Провівши вертикальні лінії через і{ та іл до перетину

з природною характеристикою будується відтак пускова діаграма в чотири ступені, починаючи від точки з координатами: І = /_{І? {0} =0. Остання горизонтальна лінія повинна прийти в точку Ь. На діаграмі відрізок аЬ * Ге * е<і * г₂, <іс * г, сЬ - г_4<

Отже, опори пускових резисторів

г_х = /е/а* • /*! = 2.82 . 0.735 = 2.07 Ом

г₂ = еЩаЬ • Я_яд; г₂ = 1.73 . 0.735 = 1.27 Ом

г₃ = сІс/аЬ - г_г = 0.95 - 0.735 = 0.77 Ом

г₄ = сЬ/аЬ - г₄ = 0.63 • 0.735 = 0.46 Ом

Повний опір пускових резисторів

Я_п = /Ь/аЬ Я_и = 6.2 - 0.735 = 4,57 Ом

Аналітичний і графоаналітичний методи розрахунку дали дос­татньо близькі значення опорів пускових резисторів.

2*1.41. Визначиш співвідношення швидкостей та відносне падіння швидкості двигуна постійного струму з незалежним збуд­женням при роботі на природній характеристиці й на штучній при II= 0.5 ї/ та при Ф = 0.8 Ф_н, якщо двигун завантажений моментом М_с = 0.85 А/, а номінальне відносне падіння швидкості 8©_н % = Аш_н -100/со_0н - 5.2 %.

2. Механічні характеристики приводу з двигуном постійного струму послідовного й змішаного збудження

1. Визначити опір резистора, який треба ввімкнути в коло якоря двигуна постійного струму з послідовним збудженням типу МП-41 (Р = 12.5 кВт, і/ = 220 В, / = 72 А, п_к - 680 об/хв, Л_ж + і?_зб = 0.331 Ом), щоби при навантаженні на валі М_с = 162 Н*м двигун розвивав кутову швидкість _Фс = 32 рад/с.

2. Розрахувати опори резисторів, які потрібно ввімкнути послідовно в коло якоря двигуна постійного струму з послідов­ним збуженням типу МП-32 (Р_к - 9.0 кВт, £/ = 220 В, І_в = 52 А, \ = 750 об/хв, і?_£ + і?_з5 = 0.491 Ом) для запуску його в три ступені при статичному навантаженні на валі М_с = 0.42 М_н з

середнім пусковим моментом М = 200 Н.м.

1. Двигун постійного струму з послідовним збудженням типу МП-32 {Р_ц = 9.0 кВт, (/ = 220 В, /_н= 52 А, п_н = 750 об/хв.

= 0.491 Ом) працює з послідовно ввімкненим у колі якоря додатковим опором = 0.68 Ом. Визначити кутову швид­кість двигуна при трьох значеннях статичного моменту на його валі: М_л = 0.5 М , А/, = 0.9 М та А/ = 1.25 М .

сі к⁷ с2 і- с? н

2. Підіймальний механізм крана приводиться в рух двигуном постійного струму з послідовним збудженням ТИЛУ МП-42 (А - 17 кВт, и = 220 В, І = 92 А, п = 680 об/хв, і? +

н Н Л ' н я

R_з6 = 0.224 Ом). Діаметр барабана Д, = 0.5 м; передавальне число р е 4 = ІЙКД передач = 0.925. Визначити:

• швидкість підіймання вантажу масою т₁ = 1700 кг, коли двигун працює на природній механічній характеристиці;

• величину опору, який потрібно ввімкнути послідовно І коло якоря, щоби механізм підіймав вантаж масою т, = 4.9 т зі швидкістю 17 м/хв;

• величину опору, який потрібно ввімкнути послідовно в коло якоря, щоби двигун, працюючи в режимі противмикання, опускав вантаж масою т_х =

^R* R.. К"

R

3.4т зі швидкістю 15 м/хв.

Визначити кутову швидкість не­робочого ХОДУ та кутову ШВИДКІСТЬ при НОМІ- Р_ИС 2.7

нальному навантаженні двигуна постійного

струму з послідовним збудженням типу МП-22 (Р_у = 4.5 кВт

U = 220 В, І = 28 А, п = 880 об/хв, R = 0.87 Ом, R. = 0.26

н ⁷ н ⁷ н ^{/ ?} я ’зо

Ом), ввімкненого за схемою, показаною на рис. 2.7 з шунтуван­ням обмотки якоря, де: R_n = 0.92 Ом, R ~ 0.38 Ом.

