Задача 1

Двигатель постоянного тока	Рн, КВт	nн, об/мин	Rдв, Ом	nмах, об/мин	Uн, B	Iн, A	Jдв, кгм2
2ПБ90L	30	1500	1,2	3500	220	30	1,4

По заданным параметрам электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждениям построить естественную и искусственные электромеханические характеристики. Искусственные характеристики построить при следующих параметрах:

- при падении питающего напряжения в сети на 50% от номинального;

- при ослаблении магнитного потока в половину от номинального;

- при вводе дополнительного сопротивления, номиналом 1 Ом, в якорную обмотку двигателя.

Решение:

Естественная электромеханическая

1. Номинальную скорость вращения якоря: , с^-1

2. Величина коэффициента по потоку : , Вс

3. Скорость вращения якоря на холостом ходе , с^-1

Искусственные электромеханические характеристики

1) при введении добавочного сопротивления скорость вращения на холостом ходу ₀, остается неизменной, а меняется, только величина падения скорости 

, а _н=₀-

, Вс; _н=187,7 – 56,3= 131,4, с^-1

2) при изменении величины питающего напряжения изменяется только скорость холостого хода ₀, а величина падения скорости  остается неизменной

, с^-1

3) при изменении величины потока изменяется скорость холостого хода ₀ и величина падения скорости 

, с^-1 , с^-1

_н = 375,4 – 61,4=314 с^-1

Задача 1

Асинхронный двигатель	Рн, КВт	n1, об/мин	n2, об/мин		R2, Ом	Uн, B	Jдв, кгм2
4А250S10У3	30,0	600	590	1,9	1,1	380	2,4

По заданным параметрам асинхронного электродвигателя с фазным ротором построить естественную и искусственные механические характеристики. Искусственные характеристики построить при следующих параметрах:

- при падении питающего напряжения в сети на 50% от номинального;

- при вводе дополнительного сопротивления, номиналом 0,6 Ом, в роторную цепь двигателя.

РЕШЕНИЕ

При построении механических характеристик асинхронных двигателей используют уравнение Клосса:

Построение естественной характеристики АД производят в следующей последовательности:

1. Определяем номинальное скольжение: .

2. Определяем номинальную скорость вращения: ,с^-1;

3. Определяем номинальный момент: , Нм;

4. Определяем критический момент: , Нм;

5. Определяем критическое скольжение: ;

6. По уравнению Клосса, задаваясь значениями s от 0 до 1 строим естественную механическую характеристику двигателя.

7. При построении искусственной механической характеристики полученной введение добавочного сопротивления в цепь ротора, воспользуемся формулой Клосса, но вместо значения s_ке подставим значение s_ки, получим:

При R_доб=0,6 Ом – s_ни = 0,048, s_ки = 0,168

8. Построение искусственной характеристики при напряжении отличном от номинального:

При U=0,5U_н – М_ни = 121 Нм, М_ки = 230 Нм;

Задача 2

Разработать в соответствии с правилами конфигурацию базовой стойки и стоек расширения модульных технических средств автоматизации. При выполнении задачи необходимо выбрать:

1. блоки питания, которые обеспечивают требуемый ток потребления;

2. процессорные и коммуникационные модули, удовлетворяющие требованиям к коммуникациям и типу сети;

3. интерфейсный модуль для соединения стоек, который определяет целесообразность передачи тока в стойки расширения, расстояние, количество стоек расширения, а также необходимость коммуникационной шины;

4. оптимальное (число сигнальных модулей управляющих (выходных) и информационных (входных) сигналов в соответствии с заданным количеством входов/выходов.

Базовая стойка
Количество входов				Количество выходов				Коммуникации CP
Дискретные DI		Аналоговые AI		Дискретные DO		Аналоговые AO
=24В	~110В	U	I	=24В	~220В	10В	20mA
80	40	25	5	60	25	5	12	PtP, DP

Модули стойки расширения
Расстояние до базовой стойки, м	FM	Дискретные				Аналоговые
		Входов DI		Выходов DO		Входов AI			Выходов AO
		+24В	~110В	+24В	~220В	U	I	T	U	I
1	+	80	60	120	150	8	4	15	10	25

Решение:

Определяем необходимое количество модулей ввода дискретных сигналов. Количество дискретных входов 24VDС - 80, тогда целесообразно принять два модуля с 32 дискретными входами и одни с 16, а именно

DI 32×24VDC 6ES7 421- 2 штуки

DI 16×24VDC 6ES7 421- 1 штука

Количество дискретных входов 110VAС - 40, тогда целесообразно принять два модуля с дискретными входами и одни с 16, а именно

DI 32×120VАC 6ES7 421-1 штука

DI 16×120/230VАC 6ES7 421-1 штука

Определяем необходимое количество модулей ввода аналоговых сигналов. Количество аналоговых входов по напряжению 25, токовых 5 – общее количество 30, тогда целесообразно принять два универсальных модуля с 16 каналами, а именно

AI 16×16bit 6ES7 431-2 штуки

Определяем необходимое количество модулей вывода дискретных сигналов. Количество дискретных сигналов 24VDС - 60, тогда целесообразно принять два модуля с 32, а именно

DО 32×24VDC 6ES7 422-2 штуки

Определяем необходимое количество модулей вывода дискретных сигналов. Количество дискретных сигналов 220VАС - 25, тогда целесообразно принять два модуля с 16 дискретными входами, а именно

DО 32×12/230VAC 6ES7 422-2 штуки

Определяем необходимое количество модулей вsвода аналоговых сигналов. Количество аналоговых входов по напряжению 5, токовых 12 – общее количество 18, тогда целесообразно принять 3 универсальных модуля с 8 каналами, а именно

AI 08×13bit 6ES7 432-3 штуки