
- •Тема 6 електричні машини постійного струму
- •6.1 Побудова і принцип дії машинного генератора
- •6.2 Фізичні явища та процеси в елементах конструкції генератора
- •6.3 Енергетична діаграма генератора
- •6.8 Явище електромагнітної сили та закон Ампера
- •6.9 Побудова і принцип дії електродвигуна
- •6.10 Фізичні явища та процеси в елементах конструкції двигуна
- •6.11 Енергетична діаграма двигуна
- •6.12 Розрахункова схема двигуна
- •6.13 Швидкісна характеристика двигуна
- •6.14 Регулювання швидкості двигуна
- •6.15 Принципова електрична схема керування двигуном
- •Лабораторна робота № 5.1
- •1. Опис експериментальної установки
- •2. Розрахункова схема експериментальної установки
- •3. Завдання з виконання експериментального дослідження
- •Лабораторна робота № 5.2
- •1. Опис експериментальної установки
- •2. Розрахункова схема експериментальної установки
- •3. Завдання з виконання експериментального дослідження
- •Варіанти вихідних даних до тематичного комплексного кваліфікаційного завдання (до умови 1)
- •Варіанти вихідних даних до тематичного комплексного кваліфікаційного завдання (до умови 2)
6.11 Енергетична діаграма двигуна
6.12 Розрахункова схема двигуна
Завдання інформаційно-репродуктивного характеру
Таблиця 6.7
Номер запитання, завдання |
Запитання, завдання |
Номер вірної відповіді |
|
Складіть енергетичну діаграму двигуна постійного струму. |
|
|
Запишіть рівняння механічних втрат. |
|
|
Запишіть рівняння електричних втрат. |
|
|
Запишіть рівняння втрат у магнітопроводі якоря. |
|
|
Які ще види втрат виникають у двигуні постійного струму? |
|
|
Запишіть вираз моменту, що розвивається електродвигуном постійного струму. |
|
|
Запишіть вираз механічної потужності на валу електродвигуна постійного струму. |
|
|
Запишіть вираз електричної потужності, яку споживає електродвигун постійного струму. |
|
|
Запишіть вираз для визначення коефіцієнта корисної дії двигуна постійного струму. |
|
|
Складіть розрахункову схему двигуна постійного струму паралельного збудження. |
|
У разі вірного виконання завдань Σнепарних – Σпарних = –3.
Таблиця 6.7а
Номер відповіді |
Відповіді |
|
|
|
Рмх = М∙ . |
|
|
|
М = kФ∙Iя . |
|
Рел = Рмх + Р. |
|
Додаткові втрати. |
|
|
|
Рмг = Рвх.я + Ргс.я. |
|
Рмх = Рпідш + Рщіт + Рвент . |
|
Рел = Рз + Ря + Рщ = Rз∙I2з + Rя∙I2я + Rщ∙I2я . |
6.13 Швидкісна характеристика двигуна
6.14 Регулювання швидкості двигуна
6.15 Принципова електрична схема керування двигуном
Завдання інформаційно-репродуктивного характеру
Таблиця 6.8
Номер запитання, завдання |
Запитання, завдання |
Номер вірної відповіді |
|
Запишіть вираз швидкісної характеристики двигуна. |
|
|
Зобразіть якісно швидкісну характеристику двигуна. |
|
|
Перелічте способи регулювання швидкості двигуна постійного струму, укажіть технічні засоби для їх реалізації. |
|
|
Як змінити напрям обертання двигуна постійного струму? |
|
|
Складіть принципову електричну схему керування двигуном постійного струму паралельного збудження. |
|
|
Поясніть, як запустити двигун постійного струму, використовуючи швидкісну характеристику двигуна та принципову схему керування. |
|
|
Поясніть, як змінити напрям обертання вала двигуна постійного струму, використовуючи швидкісну характеристику двигуна й принципову схему керування. |
|
У разі вірного виконання завдань Σнепарних – Σпарних = 2.
