Теория электропривода
Расчет пускового реостата для заданного типа двигателя при нагрузке на его валу и полном потоке возбуждения. Описание схемы включения двигателя совместно с пусковым реостатом и указанием ступеней сопротивления. Определение модуля жесткости двигателя.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 05.10.2020 |
Размер файла | 237,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Контрольная работа 1
реостат пусковой двигатель сопротивление
1. Рассчитать пусковой реостат для заданного типа двигателя при нагрузке на его валу и полном потоке возбуждения.
2. Изобразить схему включения двигателя совместно с пусковым реостатом и указанием ступеней сопротивления.
3. Определить модуль статической жесткости естественной механической характеристики двигателя.
Номер варианта |
Тип двигателя |
|||
постоянного тока независимого возбуждения |
Мощность |
асинхронный с фазным ротором |
||
6 |
П81 |
32 кВт |
МТМ312-6 |
Тип |
Pном, кВт |
n, об/мин |
Iн, А |
rя+rД.П |
rпар, Ом |
IВН, А |
Момент инерции якоря I, |
|
П81 |
32 |
1500 |
166 |
0,075 |
95,5 |
1,64 |
2,7 |
Тип |
Pном, кВт |
n, об/мин |
Ерн, В |
Iрн, А |
rр, Ом |
||
МТМ312-6 |
11 |
950 |
2,8 |
166 |
43 |
0,097 |
Расчет двигатель постоянного тока
Строим естественную характеристику двигателя, рис. 1.
Определим угловую частоту вращения:
Определим коэффициент СФ:
Определим скорость холостого хода:
Момент номинальный:
МНОМ = РНОМ•9550/nНОМ = 9550•32/1500 = 204 Н•м
Для минимальных пиков момента необходимо задаваться переключающими моментами, которые примем на 10 % выше статического, т.е. будем считать МДОП = 0,8•МН.
После нескольких пробных построений находим, что заданных трех ступеней сопротивлений пускового резистора пики момента М1* = 1,4 МН
Отсчитывая относительные падения частоты вращения между характеристиками при МН =1 о.е., находим сопротивления ступеней резистора r1* = 0,29, r2* = 0,17, r3* = 0,11.
Найдем номинальное сопротивление двигателя
RН = UH/IЯН = 220/166 = 1.325 Ом
Сопротивления ступеней пускового резистора
r1 = r1*•RH = 0,29•1.325 = 0.384 Ом
r2 = r2*•RH = 0,17•1.325 = 0.225 Ом
r3 = r3*•RH = 0,11•1.325 = 0.146 Ом
Определим модуль статической жесткости естественной механической характеристики двигателя
в = ?М/?щ
Величины ?М* и ?n* находим из построения в соответствии.
?М = МНОМ • ?М* = 204•0,25 = 51 Н•м
?n = ?n* •nНОМ = 0,18•1500 = 270
?щ = ?n/9,95 = 270/9,95 = 27.1
в = ?М/?щ = 51/27,1 =1.882
Предположим, требуется рассчитать сопротивление пускового резистора для двигателя, управляемого по схеме рис. 1.
Обозначим соответственно контакторам ускорения сопротивления ступеней резистора через r1, r2, r3 и полные сопротивления цепи, включая якорь двигателя, через R1,R2, R3.
Построим вначале естественную характеристику по двум точкам: - точка а и .
Рис 1
Затем приступаем к построению искусственных харак-теристик, для которых точка а, соответствующая идеаль-ному холостому ходу, является общей.
Поскольку число ступеней пускового резистора задано, то рассматриваемый случай соответствует первому условию. В зависимости от режима пуска (нормальный или форсированный) следует задаваться или моментами переключений, на 10--20 % большими статического, или максимально допустимыми пиками момента.
Предположим, задан форсированный режим, тогда задаемся пиками момента М.
Далее предположительно задаемся моментами переключения М1 в расчете, что для принятого значения Ма получится требуемое по заданию число ступеней с одинаковыми пиковыми и переключающими моментами. Если при построении это окажется так, то значения переключающих моментов приняты правильно.
В противном случае приходится задаваться другим значением переключающих моментов и так до тех пор, пока не получится, как показано на рис. 2.
