4.Блок контроля освоения дисциплины
4.1.Задание на контрольную работу и методические указания к её выполнению
Общие указания
В процессе изучения курса «Электрический привод» важным этапом самостоятельной работы студентов должно быть выполнение контрольной работы, которая состоит из двух задач. Студенты, обучающиеся с использованием элементов ДОТ, присылают выполненное контрольное задание на учебный сайт университета для проверки.
В тексте контрольного задания указываются численные значения параметров того варианта, который выполняет студент. Исходные данные для задач выбираются из таблиц по трем последним цифрам шифра студента. Ход вычислений студент записывает подробно с приведением всех необходимых формул. Графическую часть работы следует выполнять аккуратно с расшифровкой всех вводимых обозначений.
Выполненная контрольная работа сдается преподавателю на рецензирование.
Завершающим этапом выполнения контрольной работы является их устная защита. Пример оформления титульного листа контрольной работы приведён в Приложении 2.
Задача 1
Выбрать асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А для графиков нагрузки, приведенных на рис. 13 и 14. Пуск привода производится под нагрузкой.
Для привода грузоподъемного механизма (см. рис. 13) данные для расчетов в продолжительном режиме и выбора двигателя приведены в табл. 2 и 3.
85
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметры |
|
|
|
Варианты и исходные данные |
|
|
|
Цифры |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
шифра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
студента |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
|
|
80 |
90 |
100 |
|
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
70 |
Последняя |
|
М1, Н м |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М2 , Н м |
60 |
80 |
180 |
|
100 |
140 |
160 |
180 |
200 |
220 |
40 |
Последняя |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
М3, Н м |
120 |
140 |
160 |
|
180 |
200 |
220 |
240 |
260 |
280 |
100 |
Последняя |
|
М4, Н м |
100 |
120 |
140 |
|
160 |
180 |
200 |
220 |
240 |
260 |
80 |
Последняя |
|
t1, c |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
|
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
Предпоследняя |
|
t2 , c |
1,1 |
1,3 |
1,5 |
|
1,7 |
1,9 |
2,1 |
2,3 |
2,5 |
2,7 |
2,9 |
Предпоследняя |
|
t3 , c |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
|
1,8 |
2,0 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,0 |
Предпоследняя |
|
t4 , c |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
|
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
Предпоследняя |
|
Частота |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вращения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
механизма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Третья от |
|
nм , об/мин |
2550 |
1420 |
970 |
|
730 |
980 |
1440 |
2750 |
1390 |
940 |
740 |
конца |
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
|
|
|
|
|
Тип двигателя |
Рном,кВт |
n ном,об/мин |
Мпуск/Мном |
Ммах/Мном |
4А 130 S2 УЗ |
22,0 |
2945 |
1,4 |
2.5 |
|
|
|
|
|
4А 180 М2 УЗ |
30,0 |
2945 |
1,4 |
2.5 |
|
|
|
|
|
4А 200 M2 Y3 |
37,0 |
2945 |
1.4 |
2.5 |
|
|
|
|
|
4А 200 L2 Y3 |
45,0 |
2945 |
1.4 |
2,5 |
|
|
|
|
|
4А 225 М2 Y3 |
55.0 |
2945 |
1.4 |
2.5 |
|
|
|
|
|
4А 250 S2 Y3 |
75,0 |
2945 |
1,2 |
2.5 |
|
|
|
|
|
4А 270 M2 Y3 |
90,0 |
2960 |
1.2 |
2.5 |
|
|
|
|
|
4А 132 M4Y3 |
11,0 |
1460 |
2,2 |
3.0 |
|
|
|
|
|
4А I60 S4 Y3 |
15,0 |
1465 |
1.4 |
2.3 |
|
|
|
|
|
4А 160 М4 Y3 |
18,5 |
1465 |
1,4 |
2.3 |
|
|
|
|
|
4А I80 S4 Y3 |
22,0 |
1470 |
1,4 |
2,3 |
|
|
|
|
|
4А 180 М4 Y3 |
30,0 |
1470 |
1.4 |
2.5 |
|
|
|
|
|
4А 200 М4 Y3 |
37,0 |
1475 |
1.4 |
2.5 |
|
|
|
|
|
4А 200 L4 Y3 |
45,0 |
1475 |
1.4 |
2.5 |
4А 132 М8 УЗ |
5.5 |
720. |
1.9 |
2.6 |
|
|
|
|
|
4А 160 S8 Y3 |
7,5 |
730 |
1.4 |
2.2 |
|
|
|
|
|
4А 160 M8 Y3 |
11,0 |
730 |
1.4 |
2.2 |
4А 180 M8 Y3 |
15.0 |
730 |
1,2 |
2.0 |
|
|
|
|
|
4А 200 М8 Y3 |
13,5 |
735 |
1.2 |
2.2 |
|
|
|
|
|
4A 200 L8 Y3 |
22,0 |
730 |
1.2 |
2,0 |
|
|
|
|
|
4А 225 M8 Y3 |
30,0 |
735 |
1.3 |
2.1 |
86
87
Для механизма, работающего в повторно-кратковременном режиме (см. рис. 14), данные для расчета и выбора двигателя указаны в табл. 4 и 5.
Указания к задаче 1
Впродолжительном режиме надо выбрать двигатель методами эквивалентных величин ([1], с. 319.. .323; [3], с. 371... 376).
Вповторно-кратковременном режиме выбор двигателя следует произвести по статической нагрузке ([1], с. 323...327; [3], с. 380...385),
определив |
предварительно |
|
|
|
|
термический |
|
ρΤ |
и |
механический ρ |
||||||||||||||||
коэффициенты перегрузки по формулам: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
t0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
ρΤ |
1 e |
ΤН |
|
Τ0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
и ρ ρΤ α(ρΤ 1) , |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
tp |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
1 e ΤΗ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
где tp – время работы двигателя; t0 – время паузы; Τ0 – постоянная |
||||||||||||||||||||||||||
охлаждения; |
Τ – постоянная нагревания; |
α– коэффициент потерь. |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Параметры |
|
|
|
|
|
|
|
Варианты и исходные данные |
|
|
|
Цифры шифра |
|||||||||||||
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
6 |
|
7 |
|
8 |
9 |
|
0 |
студента |
|
||||||
|
Ρ1 , кВт |
|
55 |
60 |
|
65 |
|
|
70 |
75 |
80 |
|
85 |
|
90 |
95 |
|
50 |
Последняя |
|
||||||
|
Ρ2 , кВт |
|
40 |
45 |
|
50 |
|
|
55 |
60 |
65 |
|
70 |
|
75 |
80 |
|
35 |
Последняя |
|
||||||
|
Ρ3 , кВт |
|
70 |
80 |
|
90 |
|
|
100 |
110 |
120 |
|
130 |
|
140 |
150 |
|
60 |
Последняя |
|
||||||
|
t1, с |
|
|
0,65 |
0,75 |
0,85 |
|
|
0,95 |
1,05 |
1,15 |
|
1,25 |
|
1,35 |
1,40 |
|
0,55 |
Предпоследняя |
|
||||||
|
t2 , с |
|
|
3,50 |
4,00 |
4,50 |
|
|
5,00 |
5,50 |
6,00 |
|
6,50 |
|
7,00 |
7,50 |
|
3,00 |
Предпоследняя |
|
||||||
|
t3 , с |
|
|
0,55 |
0,60 |
0,65 |
|
|
0,70 |
0,75 |
0,80 |
|
0,85 |
|
0,90 |
0,95 |
|
0,50 |
Предпоследняя |
|
||||||
|
t0 , с |
|
|
6,20 |
6,40 |
6,60 |
|
|
6,80 |
7,00 |
7,20 |
|
7,40 |
|
7,60 |
8,80 |
|
6,00 |
Предпоследняя |
|
||||||
|
Коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
потерь |
α |
|
0,50 |
0,60 |
0,40 |
|
0,50 |
0,60 |
0,40 |
|
0,50 |
|
0,60 |
0,50 |
|
0,40 |
Третья от конца |
|
|||||||
|
Коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ухудшения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
теплоотдачи β0 |
|
0,30 |
0,35 |
0,25 |
|
0,30 |
0,35 |
0,25 |
|
0,30 |
|
0,35 |
0,25 |
|
0,25 |
Третья от конца |
|
||||||||
|
Постоянная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нагревания |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Τ , мин |
|
45 |
50 |
|
55 |
|
60 |
40 |
45 |
|
50 |
|
55 |
60 |
|
40 |
Третья от конца |
|
|||||||
|
Частота |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
вращения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
механизма nM , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
об/мин |
|
1410 |
940 |
|
680 |
|
890 |
1350 |
2790 |
|
1420 |
|
920 |
710 |
|
2840 |
Третья от конца |
|
|||||||
88
Таблица 4
Тип двигателя |
Рном,кВт |
n ном,об/мин |
Мпуск/Мном |
Ммах/Мном |
|
|
|
|
|
4АН 160 М2 Y3 |
30,0 |
2915 |
1,3 |
2,2 |
|
|
|
|
|
4АН 180 S2 УЗ |
37.0 |
2945 |
1,2 |
2,2 |
4АН 100 М2 УЗ |
45,0 |
2915 |
1,3 |
2,2 |
4АН 200 M2Y3 |
55,0 |
2940 |
1,3 |
2,5 |
4АН 200 L2 Y3 |
