Методические указания

Для предварительного выбора производится расчёт эквивалентного момента

(4.1)

Определяется эквивалентная мощность

(4.2)

где – номинальная скорость электродвигателя.

Определяется номинальная мощность двигателя

(4.3)

где 1,3 – коэффициент, предварительно учитывающий нагрев

электродвигателя пусковыми и тормозными моментами и ухудшение

охлаждения при низких скоростях.

По справочнику [1] производится выбор двигателя по условию

(4.4)

Из справочника таблично выписываются каталожные параметры:

P_Н – номинальная мощность двигателя, кВт;

U_Н – номинальное напряжение, В;

R_ЯД – сопротивление обмотки якоря двигателя при 15 С⁰, Ом;

R_ДП – сопротивление добавочных полюсов двигателя при 15 С⁰, Ом;

L_ДВ – индуктивность цепи обмотки якоря двигателя, Гн;

η_Н – номинальный коэффициент полезного действия двигателя, %;

n_Н – номинальная частота вращения, об/мин ;

J_ДВ – момент инерции двигателя, кг·м².

R_В – сопротивление обмотки возбуждения двигателя при 15 С⁰, Ом;

Производится проверка двигателя по перегрузочной способности по условию

(4.5)

Значения λ_М указываются в паспортных данных двигателя (в описании перед таблицами данных), например, λ_М=3, если указано, что допускается перегрузка по току 3I_Н в течение 10 секунд, а М_max – наибольшее значение приведенного к валу двигателя нагрузочного момента.

Задача №2

Рассчитать параметры электродвигателя по паспортным данным.

Методические указания

Расчет данных производится на примере данных электродвигателя типа 2ПН90L, P=0,55 кВт, U_Н =110 В, n_Н=1500 об/мин,

n_max=4000 об/мин, η=67,5%, J=0,005кг·м², L_Я = 33 мГн.

Сопротивления при 15°С: R_Я =1,3 Ом, R_ДП =0,932 Ом, R_В =432/112 Ом

Номинальная угловая скорость вращения

рад/с. (4.6)

Номинальный момент на валу электродвигателя

(4.7)

Мощность потребляемая якорем из сети

(4.8)

где мощность обмотки возбуждения

(4.9)

Номинальный ток якоря

(4.10)

Активное сопротивление якорной цепи

(4.11)

где температурный коэффициент сопротивления,

Ом – сопротивление щеточного контакта, 2–это (2,0 В) падение напряжения в щёточном контакте.

Ом.

Из уравнения электромеханической характеристики (1.8) при номинальных значениях U_Н, I_ЯН, Φ_Н, ω_Н определяется

(4.12)

Коэффициент передачи электродвигателя

(4.13)

Угловая скорость идеального холостого хода

(4.14)

Номинальный электромагнитный момент двигателя

M_Н=CФ_Н I_НЯ=0,57∙6,59=3,76 Нм.

Пусковой ток или ток короткого замыкания

Так как электромеханическая и механическая характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения описываются уравнениями прямой, то для их расчета и построения достаточно определить две любые точки. Как правило, координатами этих точек являются:

1) скорость идеального холостого хода ω₀ при нулевом токе якоря

и электромагнитном моменте;

2) номинальная угловая скорость ω_Н при номинальном токе I_НЯ

и номинальном электромагнитном моменте M_Н.

Рассчитанные статическая естественная электромеханическая и механическая характеристики двигателя строятся в масштабе ( без масштаба приведены на рис. 4.2.)

Задача №3

Рассчитать сопротивления ступеней пускового реостата при условии, что наибольшее значение пускового тока не должно превышать 0,8λ_МI_ЯН. Расчет выполнить аналитическим и графическим способами. Сравнить результаты.

Электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения пускается в ход при помощи двух или трехступенчатого реостата при нагрузке М_С=0,8М_Н (М_С – статический момент нагрузки).