Рис. 2
Асинхронный двигатель
Рис.3
Двигатель всегда пускается вхолостую при расцепленной муфте, преодолевая только трение в редукторе. Ориентировочно можно полагать, что статический момент холостого хода составляет 0,10,2 номинального момента. Учитывая, что при пуске двигатель должен развернуть маховик, и не желая получить слишком большое время ускорения, которое может оказаться больше максимальной выдержки времени применяемых маятниковых реле, зададимся не переключающими, а пиковыми 1,5-кратными моментами. Считая число ступеней т = 3 (см. рисунок), пики момента и скольжение при номинальном моменте ввиду наличия постоянно включенной секции 5 = 0,1 по (4.8) определяем отношение пиковых моментов к переключающим:
Моменты переключения получим:
т. е. значительно больше статического при пуске двигателя. Сопротивление постоянно включенной секции резистора определится:
Номинальное сопротивление в цепи ротора:
R2Н = ЕРH/IРН = 166/43 = 3.86 Ом
Критическое скольжение:
Сопротивления ступеней найдутся по (4.6), где вместо внутрен-него активного сопротивления цепи ротора нужно подставлять пол-ное активное сопротивление цепи ротора
;
;
Ом
Ом
Ом
Определим жесткость системы:
в = ?М/?щ.
МНОМ = РНОМ•9550/nНОМ = 11•9550/950 = 110 Н•м
?М = МНОМ • ?М* = 110•0,3 = 33;
?n = ?n* •nНОМ = 0,2•950 = 190
?щ = ?n/9,95 = 190/9,95 = 19
в = ?М/?щ = 33/19 = 1.737
Рис.4
Контрольная работа 2
Задача 1
Рассчитайте и постройте механическую характеристику Мс (щ) вентилятора с учетом моментов потерь в двигателе ДМдв и механизме ДМм. Варианты заданий представлены в таблице 1
Таблица 1
Рв.н, кВт |
щв.н. , 1/с |
ДМдв, Нм |
ДМм, Нм |
К, о.е. |
n, о.е |
|
30 |
105 |
20 |
10 |
1 |
2 |
Решение
Основой решения является уравнение вида:
Мс(w) = Мр.о. (w) + DМдв +DМм,
где Мр.о. = кЧ wn - момент, создаваемый рабочим органом.
Подставим значение:
Мр.о. (w)= кЧ wn = w2
По условию:
DМдв = 20 Нм
DММ = 10 Нм
Введя базовые значения номинальной частоты вращения wв.н. и номинального момента Мв.н., нетрудно преобразовать уравнение (1) к виду
Номинальный момент механизма может быть получен с помощью данных, приведенных в таблице 1:
МВ.Н.=РВ.Н./wВ.Н.=30000/105=285,7 Нм
График построим в абсолютных единицах (рис.1).
Рис.1 Характеристика момента
Задача 2
Приведите к валу двигателя подъемного механизма момент статической нагрузки Мўс и момент инерции J1ў. При этом известны: частоты вращения двигателя w1 и барабана wн; линейная скорость подъема груза Vм; моменты инерции двигателя J1 и барабана Jм; масса линейного перемещающегося груза m; момент, созданный грузом на барабане Мс и к.п.д. механизма h. Изобразите расчетную механическую схему.
Таблица 1
?1, 1/с |
?м, 1/с |
Vм, М/с |
J1, Нмс2 (кГм2) |
Jм, Нмс2 (кГм2) |
m, кГ |
Мс, Нм |
?, о.е |
|
157 |
10,5 |
0,5 |
0,01 |
0,1 |
100 |
25 |
0,9 |
Решение
Приведенный к валу двигателя момент статической нагрузки при работе на подъем может быть получен с помощью выражения:
MC`=MC/i*з=25/15*0.9=1.852 Нм
Где i=w1/wм = 157/10.5 = 15 - передаточное число механизма.
При работе на спуск следует пользоваться выражением:
MC`=MC*з /i =25*0.9/15=1.5 Нм
Для приведения к валу двигателя момента инерции служит выражение:
Рис.1. Кинематическая схема механической части электропривода подъемной лебедки. На кинематической схеме: 1. двигатель 2. тормоз 3 и 7 - соединительные муфты 4 редуктор 5 и 6 - шестерни редуктора 6 барабан 7 канат 8 крюк 9 груз
Задача 3
Используя номинальные и каталожные данные определите ток Iк.з. и момент Мк.з. короткого замыкания. Постройте графики электромеханической и механической характеристик.
