Машины пост.тока (мет)

УДК 621.3(075.8) С 77

Старцев, А.Э. Машины постоянного тока [Текст]: метод. указания / А.Э. Старцев. – Ухта: УГТУ, 2007. – 16 с., ил.

Методические указания предназначены для самостоятельного выполнения расчетно-графической работы по дисциплине «Электрические машины» студентов специальности 140604 (ЭАП).

Методические указания содержат варианты заданий, порядок расчета, пояснения, ссылки на литературу, вопросы для самопроверки.

Содержание указаний соответствует учебной рабочей программе.

Методические указания рассмотрены и одобрены кафедрой ЭАТП пр. № 3 от 25.04.2007 г. и рекомендованы к изданию советом специальности 140604.

Рецензент Ягубов З.Х

Редактор Тетеревлева Е.В.

В методических указаниях учтены предложения рецензента и редактора.

План 2007 г., позиция 95.

Подписано в печать 26.06.07. Компьютерный набор. Объем 16 с. Тираж 150 экз. Заказ № 211.

©Ухтинский государственный технический университет, 2007 169300, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.

Отдел оперативной полиграфии УГТУ. 169300, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13.

3

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ

Данное задание студенты выполняют после прослушивания цикла лекций по машинам постоянного тока и прохождения лабораторных работ. Каждый студент выполняет один вариант, который выбирается согласно шифра студентов. Варианты заданий представлены в таблицах 3 и 4.

Объем работы РГР должен соответствовать требованиям настоящих методических указаний без отклонений в какую-либо сторону. РГР имеет цель ознакомить студента с возможными расчетными решениями, оценить их достоинства и недостатки и направлена, прежде всего, на закрепление, углубление и расширение знаний, развитие навыков в расчетах с применением вычислительных средств и широкое использование справочной литературы, каталогов и др.

РГР составляется в последовательности, изложенной ниже, и выполняется на бумаге формата А4, справа и слева листа оставляют поля, страницы заполняются с обеих сторон листа и нумеруются. Формулы приводятся в буквенном выражении, затем подставляются цифровые значения и производятся вычисления. Результаты промежуточных вычислений могут быть опущены. Все расчеты выполняются в системе СИ, у каждой величины, являющейся результатом вычисления, проставляется размерность. В начале расчета следует указать источник, по которому выполняется расчет.

Если формулы взяты из дополнительной литературы, то это отмечается в тексте в квадратных скобках цифрами соответственно списку литературы. В тексте даются необходимые обоснования выбора коэффициентов, значений параметров (делать кратко, ясно, без повторов, с обязательной ссылкой на литературу).

Все графики в тексте выполнять на миллиметровой бумаге с обязательными подрисуночными подписями, удобном масштабе, с соблюдением ЕСКД. Выполненная РГР представляется преподавателю на проверку с последующей ее защитой.

При защите РГР студент излагает поставленную задачу, наиболее важные расчетные и методические решения, особенности и трудности при выполнении, отвечает на заданные вопросы.

4

ЗАДАНИЕ

Вариант задания выбирается из табл. 3 (последняя цифра шифра) и табл. 4 (предпоследняя цифра шифра) - по зачетной книжке. В табл. 3 приведены номинальные данные генератора и двигателя при напряжении 230 В и частоте вращения 1500 об/мин. Если U и n , выбранные по табл. 4, отличаются от указанных значений, то данные табл. 3 являются исходными для перерасчета номинальных данных электрических машин согласно п.1 методических указаний к расчету.

Требуется:

1.Определить, какую частоту вращения (nнд ) разовьет двигатель

параллельного возбуждения при том же насыщении стали и считая nнд = nнг при напряжении Uнд и его номинальной мощности Pнд .

2.Определить изменение частоты вращения двигателя при переходе от номинальной нагрузки к холостому ходу (током в якоре при х.х. пренебречь). Размагничивающим действием реакции якоря пренебречь.

3.Как изменится частота вращения двигателя nд, если

подведенное к обмотке якоря напряжение уменьшится до 0,8Uнд, при неизменном тормозном моменте, соответствующем Pнд , ток возбуждения также останется неизменным и равным iнг =iнд.

4.Построить характеристику холостого хода и характеристический треугольник, соответствующий номинальному режиму генератора. Определить ток возбуждения генератора и сопротивление реостата в цепи обмотки возбуждения генератора параллельного возбуждения при номинальной нагрузке.

5.Построить внешние характеристики генераторов с независимым и параллельным возбуждением и определить для них номинальное изменение напряжения.

6.Рассчитать и построить для заданной машины, работающей в режиме двигателя параллельного возбуждения, скоростную

характеристику - n = f (Iад) .

7. Определить величину тока возбуждения (для генератора с независимым возбуждением) и сопротивления цепи возбуждения (для генератора с параллельным возбуждением), обеспечивающие номинальный режим работы генератора, при увеличении частоты вращения приводного двигателя на 10%.

5

где rаи - исходное значение сопротивления обмотки якоря; д) сопротивление обмотки добавочных полюсов:

где rди - исходное значение сопротивления обмотки добавочных

полюсов; е) сопротивление обмотки возбуждения:

где rви - исходное значение сопротивления обмотки возбуждения. Результаты перерасчета занести в табл. 1

Таблица 1

2.Определение частоты вращения двигателя параллельного возбуждения (п.п. 1,2,3 задания).

К пункту 1. Номинальный ток машины:

а) в режиме генератора

б) в режиме двигателя

7

Ток в обмотке якоря:

а) в режиме генератора Iанг = Iнг +iвиг б) в режиме двигателя Iанд = Iнд +iвид

Так как по условию насыщение машины остается неизменным,

то iвид =iвиг .

ЭДС генератора при номинальной нагрузке равна:

где ∆Uщ - падение напряжения в переходном слое контакта щеток

(может быть принято в 2 В)

(r а +rд) - сопротивление обмотки якоря и добавочных полюсов,

приведенное к 75◦С.

ЭДС двигателя при номинальной нагрузке:

Известно, что Eнг =Се nнг Фнг ,

Eнд =Се nнд Фнд ;

по условию Фнд =Фнг = const , следовательно:

К пункту 2.

Чтобы найти изменение скорости при переходе от номинальной нагрузки к холостому ходу, следует написать уравнение ЭДС двигателя в обоих случаях:

а) при номинальной нагрузке

б) при холостом ходе

8

3.Построение характеристики холостого хода и характеристического треугольника.

Для построения характеристики холостого хода следует использовать данные табл. 5 в относительных единицах (о/с)

Характеристику холостого хода требуется построить в абсолютных единицах, масштаб наносится по осям координат, начиная с нуля. На концах осей координат с нанесенным масштабом стрелки не ставят, а указывают наименование и единицу измерения откладываемого параметра. Пересчет данных производят по формулам:

Катет ВнСн характеристического треугольника (рис.1), соответствующий падению напряжения в обмотке якоря и щеточном контакте, определяется по формуле:

соответствующий реакции якоря при Iанг , рассчитан выше при

10