Требуется:

1. Начертить электрическую схему с указанием напряжения и токов

Ia, Iв.

2. Определить к.п.д. микродвигателя.

3. Определить сопротивление обмотки якоря Ra и обмотки возбуж­дения Rв .

4. Определить ток холостого хода.

5. Найти скорость вращения микродвигателя при холостом ходе.

Методические указания к задаче 1.

К п. I. Электрическая cxeма приведена в [3, §II.10].

Учесть, что в рассматриваемом микродвигателе отсутствует пус­ковой реостат [4].

К п. 2. К.п.д. исполнительного микродвигателя

,

где

Р2 - полезная мощность (механическая мощность на валу),

P1-подводимая к двигателю мощность (мощность, потреб­ляемая от источника постоянного тока).

P1 = UI

где I = Ia+Iв ток, потребляемый двигателем от источни­ка питания.

К п. 3. Сопротивление обмоток якоря Rа определяется по электрическим потерям .

,

где - потери мощности в цепи параллельной обмотки возбуждения;

механические потери мощности, причиной ко­торых является трение в подшипниках, щеток о коллектор, вращающихся частей о воздух.

- потери мощности в стали

Тогда Ra=

Сопротивление обмотки возбуждения

Rв =

К п. 4. Ток холостого хода I_a0 определяем из потерь холостого хода:

,

I _a0= .

К п. 5. Скорость вращения двигателя при холостом ходе опре­деляется по формуле:

.

Влиянием реакции якоря пренебрегаем.

Задача 2. Электромашинный усилитель (ЭМУ) поперечного поля.

ЭМУ имеет данные согласно таблица 8.

Требуется:

1. Определить исходные напряжения Uвых, при Iном и трех

значениях коэффициента компенсации Кк ( Kk = 0,99; Kk=1,00; Кk=1,01).

2. Определить коэффициенты усиления ЭMУ для трех значений

Kk (Kk = 0,99; Kk=1,00; Кk=1,01),при номинальной наг­рузки и при W_j = Wk

3. Начертить принципиальную схему включения ЭМУ с поперечным полем.

4. Hачертить схемы первой и второй ступеней ЭМУ с поперечным по­лем с указанием потоков и наведенных э.д.с.

5. Построить регулировочную Uвых = f(Jy) и внешние Uвых = f(Iн) характеристики ЭМУ для трех значений Kк.

6. Построить зависимость коэффициента усиления ЭМУ от тока наг­рузки Kу = f(Iн) для трех значений Kk .

Методические указания к задаче 2.

Машина двухполюсная, щетки марки ЭГ-8 с падением напряже­ния под щетками

2= 3В (при номинальной нагрузке [4]).

Для расчета ЭМУ использовать дополнительные данные: число пар полюсов 2р = 2; число параллельных ветвей 2a = 2, сопротив­ление компенсационной обмотки Rк = 2,5 Ом. Число секций кол­лекторных пластин S = k = 105. Сопротивление обмотки управ­ления Rу = 3400 Ом; приведенная магнитная проводимость по про­дольной оси = 485; приведенная магнитная проводимость по поперечной оси= 1.43.

К п. 1. Выходное напряжение ЭМУ:

Uвых = Ed-Iн[R+С_прn(W-W_k*K_k)],

где - Ed=C_прnW_yI_y - э.д.с в обмотке якоря между продольными щетками;

Cпр = (),

где N=2WaK - общее число активных проводников якоря.

W - число активных проводников, входящих в одну параллельную ветвь.

R

Кк - коэффициент компенсации;

P - число пар полюсов.

Iн=

Расчеты выполнять для трех значений Kk (Kk = 0,99; Kk = 1,00; Kk = 1,01).

К п. 2. Коэффициент усиления ЭМУ может быть подсчитан по формуле

Kу=

где R_y - сопротивление обмотки управления;

Rн = - сопротивление нагрузки;

R=R

К п. 3. Принципиальную схему ЭМУ начертить в соответствии с рекомендациями, наложенными в [2, §12.5].

K п. 4. Схемы обеих ступеней ЭМУ с указанием потоков и наве­денных э.д.с. начертить в соответствии с материалом [3,§12.5].

