Содержание
Содержание

1.       Исходные данные. Задача

2.       Решение задачи

3.       Исходные данные. Задача

4.       Решение задачи

Исходные данные






1.                 Исходные данные. Задача
В таблице 1 приведены данные двигателя постоянного тока
Таблица 1.

Тип	, кВт	, В	, A	, об/мин	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	КПД,%	GD, кгм2
П21	1,5	220	9	3000	1,25	0,326	0,0546	636	76	0,045

Для двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением требуется:

1. Рассчитать пусковой реостат и построить пусковые характеристики, если на валу
;
2. Определить сопротивление, которое необходимо включать в цепь якоря, чтобы частота вращения двигателя при номинальном моменте составляла ;

3. Рассчитать сопротивление, которое следует включить в якорную цепь, чтобы при изменении полярности питающего напряжения якоря ток его был равен  при номинальной скорости. Построить эту механическую характеристику;

4. Рассчитать дополнительное сопротивление, ограничивающее в режиме динамического торможения пик тока до   при номинальной скорости. Построить соответствующую характеристику;

5. Указать в чем недостатки реостатного регулирования, оценить его КПД.




2. Решение задачи
По номинальным данным строим механическую характеристику:







Определяем моменты:

а) пусковой () – из условия допустимого тока коммутации, т.е. возникновения кругового огня на коллекторе:

б) Переключения пусковых ступеней () – из условия сохранения динамики при переключении пусковых ступеней реостата

Полученные характеристики представлены на рисунке 2.






Рис.2. Технические характеристики двигателя
Определяем пусковой резистор :
,

,



,
Определяем пусковой резистор :





Определяем пусковой резистор :








Запишем уравнение механической характеристики с учетом требуемых значений параметров:


т.к. , следовательно


Запишем уравнение скоростной характеристики с учетом требуемых значений параметров:










Рис. 3. Характеристика при смене питающего напряжения якоря, при токе
Рассчитать дополнительное сопротивление, ограничивающее в режиме динамического торможения пик тока до  при номинальной скорости. Построить соответствующую характеристику:










Рис. 4. Характеристика двигателя в режиме динамического торможения
При регулировании угловой скорости введением резисторов в цепь якоря, двигателя постоянного тока, потери мощности в этой цепи изменяются пропорционально перепаду угловой скорости. Если момент нагрузки постоянен, постоянна потребляемая мощность и угловая скорость двигателя уменьшается вдвое, то примерно половина мощности потребляемой из сети, будет рассеиваться в виде теплоты, выделяемой из реостата, то есть данный способ регулирования является не экономичным. КПД привода при реостатном регулирование может быть определен по формуле:

По номинальным данным строим механическую характеристику:











Определяем моменты:

а) пусковой () – из условия допустимого тока коммутации, т.е. возникновения кругового огня на коллекторе:

б) Переключения пусковых ступеней () – из условия сохранения динамики при переключении пусковых ступеней реостата

Полученные характеристики представлены на рисунке 2.1


Рис.2.1 Технические характеристики двигателя
Определяем пусковой резистор :
,

,



,
Определяем пусковой резистор :





Определяем пусковой резистор :





Запишем уравнение механической характеристики с учетом требуемых значений параметров:


т.к. , следовательно



Запишем уравнение скоростной характеристики с учетом требуемых значений параметров:






Рис. 2.2. Характеристика при смене питающего напряжения якоря, при токе
Рассчитать дополнительное сопротивление, ограничивающее в режиме динамического торможения пик тока до  при номинальной скорости. Построить соответствующую характеристику:













Рис. 2.3. Характеристика двигателя в режиме динамического торможения
При регулировании угловой скорости введением резисторов в цепь якоря, двигателя постоянного тока, потери мощности в этой цепи изменяются пропорционально перепаду угловой скорости. Если момент нагрузки постоянен, постоянна потребляемая мощность и угловая скорость двигателя уменьшается вдвое, то примерно половина мощности потребляемой из сети, будет рассеиваться в виде теплоты, выделяемой из реостата, то есть данный способ регулирования является не экономичным. КПД привода при реостатном регулирование может быть определен по формуле:





