- •Расчётно-графическая работа №1 По специальности
- •Киев-2005
- •Методические указания к задаче 1.
- •Вариант №2
- •Требуется:
- •Методические указания к задаче 2.
- •Методические указания к задаче 1.
- •Требуется:
- •Методические указания к задаче 2.
- •Требуется:
- •Методические указания к задаче 1.
- •Методические указания к задаче 2.
- •Требуется:
Требуется:
1. Начертить электрическую схему с указанием напряжения и токов
Ia, Iв.
2. Определить к.п.д. микродвигателя.
3. Определить сопротивление обмотки якоря Ra и обмотки возбуждения Rв .
4. Определить ток холостого хода.
5. Найти скорость вращения микродвигателя при холостом ходе.
Методические указания к задаче 1.
К п. I. Электрическая cxeма приведена в [3, §II.10].
Учесть, что в рассматриваемом микродвигателе отсутствует пусковой реостат [4].
К п. 2. К.п.д. исполнительного микродвигателя
,
где
Р2 - полезная мощность (механическая мощность на валу),
P1-подводимая к двигателю мощность (мощность, потребляемая от источника постоянного тока).
P1 = UI
где I = Ia+Iв ток, потребляемый двигателем от источника питания.
К п. 3. Сопротивление обмоток якоря Rа определяется по электрическим потерям .
,
где - потери мощности в цепи параллельной обмотки возбуждения;
механические потери мощности, причиной которых является трение в подшипниках, щеток о коллектор, вращающихся частей о воздух.
- потери мощности в стали
Тогда Ra=
Сопротивление обмотки возбуждения
Rв =
К п. 4. Ток холостого хода Ia0 определяем из потерь холостого хода:
,
I a0= .
К п. 5. Скорость вращения двигателя при холостом ходе определяется по формуле:
.
Влиянием реакции якоря пренебрегаем.
Задача 2. Электромашинный усилитель (ЭМУ) поперечного поля.
ЭМУ имеет данные согласно таблица 8.
Требуется:
1. Определить исходные напряжения Uвых, при Iном и трех
значениях коэффициента компенсации Кк ( Kk = 0,99; Kk=1,00; Кk=1,01).
2. Определить коэффициенты усиления ЭMУ для трех значений
Kk (Kk = 0,99; Kk=1,00; Кk=1,01),при номинальной нагрузки и при Wj = Wk
3. Начертить принципиальную схему включения ЭМУ с поперечным полем.
4. Hачертить схемы первой и второй ступеней ЭМУ с поперечным полем с указанием потоков и наведенных э.д.с.
5. Построить регулировочную Uвых = f(Jy) и внешние Uвых = f(Iн) характеристики ЭМУ для трех значений Kк.
6. Построить зависимость коэффициента усиления ЭМУ от тока нагрузки Kу = f(Iн) для трех значений Kk .
Методические указания к задаче 2.
Машина двухполюсная, щетки марки ЭГ-8 с падением напряжения под щетками
2= 3В (при номинальной нагрузке [4]).
Для расчета ЭМУ использовать дополнительные данные: число пар полюсов 2р = 2; число параллельных ветвей 2a = 2, сопротивление компенсационной обмотки Rк = 2,5 Ом. Число секций коллекторных пластин S = k = 105. Сопротивление обмотки управления Rу = 3400 Ом; приведенная магнитная проводимость по продольной оси = 485; приведенная магнитная проводимость по поперечной оси= 1.43.
К п. 1. Выходное напряжение ЭМУ:
Uвых = Ed-Iн[R+Спрn(W-Wk*Kk)],
где - Ed=CпрnWyIy - э.д.с в обмотке якоря между продольными щетками;
Cпр = (),
где N=2WaK - общее число активных проводников якоря.
W - число активных проводников, входящих в одну параллельную ветвь.
R
Кк - коэффициент компенсации;
P - число пар полюсов.
Iн=
Расчеты выполнять для трех значений Kk (Kk = 0,99; Kk = 1,00; Kk = 1,01).
К п. 2. Коэффициент усиления ЭМУ может быть подсчитан по формуле
Kу=
где Ry - сопротивление обмотки управления;
Rн = - сопротивление нагрузки;
R=R
К п. 3. Принципиальную схему ЭМУ начертить в соответствии с рекомендациями, наложенными в [2, §12.5].
