Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Тема: Электропривод с электрическими машинами постоянного тока
I. ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ВЫРАЖЕНИЯ (для машин постоянного тока с независимым и параллельным возбуждением)
Уравнение напряжения на зажимах электрической машины постоянного тока (МПТ):
(1.1)
где: U -подводимое к якорю напряжение, В;
E = к ф - электродвижущая сила обмотки якоря МПТ;
- конструктивный коэффициент МПТ;
р - число пар полюсов;
N - число активных проводников обмотки коря;
а - число параллельных ветвей обмотки якоря;
ф - магнитный поток, Вб;
- частота вращения якоря, с-1;
I - ток якоря, А;
R - полное активное сопротивление цепи якоря (включает: сопротивления якоря - Rя, добавочных полюсов - Rд.п., компенсационной обмотки - Rк.о. и добавочное сопротивление внешней цепи - Rд), Ом.
Уравнение электромеханической характеристики МПТ:
(1.2)
где С - коэффициент пропорциональности МПТ.
М = кфI. (1.3)
Уравнение механической характеристики МПТ:
(1.4)
Частотa вращения идеального холостого хода:
(1.5)
Перепад скорости относительно скорости идеального холостого хода при нагрузке МПТ:
(1.6)
Уравнение электромеханической характеристики МПТ в режиме динамического торможения ( U = 0, якорная цепь замкнута):
(1.7)
Уравнение механической характеристики МПТ в режиме динамического торможения:
(1.8)
Мощность, потребляемая двигателем:
P1 = U I (1.9)
Электромагнитная мощность:
Pэм = E I = M (1.10)
Полезная мощность:
P2 = M2 , (1.11)
где М2 - полезный противодействующий момент механизма, Нм.
Потери мощности в активных сопротивлениях якорной цепи:
(1.12)
где - относительный перепад скорости.
Полное сопротивление якорной цепи:
, (1.13)
где 1, I1 и 2, I2 координаты каких-либо двух точек электромеханической характеристики.
Добавочное сопротивление в цепи якоря:
, (1.14)
где i , Ii - координаты какой-либо точки электромеханической характеристики;
Rя - сопротивление якоря;
Rд.п. - сопротивление обмоток добавочных полюсов;
Rк.о. - сопротивление компенсационной обмотки;
(1.15)
где - перепады скорости на естественной и искусственной электромеханической или механической характеристиках при одинаковой нагрузке на валу.
(1.16)
где - - номинальное сопротивление якорной цепи.
Pн = 4,5 кВт; Uн = 220 B; nн = 3000 об/мин ; Iн = 24,3 A; Rя = 0,35 Ом;
Rд.п. = Rк.о. = 0.
Определить:
а) частоту вращения в режиме рекуперативного торможения на естественной характеристике при Мс = 0,8Мн;
б) бросок тока при мгновенном снижении напряжения, подводимого к якорю до 0,6 Uн, если до этого двигатель работал в режиме рекуперативного торможения на естественной характеристике с нагрузкой Мс = 0,8 Мн.
Решение:
а)
частота вращения номинальная
постоянная электродвигателя для естественной характеристики (Rд = 0)
номинальный момент на валу электродвигателя
номинальный электромагнитный момент
момент потерь (принимается постоянным)
Мпот = Мэм.н - Мн = 16,38 - 14, 33 = 2,05 Нм.
момент нагрузки
Мс = 0,8 Мн = 0,8 14,33 = 11,464 Нм
электромагнитный момент в генераторном режиме работы
Мэм = -Мс + Мпот = -11,464+2,05 = - 9,414 Нм
частота вращения якоря ДПТ НВ на естественной характеристике
б)
ток якоря при номинальном напряжении
ЭДС якоря в момент перехода на искусственную характеристику
Еи = кфи и.нач = кфн е = Eе = 0,674 333,653 = 224,882 В
ток якоря в момент снижения напряжения до 0,6 Uн (Eи=Eе)
бросок тока в момент снижения напряжения
111. ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ
Дано:
Паспортные данные ДПТ НВ, а также значения добавочного сопротивления в цепи якоря, относительные величины магнитного потока, момента нагрузки и режимы работы электрической машины в исходном состоянии для различных вариантов задач (Таблица 2).
ДПТ НВ из исходного состояния переключается на другую механическую характеристику. Значения добавочного сопротивления в цепи якоря, относительные величины магнитного потока, момента нагрузки, напряжения на якоре и режимы работы электрической машины на данной механической характеристике для различных вариантов задач приведены в таблице 3.