3. Исходные данные. Задача
Таблица 1. Тип двигателя – МТН 211-6

Рн, кВт

nн, об/мин

cosφ

Статор

Ротор

Кс

J, кгм2

ном

х.х

IСН

IСХ

RC

ХС

ЕРН

IРН

rр

хр

А

А

Ом

Ом

В

А

Ом

Ом

8,2

900

2

0,7

0,112

24,6

19

0,835

0,88

257

23

0,466

0,666

2,18

0,46

Для асинхронного двигателя с фазным ротором требуется:

1. Построить естественную механическую характеристику.

2. Рассчитать сопротивление пускового реостата и построить соответствующие характеристики, если на валу  ;

3. Построить механическую характеристику в режиме динамического торможения при    , . Насыщение магнитной системы не учитывать.

4. Изложить перспективные методы регулирования скорости двигателей переменного тока.
4. Решение задачи
Построить естественную механическую характеристику:






М_КР = λ * М_Н=2*87,04=174,08 Нм








М₁ = 0,885 * М_КР,

М₁ = 0,885 * 174,009 = 154.

М₂ = 1,1 * М_Н,

М₂ = 1,1 * 87,005 = 95,7.


Рис. 4.1. Естественная и пусковые характеристики
Рассчитать сопротивление пускового реостата и построить соответствующие характеристики, если на валу М_С = М_Н.

Определяем пусковой резистор R_Д1:

R_Р = 0,466 Ом,

аb = 24,67 мм,

ас = 40,17 мм,

R = R_Р * (ас/ab),

R = 0,466 * (40,17/24,67) = 0,759 Ом,

R_Д1 = R – R_Р,

R_Д1 = 0,759 – 0,466 = 0,293 Ом.

Определяем пусковой резистор R_Д2:

аb = 24,67 мм,

аd = 64,67 мм,

R = R_Р * (аd/ab),

R = 0,466 * (64,67 /24,67) = 1,22 Ом,

R_Д2 = R – (R_Р + R_Д1),

R_Д2 = 1,22 – (0,466 + 0,293) = 0,461 Ом.

Определяем пусковой резистор R_Д3 :

аb = 24,67 мм,

ае = 104,67 мм,

R = R_Р * (аe/ab),

R = 0,466 * (104,67 /24,67) = 1,97 Ом,

R_Д3 = R – (R_Р + R_Д1 + R_Д2 ),

R_Д3 = 1,97 – (0,466 + 0,293 + 0,461 ) = 0,289 Ом.

Пусковые характеристики представлены на рис.4.1.

Построить механическую характеристику в режиме динамического торможения при I_В = 2I_ОН, R_ДОБ = 0,3R_НОМ. Насыщение магнитной системы не учитывать.

Определяем значение эквивалентного переменного тока:
I_ЭКВ =

*I_П*2,

I_ЭКВ = *24,6*2 = 39,85 А
Определяем максимальный момент:
М_КР = ,

М_КР =  = 11,44 Нм
Определяем критическое скольжение:
S_КР = ,
S_КР =  = 0,301.
М = ,
Результаты расчетов сводим в таблицу 4.1
Таблица. 4.1

М	S	ω
0	0	0
-13,4831	0,05	5,2335
-21,2198	0,1	10,467
-23,4877	0,15	15,7005
-22,9107	0,2	20,934
-21,2906	0,25	26,1675
-19,4496	0,3	31,401
-17,6981	0,35	36,6345
-16,1308	0,4	41,868
-14,7599	0,45	47,1015
-13,5692	0,5	52,335
-12,5348	0,55	57,5685
-11,6331	0,6	62,802
-10,8432	0,65	68,0355
-10,1473	0,7	73,269
-9,5309	0,75	78,5025
-8,98184	0,8	83,736
-8,49022	0,85	88,9695
-8,04784	0,9	94,203
-7,64791	0,95	99,4365
-7,28481	1	104,67

Рис.4.2 Механическая характеристика в режиме динамического торможения.