4.13 Контрольные вопросы к гл. 4

1. Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением работает с установившейся скоростью на естественной характеристике Проанализируйте характер переходных процессов в аварийном режиме обрыва цепи возбуждения двигателя для трех условий: М_с=М_ном, М_с=0; М_с=-М_сном.

2. Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением, приводящий в движение подъемную лебедку, работает на естественной характеристике при подъеме номинального груза. Проанализируйте, как перейти к спуску этого груза с той же скоростью. Оцените потери энергии при различных способах торможения.

3. Имеется осциллограмма ₁=f(t), полученная при пуске электропривода с двухмассовой механической частью при М=М₁=const. Предложите методику определения параметров механической части, если значение М₁ известно.

4. Предложите методику приближенного определения J_s и Т_M (для линейной части механической характеристики) по осциллограмме пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором =f(t), если известны Р_ном и .

5. Определите показатели колебательности электропривода постоянного тока с независимым возбуждением, если имеется осциллограмма =f(t), i_я=f(t) процесса приложения скачка нагрузки от М_с=0 до М_с.ном, а также известны U_HOM и I_я.

6. Каковы физические причины демпфирующей способности электропривода? Почему демпфирование увеличивается при возрастании ?

7. У асинхронного двигателя с фазным ротором путем введения в цепь ротора двух различных сопротивлений получены две реостатные характеристики, имеющие одинаковый пусковой момент. Изобразите эти характеристики и постройте (качественно) зависимости (t) и I₁(t), соответствующие пуску вхолостую при таких характеристиках.

9. Обоснуйте физически, почему при снятии скачком нагрузки двигателя постоянного тока с независимым возбуждением в начальный момент времени dM/d=0.

Глава пятая

Основы выбора мощности электропривода

5.1. Общие сведения

В инженерной деятельности специалиста-электроприводчика задача правильного определения требуемой мощности электропривода и выбора двигателей, обладающих достаточной мощностью и перегрузочной способностью, имеет исключительно важное практическое значение. Ограничения, накладываемые на процессы электромеханического преобразования энергии по условиям нагрева, условиям коммутации тока на коллекторах машин постоянного тока, по максимальному моменту двигателей переменного тока (см. §2.7) при выборе двигателей должны учитываться тщательно, достоверно, с разумным запасом, обоснованным анализом вероятных изменений факторов, определяющих нагрев и перегрузочную способность двигателей, а также оценкой точности используемых методов расчета.

Ошибки в сторону занижения требуемой мощности электропривода снижают надежность его работы и при неблагоприятных условиях вызывают ускоренный износ изоляции и выход двигателей из строя. Однако ошибки в сторону запаса также влекут за собой издержки, связанные с нерациональным использованием дорогостоящего оборудования, ухудшением энергетических показателей недогруженных двигателей и увеличением динамических нагрузок механизмов. Поэтому от правильности выбора двигателей при проектировании существенно зависит производительность, надежность и экономичность приводимых в движение машин.

Необходимые сведения о перегрузочной способности различных двигателей, достаточные для правильного выбора двигателей по перегрузочной способности, уже изложены в гл. 2. Главное внимание в данной главе уделяется выбору двигателей по нагреву, который при работе электропривода определяется тепловыделением, обусловленным потерями энергии в элементах конструкции двигателей - обмотках, магнитопроводах, коллекторах и т. п. Приступая к изучению данной главы, полезно восстановить в памяти сведения о потерях энергии, процессах нагрева двигателей и их энергетических показателях, полученные ранее в курсе «Электрические машины». Изложенные выше сведения о режимах преобразования энергии, переходных процессах работы электроприводов, используются в данной главе для определения потерь энергии не только в установившихся, но и в переходных процессах, а также для изложения метода расчета нагрузочных диаграмм электропривода и обоснования используемых при проектировании электроприводов наиболее общих методов проверки двигателей по нагреву.

В сравнении с другими разделами курса данный раздел, главной целью которого является изучение методов расчета потерь энергии, нагрузочных диаграмм, процессов нагрева и охлаждения двигателей и методов проверки их выбора по нагреву, представляется более простым для освоения. Однако необходимо избежать его поверхностного изучения, ибо формальное неквалифицированное использование несложных расчетных соотношений при решении конкретных задач проектирования электроприводов приводит к грубым ошибкам Необходимо хорошо усвоить допущения и ограничения, принятые при получении тех или иных формул и методов расчета, знать физику процессов, для которых они получены, и уметь грамотно обосновывать возможность или недопустимость их использования для различных двигателей, их режимов работы и т. для

Активному освоению изложенных в главе методов расчета должны способствовать снабженные пояснениями примеры расчета, представленные в главе, а также практические занятия по курсу и выполнение первой части курсового проекта.