- •151001 «Технология машиностроения»
- •Указания к решению контрольных задач Задача № 1 (типовой пример)
- •Задача № 2 (типовой пример)
- •Задача № 3 (типовой пример)
- •Задача №4
- •Задача № 1 (типовой пример)
- •Контрольная работа Задача № 1
- •Задача № 2
- •Задача № 3
- •Задача № 4
- •Задача № 5
- •Задача № 6
- •Литература:
Задача № 3 (типовой пример)
Задача относится к теме «Неразветвленные цепи переменного тока». Для ее решения
Определить ток в цепи (рисунок 3.1) и напряжение на всех ее элементах и построить векторную диаграмму.
Дано
R= 8 Ом,L= 0,016 Гн, С = 100 мкФ,U= 100 В,= 1000 сек-1.
I R
UR
U UL L
C
UC
Рисунок 3.1 – Полная цепь переменного тока
Решение:
Определяем сопротивления элементов цепи:
индуктивное – ;
емкостное – ;
полное сопротивление – .
Ток в цепи определяем по закону Ома для полной цепи переменного тока
.
Напряжения на отдельных элементах цепи находим следующим образом:
Векторная диаграмма имеет вид, показанный на рисунке 3.2.
I
UL B UX B UX A
A
UC
UR UR
UU
OO
Рисунок 3.2– Векторные диаграммы цепи RLCи треугольник напряжений
Задача №4
Для решения данной задачи необходимо ознакомится с материалом темы 3.2
Принцип решения задачи рассмотрен в типовом примере 3. Расчет для каждой фазы выполняется отдельно.
Задача № 1 (типовой пример)
Пример расчета характеристик асинхронного двигателя
Ниже рассмотрен расчета основных характеристик асинхронного двигателя. Данный пример приведен как руководство для решения контрольной задачи № 1, контрольной работы № 2
Дано:
Для заданного в таблице 1 режима нагрузки производственного механизма построить нагрузочную диаграмму P=f(t), выбрать асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и определить:
номинальный и максимальный вращающий момент,
потребляемый из сети ток,
критическое скольжение,
построить скоростную характеристику M=f(s),
построить механическую характеристику n=f(M).
Таблица 1 – Нагрузка на двигатель
Данные для расчета | |||||||||||
t, c |
P, кВт | ||||||||||
10 |
15 |
20 |
20 |
10 |
10 |
13,5 |
8 |
4 |
25 |
10 |
8 |
Решение:
Строим нагрузочную диаграмму двигателя.
Для построения диаграммы откладываем мощность Pi по оси координат, а времяti по оси абсцисс. Диаграмма полученная по данным таблицы 2.1 приведена на рисунке 4.1.
30 P, [кВт]
25
20 Р4
15
10 Р1Р5
Р2Р3РЭКВ Р6
5
20 10 10 t, [сек]
0
20 40 60 80 100
Рисунок 4.1 – Диаграмма нагрузки производственного механизма
Определяем эквивалентную мощность.
Находим мощность по формуле
,
или
Ориентировочно выбираем двигатель по справочнику из условия .
Данные выбранного двигателя заносим в таблицу 2.2.
Таблица 2. – Технические данные выбранного электродвигателя
Тип двигателя |
Мощность РН, кВт |
, % |
Cos |
|
SH |
nН, об/мин |
UН, B |
4A160S |
15,0 |
88,5 |
0,88 |
2,3 |
0,05 |
1425 |
380 |
Проверяем выбранный двигатель на перегрузочную способность
.
Поскольку , то делаем вывод, что двигатель выбран верно.
Определяем номинальный и максимальный вращающие моменты двигателя.
Номинальный момент
.
Максимальный момент
.
Находим номинальный ток, потребляемый двигателем из сети:
.
Определяем величину критического скольжения.
Строим скоростную характеристику выбранного двигателя M=f(s).
Для этого задаем значения скольжения sв пределах от 0 до 1 и по формуле,
рассчитываем значения вращающего момента.
Строим механическую характеристику n=f(M).
Для построения этой характеристики пересчитываем значения скольжения в соответствующие им значения частоты вращения вала двигателя по выражению .
Данные расчетов приведены в таблице 3.
Таблица 3 – Данные расчетов для построения скоростной и механической характеристик
№ |
s |
n, об/мин |
М, Н м |
1 |
0 |
1500 |
0 |
2 |
0,05 |
1425 |
100,5 |
3 |
0,2 |
1200 |
204,96 |
4 |
0,33 |
1005 |
231,2 |
5 |
0,4 |
900 |
227 |
6 |
0,5 |
750 |
212,6 |
7 |
0,6 |
600 |
195,3 |
8 |
0,7 |
450 |
178,5 |
9 |
0,8 |
300 |
163,4 |
10 |
0,9 |
150 |
149,3 |
11 |
1,0 |
0 |
137,6 |
По данным таблицы 3 строим характеристики, показанные на рисунке 4.2 и 4.3 соответственно.
М, [Нм]
250
200
150
100
МН МК МПУСК
50
s
0 sH0,2sK0,4 0,6 0,8 1
Рисунок 2.2 – Скоростная характеристика
n, [об/мин]
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
М, [Нм]
0 50 100 150 200 250
Рисунок 2.3 – Механическая характеристика