Методичні вказівки

При роботі машини постійного струму (МПС) в режимі двигуна відбувається перетворення електричної енергії в механічну. Електромагнітний (обертовий) момент МПС залежить від сили струму якоря та основного магнітного потоку

, (1)

де - конструктивна стала МПС.

Електрична потужність споживана двигуном постійного струму (ДПС) з мережі

, (2)

де - напруга мережі;

- номінальний струм електродвигуна.

Ця потужність витрачається на корисну роботу , що створює обертовий момент на валу двигуна М, на створення потоку збудження і втрати в сталі машини , втрати в колі збудження , втрати в колі якоря та механічні втрати (тертя, вентиляція).

,

де - сумарні втрати в двигуні.

Враховуючи рівняння (2) одержимо .

Обертовий номінальний момент на валу двигуна

, (3)

де - номінальна швидкість обертання якоря.

Номінальний струм , що споживається ДПС з паралельним збудженням з мережі за першим законом Кірхгофа

, (4)

де - струми в обмотках якоря та збудження відповідно.

Згідно умови задачі або , тоді струм якоря або . Враховуючи, що втрати в якорі , а , обчислити опір якорного кола

. (5)

Опір кола збудження для ДПС буде визначатися напругою мережі та струмом збудження

. (6)

Втрати потужності в колі збудження двигуна . Сума постійних втрат в двигуні .

При обертанні двигуна з деякою частотою n в магнітному полі за законом електромагнітної індукції в обмотках якоря індукується електрорушійна сила, яка протидіє зовнішній напрузі, спрямована проти струму якоря, її називають проти- ЕРС

, (7)

де - конструктивна стала МПС.

За другим законом Кірхгофа основне рівняння напруг ДПС

. (8)

З рівнянь (7) та (8) одержимо

. (9)

З рівняння (9)

.

Вважати величину магнітного потоку незмінною.

Обчислення частоти обертання якоря двигуна при різних значеннях струму якоря при (0,25; 0,5; 0,75; 1,25) , де . З рівняння (9) частота обертання якоря

, (10)

де , .

Рівняння (10) – це рівняння механічної характеристики ДПС з паралельним збудженням.

Обчислити n при різних значеннях та побудувати швідкісну характеристику ДПС .

Визначення сумарної потужності втрат та ККД електродвигуна при значеннях (0,25; 0,5; 0,75; 1,25) .

Якщо 0,25 , то втрати в якорі машини , втрати збудження , потужність на валу , сумарні втрати ДПС .

Тоді . Обчислити при різних значеннях струму. Побудувати залежність

Визначення обертового моменту для різних значень (0,25; 0,5; 0,75; 1,25) . З рівнянь (1) та (3) одержимо

, .

Якщо струм якоря буде дорівнювати 0,25 , то електромагнітний момент при постійному значенні потоку збудження

.

При 0,5 момент . Побудувати залежність .

Література:

1: § 10.1, с.429-432, § 10.5, с.450-464;

2: § 9.10-9.18, с.367-386;

3: § 12.1-12.6, 12.10, 12.13-12.14, с.166-174, 179-180, 182-185.