К п. 5. Используя выражение п.1 и задаваясь несколькими зна­чениями тока Iу (примерно 5 6 значениями) для каждого из зна­чений Кк построить регулировочную характеристику Uвых = f(Jу) при n = const, In= = const; внешние характеристики ЭМУ пос­троить, меняя ток Iн от нуля до номинального значения (пример­но 56 значений) приJу = const, n = const для каждого из значений Kk . (см.3, 12.5).

К п 6. Используя выражения п.2 и меняя ток нагрузки от ну­ля до номинального значения (примерно 56 значений): приn = const, Iу = const для каждого из значений Kk постро­ить зависимость Kу = f(Iн) (см.3, §12.5).

Вариант №5

Задача 1. Асинхронный трехфазный микродвигатель.

Асинхронный трехфазный микродвигатель имеет данные соглас­но таблице 9.

Требуется:

1. Определить основные размеры двигателя.

2. Рассчитать обмотки и пазы статора и ротора.

3. Рассчитать магнитную цепь.

4. Определить относительные параметры схемы замещения.

5. Оценить кратность пускового и максимального моментов и теплового режима.

6. Рассчитать обмоточные данные статора.

7. Рассчитать приведенные затраты.

8. Выбрать тип обмотки статора, начертить ее схему. Начертить электромагнитную схему микродвигателя.

9. Начертить схему замещения микродвигателя.

Методические указания к задаче 1.

Расчет асинхронного трехфазного микродвигателя аналогичен расчету асинхронного однофазного микродвигателя [2].

Микродвигатель рассчитать при n=1500 об/мин,= 220B. При расчете трехфазных асинхронных микродвигателей необходимо учитывать некоторые их особенности [2, §8,3].

К п.п. 1-2. Расчет главных размеров трехфазного асинхронного двигателя, выбор чисел пазов, типа обмотки и расчет пазовой геометрии производится в соответствии с п.п. 1-29 [2,§8.1].

К п. 3. Расчет магнитной цепи и потерь в стали выполняется в соответствии с п.п. 30-33 [2,§8.1].

При этом номинальное скольжение изменяется от 0,03 до 0,12 для выбора в дальнейшем его оптимального значения.

К п. 4. Расчет относительных параметров схемы замещения вы­полняется в соответствии с п.п.34-38.

Коэффициент заполнения паза чистой медью принять k_з.г = 0,32.

К п. 5. Для предварительной оценки кратностей пускового и максимального моментов и теплового режима двигателя рассчитыва­ются его к.п.д. и удельная тепловая нагрузка в соответствии с п.п. 41-44 [2, §8.1].

Кратности пускового и максимального моментов определяются по формулам

Kn=;

Kм= ;

где-относительные сопротивления фазы A, рассчитываемые по [2,(4.9)-(4.I6) ] при S =Sн, S=I, S=Sk соответственно.

Критическое скольжение Sk определяется по формуле п.39 (2, §8.1).

Оптимальное значение номинального скольжения Sн выбирает­ся из условия максимального к.п.д при обеспечении кратностей пускового и максимального моментов на заданном уровне.

К п. 6. Для оптимального Sн производится расчет обмоточ­ных данных двигателя в соответствии с п.п. 45-48 [ 2, § 8.1].

K п. 7. Экономическая оценка вариантов двигателя прово­дится по его приведенной стоимости в соответствии с п.п. 55-61 [2, §8.1]. Стоимость (руб.) обмоточной меди трехфазного дви­гателя рассчитывается по формуле

Cм=50,4K _sW_SAS_SA Ц_A ,

Из всех рассчитанных вариантов выбирается тот, у которого вели­чина приведенной стоимости минимальна. Для выбранного оптимального варианта проводится проверочный расчет.

К п. 8. Выбрать тип обмотки статора [2, §3.1]. Схему об­мотки начертить в соответствии с рекомендациями [3, §4.6; 2, §3.3], электромагнитную схему двигателя начертить в соответствии с материалом [3, §5.1].

К п. 9. Схему замечания начертить в соответствии с материа­лом [3,§5.5].

Задача 2. Синхронный генератор.

Явнополюсный синхронный генератор имеет данные согласно

таблице 10.