3. Визначити опір резистора, який треба ввести додат ­ково послідовно в коло якоря двигуна постійного струму з пос лідовним збудженням, щоби забезпечити підіймання винтаж; масою т_г = 500 кг зі швидкістю V, = 2.1 м/с, якщо на природні; характеристиці вантаж підіймався зі швидкістю V. = 3.0 м/с при кутовій швидкості двигуна ^ = 60 рад/с. Сумарний внутрішні¹'

с

опір кола якоря двигуна, що відповідає природній характерно типі, і? =0.11 Ом; номінальна напруга II = 220 В; ККД передав

Лп ⁼ ^-81‘

При розрахунку користуватись універсальними характо

ристиками, наведеними на рис. Д.З.

7. Визначити кутову швидкість неробочого ходу і мо­мент короткого замикання двигуна постійного струму з послі­довним збуденням типу МП-42 (Р_и = 17 кВт, J7 = 220 В, / = 92

п_н = 680 об/хв, і?_я = 0.17 Ом, і?_зб = 0.056 Ом) ввімкненого за схемою, зображеною на рис. 2.7, якщо = 0.832 Ом, Я_т = 0.21 Ом.

7. Двигун постійного струму з послідовним збудженням типу МП-51 (Р_я = 25 кВт, І7 = 220 В, /_н= 134 А, п_к = 575 об/хв,

= 0.0845 Ом, і?_зб = 0.032 Ом) працює на природній характе­ристиці з реактивним моментом на валі двигуна зі швидкістю обертання п_с = 850 об/хв. Визначити:

• величину опору резистора, який треба ввімкнути послідовно в коло якоря при переведенні двигуна в режим противмикання, щоби ЕРС в якорі після перемикання дорівнювала номінальній напрузі;

• усталену кутову швидкість на реостатній характеристиці в протилежному напрямку обертання, якщо величина статичного моменту на валі залишиться незмінною.

Розв’язок

Відносна швидкість

^VC = ^пс/^пн> = 850/575 = 1.48.

Номінальна кутова швидкість

ф_н = 2 • я • п_к/в0; ш_н = 2 * л • 575/60 = 60.2 рад/с.

Кутова швидкість при статичному навантаженні (о_с = л • п_с/ЗО; оо_н = 7с ■ 850/30 = 89 рад/с.

Конструктивний коефіцієнт при номінальних параметрах _сф - ^и» ~ ⁺ ^^зб) •

220 - (0.0845 + 0.032) * 134

сФ_н = * ^}- = 3.4 В ■ с/рад .

60.2 ^;

Конструктивний коефіцієнт при кутовій швидкості ₀ та ЕРС,

рівній U

сф_с = Е_с/со_с; сФ_с = 220/89 =2.47 В-с/рад.

Відносне значення магнетного потоку при цьому навантаженні Кф = сФ_с/сФ_н; Лф = 2.47/3.4 = 0.727.

З кривої намагнечування (рис. Д.21) для такої величини потоку відносна величина струму в колі якоря / = 0.47.

Абсолютне значення струму в колі якоря

/_с = /_с • /_н; /_с - 0.47 - 134 - 63 А.

Величина опору кола якоря ^ККЯ = {U_H + Е)/І_с; = (220 +220)/63 = 6.98 Ом.

Додатковий опір, який потрібно ввімкнути в коло якоря Лд = Дкя - (Л_я + Л,б); Лд = 6.98 - (0.0845 + 0.032) = 6.86 Ом.

Номінальний момент на валі двигуна

М_н = Р_н - 10³/со _н; М_н = 25 - 10³/б0.2 = 415.3 Н м.

На універсальних характеристиках _ц = /| (z) та _v = f₂ (0 (рис. Д.З) відносній швидкості у_с ⁼ 1-48 відповідає відносне значення моменту ^ = 0.27, з яким працює двигун на природній характеристиці до переми­кання.

Абсолютне значення статичного моменту

М_с = ц_с - М_к: М_с = 0.27-415.3 = 112.1 Н • м.

При переході ШВИДКОСТІ двигуна через нуль, тобто при а = 0, струм в колі якоря на штучній електромеханічній характеристиці

= U_H/R: І_{ = 220/6.98 = 31.5 А.

Відносне значення цього струму

= І_{/І_н ; і_{ = 31.5/134 = 0.235.

На універсальній характеристиці _ц = f₂ (і) (рис. Д.З) відносному значенню і відповідає ^ = 0.14.

Абсолютне значення пускового моменту

М_{ = 0.14-415.3 = 58.14 Н м.

