Задача № 1 Задание:

1. Начертить электрическую схему включения двигателя параллельного возбуждения и указать на ней ток якоря и ток возбуждения.

2. Определить номинальный ток возбуждения и номинальный ток якоря.

3. Определить номинальный момент на валу двигателя.

4. Рассчитать и построить на одном графике естественную и три искусственные механические характеристики;

4.1. При сопротивлении регулировочного реостата в цепи якоря ,,.

2. При пониженном напряжении на якоре ,,

3. При ослабленном магнитном потоке ,,

5. Определить процентное изменение скорости вращения для каждой характеристики и диапазон регулирования при

6. Рассчитать сопротивление пускового реостата при пуcке двигателя с .

7. Определить ток якоря, который был бы при непосредственном включении двигателя в сеть, его кратность по отношению к номинальному значению и сделать выводы для возможности практического применения данного способа пуска.

8. Определить величину сопротивления динамического торможения при тормозном токе якоря. Тормозному режиму предшествует режим двигателя с номинальной нагрузкой и номинальной частотой вращения.

9. Определить полные потери мощности в двигателе при работе в номинальном режиме.

10. Исследовать, как изменяется КПД двигателя, работающего при номинальной нагрузке, на реостатной характеристике, при пониженном на 40% напряжении, ослабленном на 20% магнитном потоке в сравнении с номинальным значением КПД, указанным в паспорте двигателя.

Выполнение работы.

1. Электрическая схема включения двигателя.

Данный в варианте двигатель имеет характеристики, представленные в таблице 1:

Таблица 1 – Характеристики двигателя

Номер варианта
	кВт	В	А	Об/мин	Ом	Ом	%
1	19	110	222	600	0,0504	11	78

Электрическая схема включения двигателя представлена на рисунке 1:

Рисунок 1 - Электрическая схема включения двигателя параллельного возбуждения

2. Определение номинального тока возбуждения, номинального тока якоря, номинального момента на валу двигателя.

При работе обмотки электрических машин нагреваются, что вызывает изменение их электрического сопротивления. Поэтому сопротивление обмоток необходимо, в соответствии с ГОСТ 183-74, привести к расчетной температуре 75°С (в таблице вариантов даны сопротивления при 20°С):

(1)

, где α=0,004 -температурный коэффициент сопротивления меди.

R_ов75^o _C = 11 Ом 1,22 = 13,42 Ом, (2)

R_яц75^o _C = 0,0504 Ом 1,22 = 0,0615 Ом. (3)

Ток возбуждения равен:

I_в = = 8,2 А. (4)

Согласно уравнению баланса токов для двигателей параллельного и смешанного возбуждения, ток якоря будет равен:

I_я = I_ном - I_в = 222 А – 8,2 А = 213,8 А. (5)

Номинальный момент на валу двигателя равен:

M_ном = , в свою очередь= 62,8 рад/с. (6)

Исходя из (6), получаем:

M_ном = 315,3 Н. (7)

_3.Расчет механической характеристики_.

3.1 Естественная характеристика.

Первым делом найдем значение коэффициента СФ_ном, он равен:

СФ_ном = == 1,542 В. (8)

Уравнение механической характеристики:

(9)

Угловая скорость вращения двигателя в режиме идеального холостого хода:

ω₀ = = 71,336 рад/с. (10)

Уравнение механической характеристики можно представить в упрощенном виде:

ω = ω₀ - ∆ω. (11)

3.2. При сопротивлении регулировочного реостата в цепи якоря,,.

R_g = 5R_яц75^o _C = 0,3075 Ом. (12)

. (13)

3.3 При пониженном напряжении на якоре,,.

U = 0,6U_ном = 66 В => ω_0b = = 42,8 рад/с. (14)

_3.4 При ослабленном магнитном потоке,,

СФ = СФ_ном 0,8 = 1,234 Вс,ωв₀ = = 89,141 рад/с. (15)

Результаты расчета представлены в таблице 2:

Таблица 2 – Результаты расчета

Тип механической характеристики		0	0,25	0,5	0,75	1	1,25
Естественная	М, Нм	71,336	69,297	67,258	65,22	63,181	61,142
Искусственная	М, Нм	71,336	59,103	46,871	34,638	22,405	10,173
Искусственная при пониженном напряжении	М, Нм	42,8	40,761	38,722	36,684	34,645	32,606
Искусственная при ослабленном магнитном потоке	М, Нм	89,141	85,957	82,774	79,59	76,407	73,223

Все четыре характеристики представлены на графике, который изображен на рисунке 2:

Рисунок 2 – Механические характеристики двигателя