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

;

Ток в обмотке якоря:

а) в режиме генератора

б) в режиме двигателя

Так как по условию насыщение машины остается неизменным, то .

ЭДС генератора при номинальной нагрузке равна:

где - падение напряжения в переходном слое контакта щеток (может быть принято в 2 В)

- сопротивление обмотки якоря и добавочных полюсов, приведенное к 75^◦С.

ЭДС двигателя при номинальной нагрузке:

Известно, что ,

;

по условию , следовательно:

К пункту 2.

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

1. при номинальной нагрузке

;

2. при холостом ходе

;

При пренебрежении размагничивающим действием реакции якоря , тогда

Значит

К пункту 3.

- вращающий момент двигателя при

вращающий момент двигателя при

По условию , , поэтому и, следовательно,

Частота вращения двигателя при

;

Частота вращения двигателя при

;

Отсюда

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

Катет А_нВ_н характеристического треугольника, соответствующий реакции якоря при , рассчитан выше при определении номинальных данных генератора (выражение 1.4). для определения тока возбуждения при вычисляется по ф.2.3 и находится точка А_н по х.х.х. Пристроив к ней характеристический треугольник, определяют . По заданному и найденному находят:

,

,

где - сопротивление цепи возбуждения,

- сопротивление реостата в цепи возбуждения;

4. Построение внешних характеристик генератора с независимым и параллельным возбуждением.

Для этой цели используется построенная характеристика холостого хода и характеристический треугольник. Для генератора с независимой системой возбуждения внешняя характеристика строится при неизменном токе возбуждения, а для параллельного возбуждения — при неизменном сопротивлении в цепи возбуждения ( определено в пункте 1). Характеристики необходимо построить для 7-8 значений тока якоря, начиная от точки холостого хода и до точки короткого замыкания (включая и номинальный ток). Для генератора с параллельным возбуждением в качестве одного из значений тока следует принять максимальный ток якоря, определив его в процессе построения внешней характеристики, а ток короткого замыкания найти, исходя из принятых на характеристике холостого хода значений остаточной э.д.с. и сопротивления цепи якоря. Методика построения внешних характеристик детально изложена в литературе [1 §§ 9-3,9-4], [2. §§ 8-8,8-9], [3, §§ 6.1,6.2]. Построение внешних характеристик производится графоаналитическим способом, при котором токи якоря для всех выбранных точек рассчитываются по соотношению:

где и — соответственно искомый и номинальный ток якоря;

и — гипотенузы характеристического треугольника соответственно в искомом и номинальном режимах.

Значение тока короткого замыкания для генератора с параллельным возбуждением определяется из уравнения:

при коротком замыкании , а , ток равен:

Следует отметить, что в приведенном уравнении не учитывается реакция якоря. Поэтому если в некоторых вариантах окажется неоправданно большим, то он определяется графическим путем продолжения полученной части внешней характеристики до пересечения с осью тока якоря.

Номинальное изменение напряжения вычисляется по методике [2, §§ 8-8. раздел 8].