Отже, двигун, зупинившись, не зможе обертатись в протилежно­му напрямі, тому що реактивний статичний момент Лґ > М_у

4. Двигун постійного струму з послідовним збудженням типу Д-22 (Р_н = 6.0 кВт, £/ = 220 В, У_н = 36.5 А, п_к = 970 об/хв, Я = 0.57 Ом, Р_з5 = 0.31 Ом) потрібно перевести в режим ди­намічного гальмування з незалежним збудженням. Струм в об­мотці збудження треба встановити номінальним. Початкова ку­това швидкість двигуна при переведенні його в режим динаміч­ного гальмування _го =132 рад/с. Допустиме значення моменту

С

двигуна М =2.1 М.

1 д_{0П н}

Визначити величину опорів резисторів, які потрібно ввім- кйуги послідовно з обмоткою збудження і послідовно в коло якоря дигуна для забезпечення заданого режиму динамічного гальмування.

5. Двигун постійного струму з послідовним збуджен­ням типу Д-32 (Р_н = 9.5 кВт, і/ = 220 В, / = 53 А, п_к = 760 об/ хв, і? = 0.28 Ом, Я, = 0.097 Ом) переведений з природної

л з о

характеристики в режим динамічного гальмування з самозбуд­женням при кутовій швидкості о)_с = 81 рад/с. Двигун повинен розвинути початковий гальмівний момент М = 2.2 М. Визна­чиш величину опору резистора, який потрібно ввести послідовно в коло якоря двигуна для забезпечення цього режиму роботи.

6. Двигун постійного струму з послідовним збуджен­ням типу Д-21 (Р_н = 3.6 кВт, £7 = 220 В, / = 22 А, п_н = 1040 об/ хв, = 0.95 Ом, і?_зб = 0.275 Ом) працює зі статичним наванта­женням, при якому струм у колі якоря / = 18 А. Визначити кутову швидкість двигуна, якщо зменшити його магнетний потік, ввімкнувши паралельно до обмотки збудження резистор, опір якого Я =0.18 Ом.

Ш

При розрахунках використовувати універсальні характе­ристики, наведені на рис. Д.З.

7. Розрахувати пускові опори для двигуна постійного струму послідовного збудження типу ДП-82А (Р_н = 125 кВт, ІІ_к = 220 В, І = 630 А, п = 590 об/хв, Я = 0.0121 Ом, Я _ = 0.0051

ч _ н н я зо

^им). При статичному навантаженні двигуна струм у колі якоря = 440 А. Максимальний струм перемикання / = 1280 А; кіль­

кість пускових ступенів резистра т = 4. Побудувати пускову діаграму приводу.

Розв’язок

Номінальна кутова швидкість

ш _н = я - л?_н /30; ©_н = З.І4 • 590/30 = 61.8 рад/с ,

Використовуючи універсальну характеристику _у = [(і), наведену на рис. Д.З, розраховують природну електромеханічну характеристику (табл. 2.1)

На основі даних (табл. 2.1) будують природну характеристику « = f(I ) (рис. 2.8). Вліво від початку координат відкладають у відповідному

Таблиця 2.1

і	-	0.4	0.6	0.8	1	1.2	1.4	1.6	1.8	2	2.2	2.4
V	-	1.6	t 23	1.09	1	0.94	0.89	0.85	0.81	0.78	0.75	0.73
/я	А	252	398	504	630	756	882	1008	1134	1260	1386	1512
СО	і с	99	76	67.4	6 і. 8	58	55	52.5	50	48.2	46.4	45.1

масштабі величину внутрішнього опору двигуна Я_ш = Я_я + 7?_зб = 0.0172 Ом. Визначають кутову швидкість на природній характеристиці, яка відповідає струмові _{& {} — 48 рад/с. Провівши пряму через точку з координатами: © = _& ^ І — /_р паралельну до осі абсцис, знаходять точку А.

Опір якірного кола двигуна при _ю = 0 та І = І

Кякї = *які = 220/1260 = 0.175 Ом.

Відклавши значення опору і? вліво від початку координат, зна­ходять точку В й будують допоміжну пряму АВ, що є характеристикою И = f(R_m) при / = І_{ = const.

Задавшись величиною мінімального струму перемикання /, > 1.2/, методом поступового наближення знаходять /, = 882 А та відпо­відну йому кутову швидкість на природній характеристиці _а ^ = 55 рад/ с, таким чином, щоби двигун запускався у чотири ступені. Провівши пряму через точку з координатами: ₀ = / = /₂, паралельно до осі абсцис, знаходять точку С.

