В двигателе постоянного тока параллельного возбуждения заданы номинальные параметры: номинальное напряжение на зажимах двигателя , мощность , частота вращения , коэффициент полезного действия , ток возбуждения , сопротивление обмотки якоря .
Требуется:
1) начертить схему подключения двигателя к источнику постоянного напряжения с указанием приборов для измерения токов и напряжения;
2) описать способы пуска двигателя параллельного возбуждения;
3) определить противо-ЭДС в обмотке якоря;
4) определить номинальный момент на валу двигателя;
5) определить пределы изменения частоты вращения двигателя при изменении величины добавочного сопротивления в цепи якоря от 0 до при статическом моменте сопротивления ;
6) построить естественную и искусственную (при ) механические характеристики.
Решение
1. Схема подключения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения с приборами для измерения тока и напряжения:
2. Для двигателей постоянного тока могут быть применены.
Прямой пуск. Обмотка якоря подключается к сети. Пуск применяют для двигателей малой мощности. Iп = (4 ÷ 6)Iном .
Пуск путем плавного повышения питающего напряжения. При реостатном пуске возникают значительные потери энергии в пусковом реостате. Это можно устранить, если пуск двигателя осуществить путем плавного повышения напряжения, подаваемого на его обмотку, но необходимо иметь отдельный источник постоянного тока с регулируемым напряжением.
Реостатный пуск. В начальный момент пуска при n = 0 ток Iп = U/(ΣRа + Rп )
. Максимальное Rп подбирается так, чтобы для машин большой и средней мощности Iп = (1,4 ÷ 1,8) Iном , а малой мощности Iп = (2 ÷ 2,5) Iном .
3. Для определения противо-ЭДС в обмотке якоря можно воспользоваться вторым законом Кирхгофа
где – напряжение на зажимах двигателя, В; – противо-ЭДС якоря, В; – ток якоря, А; – сопротивление обмотки якоря, Ом.
Из этого уравнения следует, что противо-ЭДС в обмотке якоря определится
где ток якоря определяется на основе первого закона Кирхгофа
где – ток, потребляемый двигателем из сети в номинальном режиме, А.
Ток, потребляемый двигателем из сети, вычисляется из формулы потребляемой мощности, которая определяется по коэффициенту полезного действия выражениями
где Р1 – потребляемая мощность, Вт; РН – полезная мощность, Вт
4