Определить:
задачи для самостоятельного решения по теме II.1,б |
|||||||||||||
исходный режим работы двигателя |
Таблица 2 |
||||||||||||
№ |
паспортные данные двигателя |
Rдоб |
Ф/Фн |
Мс/Мн |
режим |
||||||||
варианта |
Рн |
Uн |
n ном |
Iн |
Rя |
Rд.п. |
Rк.о. |
Ом |
работы |
||||
кВт |
В |
об/мин |
А |
Ом |
Ом |
Ом |
двигателя |
||||||
1 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
0,1 |
1,2 |
0,5 |
рекуперация |
||
2 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
0,2 |
1,2 |
0,5 |
|||
3 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
0,2 |
1,2 |
0,5 |
|||
4 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,01 |
1,2 |
0,5 |
|||
5 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
0,05 |
1,2 |
0,5 |
|||
6 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
0,2 |
1,2 |
0,8 |
|||
7 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
0,3 |
1,2 |
0,8 |
|||
8 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
0,08 |
1,2 |
0,8 |
|||
9 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,08 |
1,2 |
0,8 |
|||
10 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
0,05 |
1,2 |
0,8 |
|||
11 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
15 |
0,8 |
1 |
противовк- |
||
12 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
20 |
0,8 |
1 |
лючение |
||
13 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
3 |
0,8 |
1 |
|||
14 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,5 |
0,8 |
1 |
|||
15 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
2 |
0,8 |
1 |
|||
16 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
10 |
0,8 |
2 |
|||
17 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
15 |
0,8 |
2 |
|||
18 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
2 |
0,8 |
2 |
|||
19 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,3 |
0,8 |
2 |
|||
20 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
1 |
0,8 |
2 |
|||
21 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
3 |
1,2 |
0,5 |
двигатель- |
||
22 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
4 |
1,2 |
0,5 |
ный |
||
23 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
1 |
1,2 |
0,5 |
|||
24 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,2 |
1,2 |
0,5 |
|||
25 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
1 |
1,2 |
0,5 |
|||
26 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
5 |
1,2 |
1 |
|||
27 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
10 |
1,2 |
1 |
|||
28 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
1 |
1,2 |
1 |
|||
29 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,1 |
1,2 |
1 |
|||
30 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
0,5 |
1,2 |
1 |
|||
Таблица 3 |
|||||||||||||
переход на вторую механическую характеристику |
|||||||||||||
№ |
паспортные данные двигателя |
Rдоб |
Ф/Фн |
Мс/Мн |
U/Uн |
режим |
|||||||
варианта |
Рн |
Uн |
n ном |
Iн |
Rя |
Rд.п. |
Rк.о. |
Ом |
работы |
||||
кВт |
В |
об/мин |
А |
Ом |
Ом |
Ом |
двигателя |
||||||
1 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
5 |
1,2 |
0,5 |
0 |
динамическое |
|
2 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
5 |
1,2 |
0,5 |
0 |
торможение |
|
3 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
1 |
1,2 |
0,5 |
0 |
||
4 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,1 |
1,2 |
0,5 |
0 |
||
5 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
0,5 |
1,2 |
0,5 |
0 |
||
6 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
5 |
1,2 |
0,8 |
0 |
||
7 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
5 |
1,2 |
0,8 |
0 |
||
8 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
1 |
1,2 |
0,8 |
0 |
||
9 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,1 |
1,2 |
0,8 |
0 |
||
10 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
0,5 |
1,2 |
0,8 |
0 |
||
11 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
двигатель- |
|
12 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
ный |
|
13 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
0,2 |
1 |
1 |
1 |
||
14 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,1 |
1 |
1 |
1 |
||
15 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
0,3 |
1 |
1 |
1 |
||
16 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
1 |
0,6 |
2 |
1 |
||
17 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
1 |
0,6 |
2 |
1 |
||
18 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
0,2 |
0,6 |
2 |
1 |
||
19 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,1 |
1 |
2 |
1 |
||
20 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
0,2 |
1 |
2 |
1 |
||
21 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
3 |
1,2 |
0,5 |
0,5 |
двигатель- |
|
22 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
4 |
1,2 |
0,5 |
0,5 |
ный |
|
23 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
1 |
1,2 |
0,5 |
0,5 |
||
24 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,2 |
1,2 |
0,5 |
0,5 |
||
25 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
1 |
1,2 |
0,5 |
0,5 |
||
26 |
4,5 |
220 |
3000 |
24,3 |
0,35 |
0 |
0 |
5 |
1,2 |
1 |
0,8 |
||
27 |
3,2 |
220 |
1500 |
18,4 |
0,67 |
0,246 |
0 |
10 |
1,2 |
1 |
0,8 |
||
28 |
23 |
220 |
600 |
120 |
0,06 |
0,0245 |
0 |
1 |
1,2 |
1 |
0,8 |
||
29 |
185 |
220 |
450 |
920 |
0,003 |
0,002 |
0,0016 |
0,1 |
1,2 |
1 |
0,8 |
||
30 |
150 |
440 |
490 |
370 |
0,02 |
0,01 |
0,0024 |
0,5 |
1,2 |
1 |
0,8 |
||
Двигатель постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ) имеет следующие паспортные данные:
Pн = 150 кВт; Uн = 440 B; nн = 490 об/мин ; Iн = 370 A; Rя = 0,02 Ом; Rд.п. = 0,01 Ом; Rк.о. = 0,0024 Ом;
Rдоб = 0,5 Ом; Ф/Фн =1,2; Мс/Мн =1; U/Uн =0,8; двигательный режим работы.
Определить:
а) частоту вращения в установившемся режиме работы;
б) ток якоря в установившемся режиме работы.