Задача 13

Побудувати природні статичні електромеханічну = f (I_я) і механічну = f (M) характеристики в розмірних і відносних одиницях для двигуна постійного струму незалежного збудження типу Д 21 з паспортними даними: P_н = 4.5 кВт, U_н = 220 В, I_я,н= 26 А, n_н = 1000 об/хв, М_max = 128

Рішення

Швидкість ідеального холостого ходу визначається з вираження:

де с - конструктивний коефіцієнт і визначається конструктивними параметрами двигуна; Ф_н - номінальний потік двигуна, Вб.

Оскільки в даному прикладі конструктивні параметри двигуна не задані, тому визначаємо відразу твір :

Вс.

Опір якоря двигуна приблизно можна вичислити по формулі:

Тут в R_Я враховані опори власне обмотки якоря, додаткових полюсів і компенсаційної обмотки, щіткових контактів.

Номінальна кутова швидкість визначена як

Швидкість ідеального холостого ходу:

Номінальний електромагнітний момент рівний

На рис. 2.1 приведені природні електромеханічна (пряма 1) і механічна (пряма 2) характеристики двигуна.

Для побудови характеристик двигуна у відносних одиницях, представимо природну електромеханічну і механічну характеристики і у відносних одиницях:

Рис. 2.1. Природні характеристики двигуна

; ,

де , , и - відповідно швидкість, опір якоря, струм якоря і електромагнітний момент двигуна у відносних одиницях, відповідно швидкість, опір якоря, струм якоря і електромагнітний момент двигуна у відносних одиницях у відносних одиницях при дорівнює опору якоря у відносних одиницях : . Ця обставина значно спрощує процес розрахунку опорів в ланцюгах двигуна графічним способом.

Опір якоря двигуна у відносних одиницях:

У відносних одиницях електромеханічна характеристика співпадає з механічною характеристикою (рис. 2.2).

Рис. 2.2. Природна електромеханічна і механічна характеристика двигуна у відносних одиницях

Задача 14

Розрахувати опори секцій пускового реостата аналітичним і графічним способом. Умови пуску : число пускових східців m = 3; пусковий струм статичний момент М_с=0.8 М_Н.

Рішення

Введемо позначення: I₁ = I_П; I₂ - струм перемикання. Для забезпечення режиму нормального пуску двигуна необхідно, щоб виконувалося умова:

I₂  (1.1 - 1.6)I_c,

де А - статичний струм або струм якоря, що відповідає статичному моменту М_с.

При заданому числі східців пуску m кратність струмів перемикань при пуску = I₁/I₂ визначається, як

де R_m = U_H/I₁ - сумарний опір якірного ланцюга двигуна при пуску, включаючи R_Я.

Струм перемикання при цьому складе .

Обчислюємо опори секцій пускового реостата:

Для розрахунку опорів графічним способом побудуємо пускові характеристики у відносних одиницях: I_1*=2.5; I_2*=I₁/I_Я.Н=1.61 (рис.2.3).

Рис. 2.3. Пускові характеристики двигуна у відносних одиницях

З рис. 2.3 при I_* = 1 визначаємо: R_1* = 0.059; R_2* = 0.092; R_3* = 0.143. Помноживши знайдені значення відносних опорів на R_Н = 220/26 = 8.46 Ом, отримаємо шукані опори: R₁= 0.499 Oм; R₂= 0.788 Oм; R₃=1.209 Ом.

Незначні розбіжності з даними аналітичного розрахунку можна віднести до деяких погрішностей графічної побудови.