75,0 |
2940 |
1,3 |
2,5 |
4АН 225 М2 Y3 |
90,0 |
2945 |
1,2 |
2,2 |
4АИ 250 S2 Y3 |
110,0 |
2960 |
1,2 |
2,2 |
4АН 250 M2 Y3 |
132,0 |
2945 |
1,2 |
2,2 |
|
|
|
|
|
4АН I80 S4 Y3 |
30,0 |
1465 |
1,2 |
2,2 |
|
|
|
|
|
4АН 180 M4 Y3 |
37,0 |
T470 |
1,2 |
2,2 |
4АН 200 М4 Y3 |
45,0 |
1475 |
1,3 |
2,5 |
4АН 200 L 4 Y3 |
55,0 |
1475 |
1,3 |
2,5 |
4АН 225 M4 Y3 |
75,0 |
1475 |
1,2 |
2,2 |
4АП 250S4 Y3 |
90,0 |
1480 |
1,2 |
2,2 |
4АН 250 M4 YS |
110,0 |
1475 |
1,2 |
2,2 |
4АН 250S4 Y3 |
132,0 |
1470 |
1,2 |
2,0 |
|
|
|
|
|
4АН 200 A16 Y3 |
30,0 |
975 |
1,3 |
2,1 |
|
|
|
|
|
4АН 200L6 Y3 |
37,0 |
980 |
1,3 |
2,1 |
4АН 220 М6 У3 |
45,0 |
980 |
1,2 |
2,0 |
4АН 250 S6 Y3 |
55,0 |
985 |
1,2 |
2,0 |
4АН 250 М6 УЗ |
75,0 |
985 |
1,2 |
2,0 |
4АН 280 S6 Y3 |
90,0 |
980 |
1,2 |
2,0 |
4АН 280 М6 Y3 |
110,0 |
980 |
1,2 |
2,0 |
4АН 3I5 S6 Y3 |
132,0 |
985 |
1,2 |
2,0 |
|
|
|
|
|
4AH 200 L8 Y3 |
30,0 |
730 |
1,3 |
2,0 |
|
|
|
|
|
4AH 220 M8 Y3 |
37,0 |
735 |
1,2 |
1,9 |
4АН 250 S8 Y3 |
45,0 |
730 |
1,2 |
1,9 |
4АН 250 M8 Y3 |
55,0 |
735 |
1,2 |
1,9 |
4АН 280 S8 Y3 |
75,0 |
735 |
1,2 |
1,9 |
4АН 280 M8 Y3 |
90,0 |
735 |
1,2 |
1,9 |
4АН 3I5 S8 Y3 |
110,0 |
735 |
I,2 |
1,9 |
Результат проверить по формуле
|
|
|
|
Ρ2t Ρ2t |
2 |
Ρ2t |
3 |
|
||
Ρэ |
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
||
|
t1 |
t2 |
1 β0 α(1 β0 ) t3 t0β0 (1 α) ; |
|||||||
|
|
|||||||||
|
|
|
2 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ρэ Ρном .
89
Правильность выбора двигателя необходимо проверить по пусковым условиям и перегрузочной способности:
М1 < М пуск; М3 < М мах.
Задача 2
Для асинхронного двигателя с фазным ротором кранового механизма построить естественную механическую характеристику по упрощенной формуле Клосса, рассчитать пусковые сопротивления и определить полное сопротивление пускового реостата. Считать максимальный момент переключения Μ1 (2,0...2,5)Μном , минимальный Μ2 (1,1...1,2)Μс .
Данные для расчетов приведены в табл. 6.
Указания к задаче 2
Для решения задачи необходимо изучить материалы, изложенные в 1 ,
с. 150…157, 203…206; 3 , с. 370…385.
При расчете пусковых сопротивлений можно использовать аналитический или графический методы.
При определении сопротивления роторной цепи на естественной характеристике следует воспользоваться формулой
|
|
R |
2 ест |
|
|
Ε2Η |
|
S |
ном . |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
3I2Η |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Параметры |
|
|
Варианты и исходные данные |
|
|
|
Цифры шифра |
||||||||
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
студента |
||
Ρном ,кВт |
45 |
55 |
|
55 |
75 |
75 |
|
90 |
90 |
110 |
110 |
45 |
Последняя |
||
nном, об/мин |
965 |
720 |
1440 |
1410 |
950 |
1420 |
940 |
1460 |
970 |
1440 |
Последняя |
||||
Ε2 , В |
155 |
190 |
|
170 |
180 |
250 |
|
220 |
202 |
230 |
230 |
170 |
Последняя |
||
I 2Η , А |
200 |
185 |
|
200 |
250 |
200 |
|
260 |
277 |
260 |
297 |
200 |
Последняя |
||
Μмах / Μном |
2,3 |
2,2 |
|
2,5 |
2,3 |
2,5 |
|
2,5 |
1,9 |
2,5 |
1,9 |
2,5 |
Последняя |
||
Μс / Μном |
0,84 |
0,86 |
0,88 |
0,90 |
0,92 |
|
0,94 |
0,96 |
0,98 |
1,00 |
0,82 |
Предпоследняя |
|||
Число ступеней |
4 |
5 |
|
3 |
4 |
5 |
|
3 |
4 |
5 |
3 |
3 |
Предпоследняя |
||
90