Таблица 1
Uя.н , В |
?н ,1/с |
Iя..н , А |
rя? , ом |
|
220 |
160 |
50 |
0,5 |
Решение
Ток короткого замыкания прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению якорной цепи:
а момент кроме того пропорционален потоку:
Мкз=Iкз*с=440*1,219=536.4 Нм
где конструктивный коэффициент, пропорциональный потоку с=к·Ф:
Графики могут быть построены по двум точкам: номинальному режиму и режиму короткого замыкания.
Рис.2 Электромеханическая характеристика
Рис.3 Механическая характеристика
Задача 4
По заданным точкам механической характеристики определите сопротивление якорной цепи двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Постройте графики этих характеристик.
Таблица 1
N в-та |
Uя.н , В |
?1 ,1/с |
М1,Нм |
?2 ,1/с |
М2,Нм |
|
6 |
220 |
160 |
5 |
150 |
15 |
Решение
Определяется модуль жесткости механической характеристики по выражению:
затем на основании этого же выражения определяется частота вращения идеального холостого хода:
Находится удельная э.д.с. машины
и, наконец, вычисляется сопротивление якорной цепи:
Графики могут быть построены по любым двум точкам.
Рис.4
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ключев В. П. Теория электропривода. Учебник для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1985.
2. Вешеневский С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе. Изд. 6-е, исправленное. - М.: Энергия, 1977.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет пусковых характеристик двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. Определение сопротивления включаемого в якорную цепь и дополнительного сопротивления динамического торможения. Расчет и схема пускового реостата асинхронного двигателя.
задача [260,0 K], добавлен 30.01.2011Выбор схемы включения двигателя. Определение емкости рабочего и пускового конденсатора и их типа. Особенности подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть. Расчет емкости рабочего и пускового конденсатора. Пример расчета для двигателя АИР-56А4.
курсовая работа [25,2 K], добавлен 19.07.2014Выбор емкости рабочего и пускового конденсатора. Выбор схемы включения двигателя и типа конденсаторов. Пуск двигателя без нагрузки и под нагрузкой, близкой к номинальному моменту. Определение значения напряжения на конденсаторе и рабочей емкости.
курсовая работа [380,9 K], добавлен 08.07.2014Расчет номинальной мощности, выбор двигателя, редуктора. Определение оптимального передаточного числа редуктора. Проверочные соотношения момента инерции системы, приведенного к валу двигателя. Описание функциональной схемы электропривода переменного тока.
контрольная работа [176,8 K], добавлен 25.08.2014Определение значений ряда характеристик вращения двигателя. Расчет величины токов переключения ступеней реостата. Графическое выражение электродинамических характеристик двигателя и значений скоростей вращения. Схема включения пусковых резисторов.
контрольная работа [556,4 K], добавлен 27.12.2010Расчет мощности двигателя электропривода грузоподъемной машины. Выбор элементов силовой части электропривода. Расчет доводочной скорости. Построение нагрузочной диаграммы и тахограммы работы двигателя. Проверка двигателя по пусковым условиям и теплу.
курсовая работа [251,3 K], добавлен 16.12.2012Предварительный выбор двигателя по мощности. Выбор редуктора и муфты. Приведение моментов инерции к валу двигателя. Определение допустимого момента двигателя. Выбор генератора и определение его мощности. Расчет механических характеристик двигателя.
курсовая работа [81,3 K], добавлен 19.09.2012Определение пускового момента, действующего на систему подъема. Определение величины моментов сопротивления на валу двигателя при подъеме и опускании номинального груза. Определение момента инерции строгального станка. Режим работы электропривода.
контрольная работа [253,9 K], добавлен 09.04.2009Определение и построение естественных электромеханических и механических характеристик исследуемого двигателя. Схема реостатного регулирования двигателя независимого возбуждения. Вычисление добавочного тормозного сопротивления, ограничивающего ток якоря.
контрольная работа [2,3 M], добавлен 08.12.2014Основные способы пуска двигателя постоянного тока. Схема пуска в функции времени. Главные способы управления током. Порядок расчёта сопротивлений ступеней пуска и выдержек реле времени. Определение сопротивления первой ступени пускового реостата.
лабораторная работа [329,7 K], добавлен 01.12.2011