3.3.2 Методические указания к решению задач 1, 2 контрольной работы №2 для студентов зэт – IV

По задаче 1. Перед началом расчета необходимо начертить схему двигателя с обозначением всех элементов

Номинальный момент на валу двигателя определяется по заданным величинам Р_Н и n_H,

, где Р_Н [Вт]. (3-36)

Коэффициент полезного действия двигателя

, (3-37)

где Р₂ – полезная мощность на валу двигателя;

Р₁ – мощность, потребляемая двигателем из сети, Р₁ = U_HI₁.

Для номинального режима работы ток двигателя I_H =P_Н / ŋ_н U_Н.. Так как i_ВН% = (I_ВН/I_Н)100% и величина i_ВН% задана, то можно определить номинальный ток возбуждения I_ВН.

Имея I_H и I_ВН, по первому закону Кирхгофа определяем номинальный ток якорной обмотки I_aн.

Сопротивления цепи якоря R_a = P_aн/ ; (3-38)

цепи возбуждения R_B = U_H/I_вH. (3-39)

Пренебрегая размагничивающим действием реакции якоря, рассчитать и построить скоростную характеристику n = f(I_a) для значений тока якоря I_a = (0,25; 0,5; 0,75; 1,25)I_aн.Расчет выполняется по формуле

, (3-40)

где Ф = Ф_Н, а с_ЕФ_Н определяется из этого же уравнения для номинального режима работы. Частота вращения холостого хода

n₀ = U_H/с_EФ_Н. (3-41)

По данным n₀, n_H и М_Н построить график естественной механической характеристики n = f(M) (см. п. 3.1.6).

КПД двигателя (3-42)

Суммарные потери в двигателе Р = Р_а+Р_В+Р_{мех,доб} ,

где Р_а – потери в якорной обмотке, Р_а= ;

P_В – потери на возбуждение, Р_В = Р_ВН = U_HI_ВН = const;

Р_{мех, доб} – механические и добавочные потери, Р_{мех, доб} = const.

Принимая механические и добавочные потери неизменными, определить их из условия номинального режима работы двигателя:

(3-43)

. (3-44)

Расчет  = f(I_a) выполняется по формуле

(3-45)

Построить график  = f(I_a)

Пределы изменения частоты вращения двигателя при токе I_a = I_aн и изменении добавочного сопротивления от 0 до 4R_a определяются из условия

,

где R = R_a + R_доб.

По задаче 2. Начертить схему двигателя с обозначением всех элементов.

Мощность, потребляемая двигателем из сети, при номинальном режиме работы

Р_1Н = Р_н+Р_ан+Р_вн+Р_м (3-46)

Номинальный ток двигателя I_H = P_1H/U_H. (3-47)

По величинам Р_Н и n_H можно определить номинальный момент двигателя

М_Н = 9,55Р_Н/n_H , (3.48)

где Р_Н ( Вт), n_н ( об/мин).

Сопротивления обмоток : якоря R_a = ; (3-49)

возбуждения . (3-50)

Для определения частоты вращения якоря при токах I_a = (0,2; 0,4; 0,6; 0,8)I_н необходимо воспользоваться заданной зависимостью ф % = f(i_в%),

где i_в%= , ф% = , откуда I_в=i_в%I_н/100, Ф = ф%Ф_н/100.

Учитывая, что у двигателя последовательного возбуждения I_а = I_в, для заданных значений тока определить частоты вращения по уравнению

, (3-51)

где каждое значение потока возбуждения ф% соответствует своему значению тока i_в%; c_EФ_Н определяется из номинального режима,

.

По результатам расчета построить скоростную характеристику n = f(I_a). Используя заданную зависимость Ф% = f(i_в%), построить график М= f(I_a) для следующих значений тока I_a = (0,2; 0,4; 0,6; 0,8)I_н.

Принимая М_Н = с_МФ_НI_H, получим с_МФ_Н = М_Н/I_H. Тогда при любом режиме работы двигателя (при любом токе I_a)

. (3-52)

Имея графики n = f(I_a) и M = f(I_a), можно построить график механической характеристики n = f(M).