Задача 2.16

Для двигателя постоянного тока независимого возбуждения , имеющего следующие паспортные данные : мощность , потребляемая двигателем , Р=14,828 кВт; ток I_ном = 33,7 А; частоту вращения якоря n_ном = 3000 об/мин; КПД _ном = 0,81, рассчитать и построить:

1. естественные механическую и электромеханическую характеристики;

2. искусственные механическую и электромеханическую характеристики; при включении в цепь якоря добавочного сопротивления R_д = 0,9 Ом; определить частоту вращения якоря двигателя для момента сопротивления М_с = 0,87М_ном при работе двигателя на естественной и искусственной характеристиках;

3. пусковую диаграмму для трехступенчатого пуска, если ток переключения I₁=1,92I_ном; определить сопротивления ступеней пускового реостата;

4. механическую и электромеханическую характеристики динамического торможения со скорости, соответствующей заданному моменту сопротивления, при работе двигателя на естественной и искусственной характеристиках; определить тормозное сопротивление R_т , если допустимое значение тока якоря I_доп.т=3,2I_ном;

5. кривые переходного процесса при пуске и торможении;

/значение приведенного момента инерции взять из задачи 1/.

Дано:

Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением

P=14,828 кВт - мощность потребляемая двигателем

I_ном = 33,7 А - номинальный ток

n_ном = 3000 об/мин - частоту вращения якоря

η_ном=0,81 - номинальный КПД

J= кг·м² – момент инерции вала двигателя

Решение:

1.Построение естественных электромеханических и механических характеристик.

Для построения естественной характеристики, которая представляет собой прямую линию, достаточно определить координаты двух точек: номинального режима и холостого хода.

Определяем номинальную угловую скорость

Определяем мощность на валу:

Определяем номинальный момент

Определяем номинальное напряжение:

В

Определяем постоянную с = к Ф_ном

Определяем сопротивление якоря

Определяем скорость холостого хода

Характеристики строим по 2-м точкам:

(0;ω₀) и (I_ном;ω_ном)- для электромеханической характеристики (рис 1):

(0;ω₀) и (M_ном;ω_ном)- для механической характеристики (рис 2):

2. Построение искусственных электромеханических и механических характеристик.

Определим ток и момент сопротивления:

I_c=0,87·I_ном M_c=0,87·M_ном

I_c=0,87·33,7=29,319A M_c=0,87·38,23=33,26 H·м

Добавочное сопротивление:

R_д=0,9 Ом

Определим частоты при M=M_c на естественной и искусственной характеристиках:

Искусственные характеристики строим по 2-м точкам:

(0;ω₀) и (I_с;ω_и) - для электромеханической характеристики (рис1):

(0;ω₀) и (M_с;ω_и) - для механической характеристики (рис 2):