Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Практ №2 эл.привод

.docx
Скачиваний:
22
Добавлен:
12.02.2016
Размер:
48.27 Кб
Скачать

Практическая работа №2

Расчёт и построение механических характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Цель работы: Ознакомление с методикой расчёта и построения механических характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Задание: Определить аналитически и проверить графически (построением механических характеристик) скорость вращения двигателя постоянного тока независимого возбуждения при работе на естественной механической характеристике и на искусственной при введении сопротивления в цепь якоря добавочного сопротивления.

Задание по варианту

Таблица 1

варианта

Рн

Iн

Rа

Мс

Uн

ωн

Rдоб

Мнач1

Мторм1

Мнач2

Мторм2

кВт

А

Ом

Н×м

В

1/с

Ом

Н×м

Н×м

10

13

59

0,081

0,6 Мн

220

418

0,056

2

1,7

Методические указания для выполнения работы

Требуется определить, рассчитать и построить следующие величины:

- точки естественной и искусственной механических характеристик;

- определить скорости вращения на характеристиках;

- построить механические характеристики в рабочем и тормозных режимах.

Решение

1.1 Определяем скорость вращения двигателя при работе на естественной механической характеристике

ωе= (Uн/кФ) - Ra/кФ)=(220/0,5) - ( 0,081/0,5)= 439,8 рад/с

где

кФ= (Uн – (Iн × Ra))/ωн= (220 – (59 × 0,081))/418= 0,5

Мн= (Рн н) × 103= (13/418) ×103= 31,1 Н×м

1.2 Определяем скорость вращения двигателя при работе на искусственной механической характеристике искусственной механической характеристике

ωи= (Uн/кФ) – ((Ra + Rдоп)/кФ2) × Мс= (220/0,5) – ((0,081+0,056)/0,25) × 18,66 = = 437 I/с

где Мс= 0,6 × Мн= 0,6 × 31,1= 18,66 Н×м

2 Графический метод расчета

Для графического определения требуемой скорости вращения строем естественную и искусственную механические характеристики двигателя. Эти характеристики прямолинейные и поэтому строятся по двум точкам.

2.1 Так как характеристики пересекаются в одной точке, то координаты первой точки обеих характеристик совпадают.

М=0

ω0= Uн/кФ= 220/0,5= 440 I/с

2.2 Координаты второй точки естественной характеристики

ω= ω0; М= Мн

Мн= Мн= (Рн н) × 103= (13/418) ×103= 31,1 Н×м

2.3 Координаты второй точки

М= Мн

ωи= (Uн/кФ) – ((Ra + Rдоп)/кФ2) × Мн= (220/0,5) – ((0,081 + 0,056)/0,25) × 31,1= = 423 I/с

Скорость вращения двигателя для построения естественной и искусственной механических характеристик необходимо определять для М=Мн, а не для заданного М=Мс, так как в таком случае графическая проверка расчета не имеет смысла.

Затем на оси момента откладываем заданное значение статистического момента и по построенным механическим характеристикам определяем значение скорости вращения

ωе= 439,8 I/с; ωи= 423 I/с

Графический метод расчета подтверждает правильность аналитического расчета.

2.1 Режим противовключения

2.1.1 В режиме противовключения начальный тормозной ток

Iнач.торм.= (Uн + Е)/(Ra + Rпр)= (220 + 219,9)/(0,081 + 2,9)= 147,5 А

тогда Rпр= (Uн + Е)/Iнач.торм.= (220 + 219,9)/ 147,5= 2,9 Ом

где Е – ЭДС двигателя при скорости вращения, соответствующей заданной статической нагрузке двигателя на естественной характеристике

Е= кФ × ωе= 0,5 × 439,8= 219,9 В

У двигателя параллельного возбуждения при постоянном магнитном потоке момент прямо пропорционален току поэтому при

Мнач.торм.= 2,5 × Мн= 2,5 × =31,1= 77,75 Н×м

Iнач.торм.= 2,5 × Iн= 2,5 × 59= 147,5 А

2.1.2 При окончании торможения (скорость равна 0) Е=0, тогда

Iнач.торм.= -220/( Ra + Rпр)= -220/(0,081 + 2,9)= -73,8 А

2.1.3 Механические характеристики двигателя в режиме противовключения определяются уравнением

ω= (Uн/кФ) + (Ra + Rпр)/кФ2) × Мн= (220/0,5) + (0,081 + 2,9)/0,25) × 18,66= =662,5 I/c

2.1.4 Координаты второй точки характеристики

ω= -(Uн/кФ) + ((Ra + Rпр)/кФ2) × -Мн= -(220/0,5) + ((0,081 + 2,9)/0,25) × -31,1 = = -1250,09 I/c

2.2 Режим генераторного торможения

2.2.1 Скорость вращения двигателя на естественной характеристике определяется из уравнения механической характеристики двигателя в режиме генераторного торможения

ωе.г.= (Uн/кФ) + (Ra /кФ2) × Мс= (220/0,5) + (0,081/0,25) × 18,66= 446 I/c

2.2.2 Скорость вращения двигателя на искусственной характеристике

ωи.г.= (Uн/кФ) + ((Ra + Rдоп)/кФ2) × Мс= (220/0,5) + ((0,081 + 0,056)/0,25) ×31,1= = 450,2 I/c

Как видим, при введении в цепь якоря дополнительного сопротивления, ско- рость вращения двигателя в режиме генераторного торможения, в отличии от двига- тельного, возрастает. Это объясняется тем, что в режиме генераторного торможения двигатель работает генератором, а для генератора сопротивление цепи якоря явля- ется нагрузкой. При увеличении сопротивления нагрузка генератора уменьшается и поэтому скорость вращения увеличивается.

2.3 Режим динамического торможения

2.3.1 В режиме динамического торможения начальный тормозной ток

Iнач.торм.= Е/(Ra + Rдин)= 210/(0,081 + 1,5)= 129,8 А

тогда

Rдин= (Е/ Iнач.торм) - Ra= (210/129,8) – 0,081= 1,5 Ом

где Е= 210 В

при

Мнач.торм.= 2,2 × Мн= 2,2 × =31,1= 68,42 Н×м

Iнач.торм.= 2,2 × Iн= 2,2 × 59= 129,8 А

тогда

Rдин= (Е/ Iнач.торм) - Ra= (210/129,8) – 0,081= 1,5 Ом

2.3.2 Механическая характеристика двигателя в режиме динамического тор-

можения строится на уравнении

ωи= –((Ra + Rдин)/кФ2) × -Мн= (220/0,5) – ((0,081 +1,5)/0,25) × -31,1= 196,6 I/с

Координаты первой точки характеристики

М= 0 ; ω= 0

Координаты второй точки характеристики

М= Мн

Вывод: на этой практической работе я ознакомился с методикой расчёта и построения механических характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Определил аналитически и проверил графически (построением механических характеристик) скорость вращения двигателя постоянного тока независимого возбуждения при работе на естественной механической характеристике и на искусственной.

Построение механических характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения

Данные характеристики строем на основе проведенного аналитического расчета и полученных данных, одновременно проверяя данные расчета.

1- скорость вращения двигателя при работе на естественной механической характеристике;

2- скорость вращения двигателя при работе на искусственной механической характеристике;

3- механическая характеристика двигателя в режиме противовключения;

4- скорость вращения двигателя при работе на искусственно механической в режиме генераторного торможения;

5- скорость вращения двигателя при работе на естественной механической в режиме генераторного торможения;

6- механическая характеристика двигателя в режиме динамического торможения.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.