П.10 Расчет статической механической характеристики, на которой работает двигатель в течение цикла

Статические и механические характеристики проектируемых электроприводов (в первом приближении с учётом известных допущений) линейны, поэтому в рамках курсового проекта построим их по двум точкам с координатами:

1)_oi ; М=0 (точка идеального холостого хода);

2)_ci ; M=M_ci (точки i-го установившегося режима работы, координаты которых определены в п.п.7.8.).

Координаты точек для построения статических механических характеристик двигателей определятся следующим образом:

Найдем ЭДС генератора, необходимую для обеспечения работы двигателя с установившейся скоростью _ci при моменте сопротивления М_ci:

где:

- скорость i-го процесса;

- сопротивление якоря двигателя (см. /1/-Таблица П.2);

- сопротивление якоря генератора (см. /1/-Таблица П.10);

- момент сопротивления i-го процесса;

- конструктивный коэффициент двигателя;

Определим ЭДС генератора для первого режима (ω_1н=56 с^-1; М_с=599,54 Нм).

Определим ЭДС генератора для второго режима (ω_2н=42 с^-1; М_с=599,54 Нм).

Определим ЭДС генератора для третьего режима (ω_3н=11,2 с^-1; М_с=599,54 Нм).

Определим скорость идеального холостого хода двигателя при Е_Гi.

;

где:

-ЭДС генератора для i-го процесса;

K=7,52 - конструктивный коэффициент двигателя.

Для первого режима при Е_Г1=434,12 В;

Для второго режима при Е_Г2=328,84 В;

Для третьего режима при Е_Г3=97,22 В;

Определим требуемый магнитный поток генератора.

где: -Конструктивный коэффициент ЭДС генератора;

- число пар полюсов (см.Таблица П.10);

-число активных проводников обмотки якоря (см. /1/-Таблица П.10);

-число пар параллельных ветвей в обмотке якоря (см. /1/-Таблица П.10).

- номинальная скорость вращения вала генератора;

Определим магнитный поток для первого режима (Е_Г1=239,02В);

Определим магнитный поток для второго режима (Е_Г2=195.52В);

Определим магнитный поток для третьего режима (Е_Г3=65,02В);

Для построения кривой намагничивания генератора необходимо знать его номинальный магнитный поток.

где: - номинальная ЭДС генератора;

- конструктивный коэффициент ЭДС генератора;

Найдем номинальную ЭДС генератора

где: - номинальное напряжение (см. /1/-Таблица П.10);

Найдем номинальный ток генератора

- сопротивление якоря генератора(см. /1/-Таблица П.10);

Найдём номинальный ток возбуждения

где: - напряжение возбуждения номинальное (см. /1/-Таблица П.10);

-сопротивление обмотки возбуждения (см. /1/-Таблица П.10);

Теперь по данным (/1/ таблица П.9) с учётом найденных номинальных напряжения и тока строим кривую намагничивания (рис.6). По ней определим токи возбуждения для первого, второго и третьего режимов. Все полученные данные занесём в таблицу 4.

Таблица 4

	434,12	0.021	5,5	57,73	599,54	56
	328,84	0.016	3,37	43,73		42
	97,22	0.005	0,88	12,93		11,2

Кривая намагничивания генератора строится по таблице №5:

Таблица №5

Iв, А	0,00	0,72	1,45	2,17	2,89	3,62	4,34	5,06	5,78	6,51	7,23	7,95	8,68	9,40
Ф,мВб	0,46	4,14	8,05	11,5	14,3	16,8	18,9	20,24	21,4	22,3	23	23,7	24,15	24,6

Рис. 6 Кривая намагничивания генератора

Построим механическую характеристику двигателя по номинальному моменту, номинальной скорости и скорости холостого хода (рис. 7).

Построим естественную характеристику гонного двигателя. Построение произведём по двум точкам: 1) Режим холостого хода; 2) Номинальный режим работы.

Режим холостого хода.

М_кр=0 Нм; S=0

Номинальный режим.

Естественная характеристика гонного двигателя изображена на рис.8.

Рис. 8 Естественная характеристика гонного двигателя