Таблиця 6.8а
Номер відповіді |
Відповіді |
|
Необхідно поміняти місцями з’єднувальні проводи, які йдуть до затискачів обмотки якоря або до затискачів обмотки збудження. |
|
|
|
- зміною напруги на затискачах електродвигуна за допомогою регулятора напруги; - зміною сили струму збудження за допомогою реостата в колі збудження; - зміною сили струму якоря за допомогою реостата в колі якоря. |
|
Регулювальний реостат у колі збудження повинен бути виведений для збільшення момента на валу, а пусковий реостат уведений для зменшення сили струму у колі якоря. |
|
Поміняти напрям струму в обмотці якоря або в обмотці збудження. |
|
|
|
|
Завдання практично-стереотипного характеру
Таблиця 6.9
Номер запитання, завдання |
Запитання, завдання |
Номер вірної відповіді |
Якір електродвигуна обертається зі швидкістю 1500 об/хв. До електродвигуна підведена напруга 220 В. Електродвигун споживає струм силою 10 А. Коефіцієнт корисної дії електродвигуна дорівнює 87 %. |
||
|
Визначте потужність, яку споживає електродвигун, у ватах. |
|
|
Визначте потужність на валу електродвигуна, у ватах. |
|
|
Визначте куову швидкість обертання електродвигуна у радіанах поділених на секунду. |
|
|
Визначте обертаючий момент електродвигуна у ньтонах помножених на метр. |
|
У разі вірного виконання завдань Σнепарних – Σпарних = 4.
Таблиця 6.9а
Номер відповіді |
Відповіді |
|
12,2. |
|
1914. |
|
2200. |
|
157. |
Завдання практично-стереотипного характеру
Таблиця 6.10
Номер запитання, завдання |
Запитання, завдання |
Номер вірної відповіді |
Електродвигун постійного струму з паралельним збудженням, що має номінальну потужність 4,0 кВт, номінальну частоту обертання 1000 об/хв, номінальну напругу 220 В, номінальний коефіцієнт корисної дії 85 %, підключений до мережі постійного струму напругою 220 В. Опір обмотки якоря двигуна (включаючи опір щіток) дорівнює 1 Ом; опір обмотки збудження дорівнює 110 Ом. |
||
|
Складіть принципову електричну схему керування електродвигуном. |
|
|
Складіть розрахункову схему якірного кола та кола збудження. |
|
|
Розрахуйте потужність, яку споживає електродвигун з мережі при номінальному навантаженні, в ватах. |
|
|
Розрахуйте номінальний струм електродвигуна з точністю до десятих в амперах. |
|
|
Розрахуйте струм в обмотці збудження в амперах. |
|
|
Розрахуйте номінальний струм кола якоря електродвигуна з точністю до десятих в амперах. |
|
|
Розрахуйте пусковий струм кола якоря електродвигуна в амперах. |
|
|
Розрахуйте значення пускового опору, який забезпечує пусковий струм кола якоря, що дорівнює номінальному струму якоря, з точністю до десятих в омах. |
|
|
Визначте сумарні втрати потужності в електродвигуні в ватах. |
|
У разі вірного виконання завдань Σнепарних – Σпарних = 5.
Таблиця 6.10а
Номер відповіді |
Відповіді |
|
706. |
|
19,4. |
|
10,3. |
|
4706. |
|
220. |
|
|
|
2. |
|
|
|
21,4. |
Завдання практично-стереотипного характеру
Таблиця 6.11
Номер запитання, завдання |
Запитання, завдання |
Номер вірної відповіді |
Задана принципова електрична схема керування двигуном ппостійного струму паралельного збудження.
|
||
|
Як зміниться напрям обертання якоря електродвигуна, якщо поміняти місцями з’єднувальні проводи, що йдуть до затискачів Ш1 і Ш2? Своє рішення обґрунтуйте. |
|
|
Як зміниться напрям обертання якоря електродвигуна, якщо поміняти місцями з’єднувальні проводи, що йдуть до затискачів Я1 і Я2? Своє рішення обґрунтуйте. |
|
|
Як зміниться напрям обертання якоря електродвигуна, якщо одночасно поміняти місцями з’єднувальні проводи, що йдуть до затискачів Ш1 і Ш2 та Я1 і Я2? Своє рішення обґрунтуйте. |
|
|
Як зміниться швидкість обертання якоря електродвигуна, якщо при його роботі частково ввести реостат РП? |
|
|
Що необхідно зробити з реостатом РЗ, щоб відновити колишнє значення швидкості? |
|
|
У якому положенні повинні знаходитись реостати РП і РЗ при пуску електродвигуна та чому? |
|
У разі вірного виконання завдань Σнепарних – Σпарних = 3.
