Томский государственный университет

систем управления и радиоэлектроники

(ТУСУР)

Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)

Контрольная работа №1

По дисциплине “Электрические машины ”

Вариант 6

Выполнила

4 апреля 2003г

Вариант 6

13*51/100=6.6

Исходные данные

Двигатели постоянного тока с независимым возбуждением имеет номинальные данные:

Напряжение якоря , Uн, В - 220

Ток якоря, Iн, А - 31.2

Мощность, Рн, кВт – 5.5

Коэффициент полезного действия, - 0.8

Скорость вращения, n, об/мин. - 1500

Перегрузочная способность по току, , -2.5

Сопротивление цепи якоря, Rя, Ом – 0.6

Момент инерции на валу, J, кг*м- 0.4

Рассчитать

1. Параметры естественной М.Х.

2. Сопротивления для пуска двигателя с токоограничением при числе ступеней m, равном 3 .

3. Сопротивление динамического торможения в одну ступень.

4. Сопротивление для реверса, в том числе –его добавку к ступеням пускового реостата.

5. Напряжение якоря, допустимое для прямого пуска.

6. Начальный тормозной момент двигателя при уменьшении напряжения якоря скачком до U/Uн = 0.8 . Определить предельно допустимое значение этого напряжения.

7. Параметры М.Х. двигателя с неноминальным магнитным потоком для увеличения скорости в = 1.5 раз. Определить при этом допустимое значение электромагнитного момента при номинальном токе якоря.

8. Параметры М.Х. двигателя ,обеспечивающие уменьшение его номинальной скорости в Д= 3 раза при номинальном токе якоря.

9. Отклонение скорости на механических характеристиках с параметрами по пункту 8 на 20% от номинального значения.

10. Потери мощности и КПД двигателя при работе с номинальным моментом нагрузки на М.Х. с параметрами по пунктам 7 и 8.

Построить

Механические характеристики: естественную, реостатного пуска, динамического торможения и противовключения.

Искусственные М.Х. с параметрами для условий пунктов 6 и 7

Временные диаграммы изменения скорости и момента двигателя для циклов работы:

а) пуск без нагрузки(в холостую), прием нагрузки, работа при номинальной нагрузке, сброс нагрузки, торможение противовключением до остановки.

в) пуск, работа, динамическое торможение в одну ступень до остановки- все при номинальной нагрузке.

Для диаграмм определить длительности переходного процессов: на каждой ступени пуска, пуска в целом, приема и сброса нагрузки, тормозных режимов. Отдельно установить время торможения “ выбегом” без нагрузки.

Примечание: разрешается построить один вариант диаграмм по условиям а или в, по выбору.

Решение

1.Параметры и величины , определяющие естественную механическую характеристику.

Находим значения скорости идеального холостого хода , электромагнитного номинального момента Мн и электромашинной постоянной с.

1. с===1.28 Вс

где =*2==157.08p/c

2. ===171.86 p/c

3. Мн=Iн*с = 31.2*1.28 = 39.94p/c

4. Номинальный момент на валу двигателя

Мнв=== 35.01 Нм

5. Момент холостого хода

Мхх=Мн-Мнв= 39.94 - 35.01= 4.93 Нм

1.6 Момент холостого хода в долях и процентах от номинального электромагнитного

момента

Мхх*=== 0.12

Мхх%= Мхх* * 100% =1.12*100 =12 %

Момент холостого хода обусловлен сопротивлению трению в подшипниках и щетках, потерям на гистерезис и вихревые токи и аэродинамическим сопротивлениям вентиляции.

1.7 Коэффициент жесткости естественной М.Х.

с%= % =100% = *100% =8.6 %

Естественная М.Х. нашего двигателя относится к категории “жестких”, так как

%<10

Строим естественную характеристику по двум точкам с координатами , М=0 и Мн,.Показана на рис.3 и рис.5 и обозначенаe.