K п. 4. Схемы обеих ступеней ЭМУ с указанием потоков и наведенных э.д.с. начертить в соответствии с материалом [3,§12.5].
К п. 5. Используя выражение п.1 и задаваясь несколькими значениями тока Iу (примерно 5 6 значениями) для каждого из значений Кк построить регулировочную характеристику Uвых = f(Jу) при n = const, In= = const; внешние характеристики ЭМУ построить, меняя ток Iн от нуля до номинального значения (примерно 56 значений) приJу = const, n = const для каждого из значений Kk . (см.3, 12.5).
К п 6. Используя выражения п.2 и меняя ток нагрузки от нуля до номинального значения (примерно 56 значений): приn = const, Iу = const для каждого из значений Kk построить зависимость Kу = f(Iн) (см.3, §12.5).
Вариант №5
Задача 1. Асинхронный трехфазный микродвигатель.
Асинхронный трехфазный микродвигатель имеет данные согласно таблице 9.
Требуется:
1. Определить основные размеры двигателя.
2. Рассчитать обмотки и пазы статора и ротора.
3. Рассчитать магнитную цепь.
4. Определить относительные параметры схемы замещения.
5. Оценить кратность пускового и максимального моментов и теплового режима.
6. Рассчитать обмоточные данные статора.
7. Рассчитать приведенные затраты.
8. Выбрать тип обмотки статора, начертить ее схему. Начертить электромагнитную схему микродвигателя.
9. Начертить схему замещения микродвигателя.
Методические указания к задаче 1.
Расчет асинхронного трехфазного микродвигателя аналогичен расчету асинхронного однофазного микродвигателя [2].
Микродвигатель рассчитать при n=1500 об/мин,= 220B. При расчете трехфазных асинхронных микродвигателей необходимо учитывать некоторые их особенности [2, §8,3].
К п.п. 1-2. Расчет главных размеров трехфазного асинхронного двигателя, выбор чисел пазов, типа обмотки и расчет пазовой геометрии производится в соответствии с п.п. 1-29 [2,§8.1].
К п. 3. Расчет магнитной цепи и потерь в стали выполняется в соответствии с п.п. 30-33 [2,§8.1].
При этом номинальное скольжение изменяется от 0,03 до 0,12 для выбора в дальнейшем его оптимального значения.
К п. 4. Расчет относительных параметров схемы замещения выполняется в соответствии с п.п.34-38.
Коэффициент заполнения паза чистой медью принять kз.г = 0,32.
К п. 5. Для предварительной оценки кратностей пускового и максимального моментов и теплового режима двигателя рассчитываются его к.п.д. и удельная тепловая нагрузка в соответствии с п.п. 41-44 [2, §8.1].
Кратности пускового и максимального моментов определяются по формулам
Kn=;
Kм= ;
где-относительные сопротивления фазы A, рассчитываемые по [2,(4.9)-(4.I6) ] при S =Sн, S=I, S=Sk соответственно.
Критическое скольжение Sk определяется по формуле п.39 (2, §8.1).
Оптимальное значение номинального скольжения Sн выбирается из условия максимального к.п.д при обеспечении кратностей пускового и максимального моментов на заданном уровне.
К п. 6. Для оптимального Sн производится расчет обмоточных данных двигателя в соответствии с п.п. 45-48 [ 2, § 8.1].
K п. 7. Экономическая оценка вариантов двигателя проводится по его приведенной стоимости в соответствии с п.п. 55-61 [2, §8.1]. Стоимость (руб.) обмоточной меди трехфазного двигателя рассчитывается по формуле
Cм=50,4K sWSASSA ЦA ,
Из всех рассчитанных вариантов выбирается тот, у которого величина приведенной стоимости минимальна. Для выбранного оптимального варианта проводится проверочный расчет.
К п. 8. Выбрать тип обмотки статора [2, §3.1]. Схему обмотки начертить в соответствии с рекомендациями [3, §4.6; 2, §3.3], электромагнитную схему двигателя начертить в соответствии с материалом [3, §5.1].
К п. 9. Схему замечания начертить в соответствии с материалом [3,§5.5].
Задача 2. Синхронный генератор.
Явнополюсный синхронный генератор имеет данные согласно
таблице 10.