
- •Томский государственный университет систем
- •Управления и радиоэлектроники (тусур)
- •Кафедра промышленной электроники (ПрЭ)
- •Контрольная работа № 1
- •1. Параметры и величины, определяющие естественную механическую характеристику.
- •1.1. Построение естественной м. Х.
- •2. Расчёт сопротивлений пускового реостата.
- •3. Сопротивление для динамического торможения
- •4. Расчёт сопротивления для режима противовключения
- •5. Напряжение якоря, допустимое для прямого пуска двигателя
- •6. Тормозной момент двигателя при скачкообразном уменьшении номинального напряжения на 40%
- •6.1. Построение искусственной м. Х. При скачкообразном уменьшении номинального напряжения на 40%
- •7.1. Построение искусственной м. Х. При уменьшении магнитного потока для увеличения номинальной скорости на 30%
- •8. Параметры м. Х. Двигателя, обеспечивающие уменьшение его номинальной скорости в 5 раз при номинальном токе якоря.
- •8.1. Расчёт напряжения якоря, обеспечивающего уменьшение номинальной скорости в 5 раз.
- •8.1.1. Построение искусственной м. Х. При напряжении обеспечивающем уменьшение номинальной скорости в 5 раз.
- •8.2.1. Построение искусственной м. Х. При последовательном сопротивлении обеспечивающем уменьшение номинальной скорости в 5 раз.
- •8.2.1. Построение искусственной м. Х. При последовательном и параллельном сопротивлении обеспечивающем уменьшение номинальной скорости в 5 раз.
- •9. Расчёт изменений скорости двигателя на м. Х. С параметрами, установленными в пункте 8, при увеличении момента нагрузки на 20% от номинального значения.
- •9.1. Для м. Х. При пониженном напряжении:
- •9.2. Для м. Х. С последовательным сопротивлением Ом, найденным в пункте 8.2.
- •9.3. Для м. Х. С добавочными сопротивлениями Ом, Ом при (определены в пункте. 8.3.).
- •10. Построение механических характеристик.
- •10.3. Построение механических характеристик различных режимов работы.
- •11. Потери мощности и кпд двигателя на искусственных м. Х. С параметрами установленными в разделах 7, 8.
- •11.1. Номинальные потери на естественной м. Х.
- •11.5. Потери мощности и кпд двигателя на м. Х. С ослабленным потоком.
- •11.6. Заключение по расчётам кпд.
- •12.1. Постоянные времени м. Х.
- •12.2. Длительности пп определяются по выражению
- •12.2.1. Построение переходных процессов , для режима: пуск без нагрузки, прием номинальной нагрузки, сброс нагрузки, торможение противовключением до остановки.
- •12.3.1. Построение переходных процессов , для режима: пуск, работа на естественной м. Х., динамическое - всё при номинальной нагрузке.
- •12.3. Длительности пп при номинальной нагрузке.
- •13. Литература.
7. Параметры искусственной М. Х. при
<н
Определяем кратность уменьшения
номинального магнитного потока для
увеличения номинальной скорости на
30%.
При неноминальном магнитном потоке
уравнение скоростной характеристики
имеет вид:
Для поставленного условия имеем:
На новой механической характеристике
при
рад/с
Для тока
рад/с
Момент нагрузки на валу двигателя
должен быть при I=
Искусственная М.Х. при уменьшении
номинального магнитного для увеличения
номинальной скорости на 30% представлена
на рисунке 3.
Относительные величины:
скорость
идеального холостого хода
получает значение:
получаем:
не более
7.1. Построение искусственной м. Х. При уменьшении магнитного потока для увеличения номинальной скорости на 30%
Уравнение искусственной М. Х. в
относительных единицах:
Сплошной фиолетовой линией на графике
отмечена искусственная М. Х. при
уменьшении магнитного потока для
увеличения номинальной скорости на
30%.
Уменьшить номинальную скорость ДПТ НВ
можно тремяспособами: уменьшением
напряжения якоря, введением добавочного
сопротивления
8. Параметры м. Х. Двигателя, обеспечивающие уменьшение его номинальной скорости в 5 раз при номинальном токе якоря.
в цепь якоря, введением последовательного
сопротивления
с одновременным шунтированием якоря
резистором
.
Каждому из указанных вариантов будут
соответствовать выражения искусственных
М. Х.
По этим выражениям определяем значения
U,
Записываем систему уравнений для двух
значений напряжения якоря:
Производя простейшие математические
преобразования, получаем:
В
Это напряжение обеспечивает скорость
идеального холостого хода:
рад/с
Относительные величины:
и
при соответствующих
и
,
обеспечивающих w=
при M=
.
8.1. Расчёт напряжения якоря, обеспечивающего уменьшение номинальной скорости в 5 раз.
8.1.1. Построение искусственной м. Х. При напряжении обеспечивающем уменьшение номинальной скорости в 5 раз.
Уравнение искусственной М. Х. в
относительных единицах:
Сплошной голубой линией на графике
отмечена искусственная М. Х. при
напряжении обеспечивающем уменьшение
номинальной скорости в 5 раз.
8.2. Величина последовательного
сопротивления, обеспечивающая при
Из приведённого выше выражения получаем:
=
значение
=
.
откуда определяется параметр
Ом
Скорость холостого хода не зависит от
рад/с
Относительные величины:
Уравнение искусственной М. Х. в
относительных единицах:
:
,
поэтому
8.2.1. Построение искусственной м. Х. При последовательном сопротивлении обеспечивающем уменьшение номинальной скорости в 5 раз.
Сплошной коричневой линией на графике
отмечена искусственная М. Х. при
последовательном сопротивлении
обеспечивающем уменьшение номинальной
скорости в 5 раз.
8.3. Значения
Решить эту задачу однозначно невозможно,
так как две переменные связанные через
могут принимать различные соотношения.
Дополнительным условием для решения
поставленной задачи служит требование
электромеханики обеспечивать для М.
Х. нижнего уровня регулируемой скорости
жесткость, дающую отклонения скорости
не более чем на 20% при изменении момента
нагрузки в таком же пределе от номинального
значения. Желаемая искусственная М.
Х., обеспечивающая выше указанное
требование и проходящая через заданные
координаты
что даёт
Совместное решение этих уравнений
даёт:
и
,
обеспечивающие
=
при
=
=
.
,
нижнего диапазона регулирования
скорости 1 : 5, показана на рисунке 6. Для
неё можно записать: