Исходные данные:
напряжение питания U = 220 В;
мощность Р2н = 6,9 кВт;
номинальная частота вращения якоря nн = 1330 об/мин;
номинальный ток якоря Iян = 40 А;
ток возбуждения Iв = 1,24 А;
максимальный пусковой момент Мп = 100 Нм;
сопротивление якоря Rя = 0,356 Ом.
Необходимо:
1. Определить для номинального режима работы:
момент Мн на валу двигателя;
ток Iн, потребляемый электродвигателем из сети;
сопротивление цепи возбуждения;
ЭДС якоря Ен;
мощность потерь: суммарную ∑Рн, в цепи якоря Рян (потерями на щеточных контактах пренебречь), в цепи возбуждения Рв; магнитных, механических и добавочных Рм + Рмех + Рдоб;
КПД электродвигателя ηн;
максимальный пусковой ток якоря Iяп;
сопротивление пускового реостата Rдп.
2. Найти при значениях тока двигателя 0,25; 0,5; 0,75; 1,25Iн:
суммарную мощность потерь ΣР (принимая мощность механических, магнитных и добавочных потерь не зависящей от нагрузки);
момент на валу двигателя М;
частоту вращения якоря n.
3. Определить частоту вращения якоря n'н при номинальном моменте на валу двигателя и включении в цепь якоря добавочного сопротивления пускового реостата.
4. Построить естественные скоростную n = f(Iя), моментную М = f(Iя), механическую n = f(M) характеристики и реостатную (искусственную) механическую характеристику n' = f(M).
5. Определить жёсткости h и h' полученных естественной и искусственной механических характеристик.
6. Определить номинальные изменения частот вращения Δn% и Δn'% для естественной и искусственной механических характеристик.
Решение
Схема замещения ДПТ с параллельным возбуждением представлена на рис. 2.1
Рис. 2.1. Схема замещения ДПТ с параллельным возбуждением
1. Определим параметры номинального режима работы:
1) Определим параметры для номинального режима работы.
Номинальный момент на валу ДПТ:
Нм.
Ток, потребляемый электродвигателем из сети при номинальной нагрузке, определяем по первому закону Кирхгофа:
А.
Сопротивление цепи возбуждения найдём по закону Ома:
Ом.
ЭДС якоря в номинальном режиме:
В.
Чтобы определить потери мощности, найдём мощность, потребляемую двигателем из сети Р1н:
Вт.
Суммарные потери мощности:
Вт.
Потери мощности в цепи якоря определяем, пренебрегая потерями на щёточных контактах:
Вт.
Потери мощности в цепи возбуждения:
Вт.
Магнитные, механические и добавочные потери:
Вт.
КПД электродвигателя при номинальной нагрузке:
.
Максимальный пусковой ток якоря определим, принимая постоянство магнитного потока:
,
получим
А.
Сопротивление пускового реостата определим из уравнения:
;
Ом.
2) Определим параметры ДПТ в режимах работы, отличных от номинального (для токов двигателя 0,25; 0,5; 0,75; 1,25Iн).
Суммарную мощность потерь ΣР, принимая мощность потерь в цепи возбуждения и мощность механических, магнитных и добавочных потерь не зависящих от нагрузки, вычисляем по формуле:
,
где
;
.
Частоту вращения якоря n определяем, предварительно вычислив коэффициент СеФ, используя данные номинального режима работы:
В/(об/мин).
Момент на валу двигателя М:
,
где
в Вт
.
Численные значения рассчитанных параметров ДПТ приведены в таблице.
Значения параметров ДПТ для неноминальных режимов
I, А Iя, А Р1, Вт Ря, Вт ∑Р, Вт Р2, Вт n, об/мин М, Нм
0,25Iн
10,31 9,07 2268,20 29,29 662,71 1605,49 1398,52 10,96
0,5Iн
20,62 19,38 4536,40 133,71 2826,49 1709,91 1374,84 11,88
0,75Iн
30,93 29,96 6804,60 319,55 4908,85 1895,75 1350,54 13,41
1,25Iн
51,55 50,31 11341,00 901,07 8863,73 2477,27 1303,80 18,15
3) Определим частоту вращения якоря n'н при номинальном моменте на валу двигателя и включении в цепь якоря добавочного сопротивления пускового реостата.
об/мин.
Найдём частоту вращения холостого хода:
об/мин.
4) Построим рабочие характеристики двигателя, используя рассчитанные значения номинального режима и табличные данные для неноминальных режимов работы ДПТ.
При расчёте и построении рабочих характеристик ДПТ принимают, что при холостом ходе ток якоря IЯ и вращающий электромагнитный момент M стремятся к нулю (n → n0, Iя → 0, M → 0).
Естественные скоростная n = f(Iя) и моментная М = f(Iя) характеристики ДПТ приведены на рис
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