Таблиця 6.11а
Номер відповіді |
Відповіді |
|
Не зміниться, тому що зміниться напрям струму в обмотці якоря, і магнітні полюси поля поміняються місцями. |
|
Збільшиться, тому що сила струму якоря зменшиться, що обувить зменшення спадання напруги в обмотці якоря. |
|
Регулювальний реостат у колі збудження повинен бути виведений для збільшення момента на валу, а пусковий реостат уведений для зменшення сили струму у колі якоря. |
|
На протилежне, тому що відбудеться зміна напряму струму в обмотці якоря на протилежне, і обертаючий момент буде діяти в протилежному напряму. |
|
На протилежне, тому що відбудеться зміна напряму струму в обмотці збудження, що призведе до зміни місцями магнітних полюсів поля індуктора, у результаті чого обертаючий момент буде діяти в протилежному напряму. |
|
Увести (частково або повністю), щоб знизити силу струму в колі збудження та магнітний потік. |
Завдання логічно-понятійного характеру
Таблиця 6.12
Номер запитання, завдання |
Запитання, завдання |
Номер вірної відповіді |
Генератор постійного струму незалежного збудження по ідеальній лінії електропередачі живить електричною енергією коло якоря електродвигуна постійного струму незалежного збудження. Провести порівняльний аналіз режимів роботи генератора і приймача (електродвигуна) за наступним алгоритмом, вибравши відповіді з таблиці 6.12а. |
||
|
Яким загальним поняттям можна об'єднати генератор і двигун? |
|
|
Приведіть вісімнадцять ознак подібності режимів роботи генератора і двигуна. |
|
|
Приведіть чотири ознаки розходження режимів роботи генератора і двигуна. |
|
|
Виділіть головну ознаку подібності режимів роботи генератора і двигуна. |
|
|
Обґрунтуйте головну ознаку подібності режимів роботи генератора і двигуна. |
|
|
Виділіть головну ознаку розходження режимів роботи генератора і двигуна. |
|
|
Обґрунтуйте головну ознаку розходження режимів роботи генератора і двигуна. |
|
|
Виділіть чотири шляхи взаємодії генератора і двигуна між собою. |
|
|
Встановіть причинно-наслідковий зв'язок режимів роботи генератора і двигуна. |
|
У разі вірного виконання завдань Σнепарних – Σпарних = –242.
Таблиця 6.12а
Номер відповіді |
Відповіді |
|
За допомогою електричного поля. |
|
Зміною струму збудження генератора. |
|
Одинакові струми в якірному колі. |
|
Однакові напруги на затисках якорів. |
|
Зміною моменту опору на валу двигуна. |
|
Зміною струму збудження двигуна. |
|
Різні перетворення енергії. |
|
Причиною зміни режиму роботи може бути як генератор, так і двигун. |
|
Функціональне призначення. |
|
Елемент електричного кола. |
|
Є вільні заряди. |
|
Електромеханічні перетворювачі енергії. |
|
В якірних колах наводяться електрорушійні сили. |
|
Електрорушійні сили, які наводяться в обмотках якорів, мають різні напрями відносно напрямів струмів у цих обмотках. |
|
В обмотках збудження спостерігається явище електричного струму. |
|
В обмотках збудження спостерігається теплова дія струму та ці обмотки нагріваються. |
|
В обмотках збудження спостерігається явище електромагнетизму та виникає магнітне поле. |
|
В обмотках якорів спостерігається теплова дія струму та ці обмотки нагріваються. |
|
На провідники обмоток якорів діють електромагнітні сили. |
|
Якорі обертаються. |
|
Магнітне поле регулюється. |
|
Різна частота обертання якорів. |
|
Електромагнітні сили, які діють на провідники обмоток якорів, мають різний напрям відносно напряму обертання. |
|
У магнітопроводах якорів виникають вихрові струми. |
|
Вихрові струми в магнітному полі спричиняють електромагнітні сили, які створюють момент опору обертанню якорів. |
|
В магнітопроводах якорів спостерігається явище теплової дії вихрових струмів та магнітопроводи нагріваються. |
|
Магнітопроводи якорів перемагнічуються з виділенням тепла та магнітопроводи нагріваються. |
|
У механічних системах перетворювачів протікають процеси тертя, які створюють гальмові моменти. |
|
Механічні системи нагріваються. |