Опір якірного кола двигуна при « = 0 та /, = 882 А

^Кяк2 = ^_н/^/2^: ^ЯК2 = 220/882 = 0.249 Ом

Відклавши значення опору і?_ж2 вліво від початку координат, Знаходять точку D й будують допоміжну пряму CD, яка є характерис­тикою « = f(R^) при / = /₂ = const.

Починаючи з точки Д будують ламану лінію між прямими ЛВ

Таблиця 2.2

/я	А	252	378	504	630	756	882	1008	1134	1260	1386
СОпр	1 С	99	76	67.4	61.8	58	55	52.5	50	48.2	46.4
(ОШІ	1 С	80.7	54.7	42	32.8	24.6	17.6	11.3	5.42	0	-5.3
6)ш2	1 С	87.3	62.4	51.3	43	36.6	31.1	26.2	21.5	17.3	13.4
ГОШл	1/с	92.8	68.7	58.7	51.7	46.6	42.2	38.4	34.7	31.6	28.8
0)ш4	1 с	96.3	72.9	63.7	57.5	49.5	48.7	45.7	43.5	41.2	39.1

ц С£>. Остання горизонтальна пряма накресленої ламаної повинна Ярийти в точку А.

Величини опорів пускових резисторів визначають з графіка

/*і = 0.056 Ом

/*₂ = 0.047 Ом /*з = 0.03і Ом /*₄ = 0.023 Ом

R_i = 0.174 Ом: R₂ = 0.118 Ом;

= 0.071 Ом; R₄ = 0.040 Ом

Штучна електромеханічна характеристика

Рис. 2.8

соцті = (о_по : де і = 1,2,3,4.

НИ Пр їг _ г п ^ > > .

^и н ¹ я ^лвн

Задаючись стумом /, знаходять на природній характеристиці

Я

(рис. 2.8) відповідну йому кутову швидкість о і розраховують для заданого струму кутову швидкість на штучній характеристиці з від­повідним опором кола якоря Д. Результати розрахунку зведені в табл.

2.2.

Штучні характеристики та пускова діаграма приводу зображені на рис. 2.8 у першому квадранті.

8. Визначити опори резисторів для пуску в три ступені двигуна постійного струму з послідовним збудженням типу ДП- 22 (Р_н = 8.0 кВт, и = 220 В, / = 46.0 А, л_н = 1200 об/хв, Я_х = 0.322 Ом, і?_зб = 0.19 Ом). При статичному навантаженні на валі двигуна струм у колі якоря / = 38.2 А; мінімальний струм пере­микання 1", = 48 А. Розрахувати і побудувати пускову діаграму.

При розрахунку користуватись універсальними характе­ристиками, наведеними на рис. Д.З.

9. Визначити величину опорів пускових резисторів у два ступені для двигуна постійного струму з послідовним збуд­женням типу Д-31 (Р_ж = 6.7 кВт, І7 = 440 В, / = 19.5 А, п_к = 800 об/хв, Я_я = 2.8 Ом, Я^. = 0.63 Ом). При постійному статичному навантаженні на валі двигуна струм у колі якоря / = 15.2 А; максимальний струм перемикання І_х = 39 А. Розрахувати та побудувати штучні електромеханічні характеристики на кожно­му пусковому ступені та пускову діаграму. При розрахунку ко­ристуватись універсальними характеристиками _ч,_т⁼ /(0 ^та ц ~ / (/), приведеними на рис. Д.З.

10. Для двигуна постійного струму зі змішаним збуд- женням типу ДП 31 (Р_Е = 12 кВт, V_н = 220 В, І_п = 65 А, п_я = 1300 об/хв, 7? = 0.194 Ом, 7? = 0.029 Ом, Я = 140 Ом) визначити:

' ' я ⁷ пос ’ яар ^/

• кутову швидкість, якщо послідовно в коло якоря введений додатковий опір Я_л = 0.12 Ом, при навантаженні на валі двигуна М — 12 Нм;

с

• величину додаткового опору, який потрібно ввімкнути пос­лідовно в коло якоря, щоби при статичному навантаженні М_с = М_ъ двигун зупинився.

При розрахунку користуватись універсальними характе­ристиками, зображеними на рис. Д.6.

16. Для двигуна постійного струму зі змішаним збуд­женням типу ДП-42 (Р = 32 кВт, 1/_н = 220 В, / = 165 А, п_я = 1000 об/хв, = 0.051 Ом, Л_пос = 0.011 Ом, 7?_лар = 118 Ом) розрахувати опір, який потрібно ввімкнути послідовно в коло якоря, щоби двигун при навантаженні А/ = 280 Нм розвивав кутову швидкість со_с = 72 рад/с.

Розрахувати й побудувати цю штучну механічну характе­ристику.