Задача №4

Электродвигатель постоянного тока с параллельным (независимым) возбуждением включён в сеть с напряжением U_н=220В. Даны величины, характеризующие номинальный режим работы двигателя, полезная мощность на валу Р_н=2,2кВт, потребляемый ток I_н=12,0А, частота вращения якоря n_н=1500об/мин. Кроме того, заданы величины сопротивления цепи якоря R_я=1,21Ом и цепи возбуждения R_в=358Ом, величина постоянных потерь мощности р₀=127Вт и кратность пускового тока К_п=1,5.

Решение:

Строим электромагнитную схему двигателя постоянного тока.

Рис.4.1.Электромагнитная схема. 1- статор, 2- главный полюс, 3- обмотка возбуждения, 4- дополнительный полюс, 5- обмотка дополнительных полюсов, 6- магнитопровод, 7- обмотка якоря, 8- щётки, 9- коллектор,10- вал, Ф- магнитный поток.

Р ис. 4.2. Схема двигателя параллельного возбуждения.

Определяем ток возбуждения: I_bн=U_h/R_b =220/358=0,61 А

Определяем ток якоря: I_ян=I_н-I_вн=12-0,61=11,38А

Определяем противо-ЭДС: Е_н=U_н-I_ян·R_я=220-11,38·1,21=206,22В

Определяем электромагнитную мощность: Р_эм=Е_н·I_ян=206,22·11,38=2346,8Вт

Сопротивление обмоток якоря и возбуждения, необходимо привести к расчетной температуре 75˚:

Величину сопротивления пускового реостата определим из уравнения равновесия в первый момент пуска двигателя:

_{Uн=KпIян(Rя+Rп)}

Н оминальное значение вращающего момента на валу двигателя:

Частоту вращения якоря двигателя в режиме идеального холостого хода (I_я=0) найдём из соотношения:

Строим механическую характеристику n=f(M) при U=const; I_в=const; ΣR_я=const.

Первая точка M=0; n=n₀ –это точка идеального холостого хода двигателя и она является общей для всех i-ых характеристик. Для нахождения второй точки зададимся значением момента M=M_н=15Н·м, которому в установившемся режиме работы соответствуют значения тока якоря I_ян. Находим величины уменьшения частоты вращения якоря двигателя при следующих значениях добавочного реостата в цепи якоря R_ряi=(0; 2,5; 5,0; 7,5; 10)·R_я