Двигатель параллельного возбуждения, номинальное напряжение которого Uном при номинальной нагрузке потребляет ток Iном, а при холостом ходе I0. Номинальная частота вращения nном, сопротивление обмотки якоря Rя, сопротивление цепи возбуждения Rв.
Магнитные и механические потери принять постоянными при всех режимах работы двигателя. Определить: номинальную мощность двигателя Рн на валу, номинальный вращающий момент Mном, номинальный КПД ηном, значение пускового момента при токе Iпуск = 2Iном и соответсвующее значение пускового реостата, а также частоту вращения якоря при Iя.ном, но при введенном в цепь возбуждения добавочном сопротивлении, увеличивающем заданное в условии задачи значение Rв на 30%.
Построить естественную механическую характеристику двигателя.
Вариант1
Uном = 220 В
Iном = 15А;
I0 = 1.3 А
Rя = 0.94 Ом
Rв = 125 Ом
nном = 12500об/мин
Решение
1. Для приведения обмотки ротора к обмотке статора определяем коэффициент трансформации
P1ном=Uном⋅Iном=220⋅15=3300Вт
2. Потери в цепи якоря и цепи возбуждения
Ток обмотки возбуждения
Iв=UномRB=220125=1,76A;
Ток якоря
Iя.ном=Iном-Iв=15-1,76=13,24A;
Потери в цепи якоря
ΔPя.ном=RЯ⋅I2я.ном=0,94⋅13,242=164,78Вт;
Потери в цепи возбуждения
ΔPв=Rв⋅I2в=125⋅1,1762=172,87Вт;
3. Магнитные и механические потери
Потери холостого хода
P0=Uном⋅Iо=220⋅1,3=286Вт
Потери в обмотке якоря при холостом ходе двигателя
ΔPя.о=RЯ⋅I0-Iв2=0,94⋅(1,3-1,176)2=0,014Вт;
Магнитные и механические потери
ΔPмех+ΔPм=286-0,014-172,78=113,206Вт
4. Потери в двигателе
ΔР=ΔPм.ном+ΔPмех+ΔPм=164,78+172,87+113,206=450,86Вт
5. Номинальная мощность на валу двигателя
Р ном=Р1 ном = -ΔР =3300-450,86- = 2849,14 Вт
6.Номинальный КПД
ηномРномРном1=2849,143300=0.863
7
. Номинальный вращающий момент
М ном=9.55Рномηном=9.552849,1412500=2,17 Н*м
8.Пусковой ток двигателя при пуске без реостата
Iпуск =UномRя=2200.863= 254,92 А
9. Пусковой ток якоря при условии, чтобы пусковой ток был в 2 раза больше номинального
I я пуск=2*I ном- Iв = 2* 15- 1.76= 28,24А
Сопротивление пускового реостата
RP=Uном IЯ ПУСК- Rя=22028,24-0.94=6,85 Ом
10. Пусковой момент при пуске с реостатом (полагаем магнитный поток в двигателе постоянным)
Мпуск=Мном* IПУСКIЯ ном=2,17*254,9213,24=41,78 Н*м
11. Построение естественной механической характеристики двигателя
Режим двигателя (рис. 1)
Рисунок 1 Режим двигателя
U=E+Rr-Ir
ЭДС якоря
E=CE*n*φ
Где cE – коэффициент ЭДС (зависит от конструктивных особенностей машины);
n – частота вращения якоря (об/мин);
Ф – магнитный поток одного полюса.
Уравнение скоростной характеристики n(IЯ) имеет вид
n= UCE*φ-Rr*IrCE*φ (1)
Скорость идеального холостого хода (Iя = 0)
n0= UCE*φ (2)
Номинальная частота вращения
nном= UномCE*φ-Rr*Iя номCE*φ (3)
Из (2) и (3) находим частоту вращения идеального холостого хода
n0=nномUномUном-Rя*IЯ ном=12500*220220-0,94*13,24=13249обмин (4)
Механический момент М двигателя постоянного тока примено равен электромагнитному моменту МЭМ
М~Мэм=См*Iя*Фэ(5)
где cM – коэффициент момента (зависит от конструктивных особенностей машины).
Подставив (5) в (1), получим зависимость n(M) для двигателей параллельного возбуждения
n=UCE*φ-RrCE*CM*Ф2*М (6)
Угловая скорость вращения якоря через число оборотов в минуту получим через выражением
Ω=π30n
График зависимости Ω(M) – прямая линия (рис
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
