Технологические машины и оборудование в электромашиностроении

Размещено на http://www.allbest.ru/

Новосибирский государственный технический университет

Расчетно-графическая работа по дисциплине:

"Технологические машины и оборудование в электромашиностроении"

Студент: Феденев А.А.

Проверил: Куликов В.П.

Новосибирск, 2017

Задача №1.

Коллекторные машины постоянного тока

В двигателях параллельного возбуждения, данные которых приведены в таблице 2, потери мощности возбуждения ?Рв составляют 2,25 %, а потери мощности в цепи якоря ?Ра - 4,2 % потребляемой мощности. Определить:

1. Ток Iв и сопротивление Rв в цепи возбуждения.

2. Ток Iа и сопротивление Ra в цепи якоря.

3. Противо ЭДС якоря Еа.

4. Сумму потерь в двигателе.

5. Электромагнитный момент в двигателе.

6. Ток якоря при пуске.

7. Частота вращения и ток, потребляемый двигателям при введении добавочного сопротивления в цепь якоря (момент нагрузки остается постоянным). ток двигатель сопротивление

8. Сопротивление пускового реостата при заданной кратности пускового тока (током возбуждения пренебречь).

Таблица 1 - Исходные данные

У двигателя постоянного тока параллельного возбуждения обмотка якоря и возбуждения подключены к питанию параллельно. Схема приведена на рисунке - 1.

Рисунок -1 ДПТ с параллельным возбуждением

Потребляемую мощность двигателя можно определить исходя из полезной мощности и КПД:

;

Тогда из условия задачи можно определить мощности потерь в цепи якоря и возбуждения:

?

?

I. Ток и сопротивление в цепи возбуждения

Ток в цепи возбуждения можно определить с помощью мощности потерь в цепи возбуждения - это потери которые возникают на активном сопротивлении обмотки возбуждения. Индуктивное сопротивление отсутствует т.к. рассматривается установившийся режим, и рассматривая схему замещения, напряжение на сопротивление будет напряжение питания. Также мощности являются активными (ток постоянный).

Тогда ток возбуждения можно определить через мощность потерь:

Зная ток протекаемый в обмотке возбуждения и напряжение, приложенное к обмотке, можно определить сопротивление по закону Ома:

2. Ток и сопротивление в цепи якоря

По первому закону Кирхгофа, потребляемый ток из сети равен сумме токов возбуждения и якоря:

Тогда:

Ток определяется через потребляемую мощность:

Ток в обмотке якоря:

Сопротивление обмотки якоря находится через мощность потерь (потери на активном сопротивление обмотки):

3. Противо ЭДС якоря

В якоре возникает противо ЭДС т.к. относительно вращающегося якоря магнитное поле обмотки возбуждения является переменным. ЭДС можно определить записав уравнение по второму закону Кирхгофа для контура якоря по рисунку - 1 :

Тогда противо ЭДС:

4. Сумма потерь в двигателе

Входная мощность расходуется на электрические потери в цепи якоря и возбуждения, механические (трение в подшипниках), магнитные потери (на перемагничивание стали) и добавочные потери, оставшееся мощность является полезной. Следовательно, суммарные потери можно определить как разность между потребляемой (входной) и полезной мощностью (выходной):

5. Электромагнитный момент в двигателе

Электромагнитная мощность является входной мощностью за вычетом электрических потерь в обмотках якоря возбуждения, которая затем преобразуется в механическую мощность. Электромагнитная мощность зависит от противо ЭДС и тока якоря:

Отсюда электромагнитный момент:

6. Ток якоря при пуске

В момент пуска противо ЭДС якоря равна нулю, т.к. якорь будет находится в состоянии покоя и магнитное поле относительно якоря будет постоянно. Ток якоря можно определить исходя из уравнения, записанного по второму закону Кирхгофа:

7. Частота вращения и ток, потребляемый из сети при введение дополнительного сопротивления

ЭДС в обмотке якоря зависит от скорости изменения магнитного потока относительно якоря. От сюда следует, ЭДС будет зависеть от значения магнитного потока и скорости вращения якоря:

По условию момент нагрузки остаётся постоянным (он соответствует электромагнитному моменту), а электромагнитный момент, в свою очередь, определяется магнитным потоком (он остаётся постоянным т.к. он зависит от напряжения питания), постоянным коэффициентом (он остается постоянным т.к. у нас не меняется число пар полюсов и число активных проводников) и током якоря. Исходя из этого можно сделать вывод, что ток якоря и ток, потребляемый из сети, не изменятся.

Тогда заменив в выражение по второму закону Кирхгофа ЭДС получим:

8. Сопротивление пускового реостата

Для того что бы определить сопротивление пускового тока необходимо определить пусковой ток:

Так как током возбуждения можно пренебречь, то пусковой потребляемый ток будет является током якоря. Используя выражение по второму закону Кирхгофа, которое использовали выше получаем:

В момент пуска нулю. Следовательно:

Отсюда сопротивление пускового реостата:

Размещено на Allbest.ru