|
Номинальная
мощность двигателя, Рн
|
37
|
кВт
|
|
Номинальное
напряжение сети постоянного тока, Uн
|
220
|
B
|
|
Номинальная
частота вращения вала, nн
|
525
|
Об/мин
|
|
Номинальные ток
в обмотках якоря, Iя. н
|
200
|
A
|
|
Сопротивление
обмотки якоря, Rя
|
0,054
|
Ом
|
|
Число активных
проводников в обмотке якоря, N
|
278
|
шт
|
|
Число пар
параллельных ветвей якоря, а
|
2
|
шт
|
|
Момент инерции
якоря, Jя
|
2,0
|
кг·м2
|
|
Сопротивление
последовательной обмотки возбуждения, Rв
|
0,031
|
Ом
|
|
Число витков
полюса последовательной обмотки
|
30
|
шт
|
|
Магнитный поток
полюса, Фп
|
39,6
|
мВб
|
Задание:
. Рассчитать и построить естественные электромеханическую ω (Iя) и механическую ω (M) статистические
характеристики двигателя.
. Рассчитать сопротивление пускового реостата и построить
соответствующие реостатные характеристики ω (M) при пуске двигателя в
три (3) ступени.
Решение:
. Особенностью двигателя последовательного возбуждения
является то, что его обмотка возбуждения включается последовательно с обмоткой
якоря, поэтому ток якоря Iя и ток возбуждения Iв равны между собой.
Благодаря этому основной магнитный поток зависит от нагрузки двигателя
постоянного тока последовательного возбуждения.
двигатель реостат пуск ток
Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения можно
пустить в ход только под нагрузкой, так как при холостом ходе или при малой
нагрузке (менее 25% от номинального тока) вследствие малой величины тока
и магнитного потока скорость вращения двигателя возрастает до величины, опасной
для механической прочности двигателя.
В начальный момент пуска двигателя скорость вращения его вала ω равна нулю, следовательно, и противо-ЭДС
Ея, пропорциональная скорости вращения и магнитному потоку Ф,
наводимая в проводниках якоря, также равна нулю.
Найдём общую потребляемую двигателем мощность:
Узнаем коэффициент полезного действия двигателя:
Определим номинальную угловую скорость вращения вала:
Вычислим номинальное значение момента:
Рассчитаем номинальное сопротивление двигателя:
Найдём общее сопротивление двигателя:
Узнаем электрическую постоянную:
Найдём конструктивный коэффициент:
В связи с отсутствием уравнений, позволяющих рассчитать и
построить механические характеристики двигателя последовательного возбуждения,
для их построения пользуются универсальными характеристиками, т.е.
характеристики строятся в относительных единицах. Методические указания,
приложение №5:
ток, 
- момент, 
частота (угловая скорость) вращения,
Таблица 1. Данные построения универсальной характеристики.
|
i
|
I*
|
М*
|
ω*
|
|
1
|
0,1
|
2,82
|
|
2
|
0,4
|
0,28
|
1,98
|
|
3
|
0,6
|
0,48
|
1,38
|
|
4
|
0,8
|
0,72
|
1,12
|
|
5
|
1
|
0,98
|
0,98
|
|
6
|
1,2
|
1,24
|
0,9
|
|
7
|
1,4
|
1,54
|
0,84
|
|
8
|
1,6
|
1,84
|
0,78
|
|
9
|
1,8
|
2,14
|
0,74
|
|
10
|
2
|
2,44
|
0,7
|
|
11
|
2,2
|
2,74
|
0,66
|
|
12
|
2,4
|
3,04
|
0,62
|
Таблица 2. Данные для построения рабочих характеристик.
|
i
|
Ii, А
|
Mi, Н∙м
|
ωi, с-1
|
|
1
|
40
|
67,3
|
155,04
|
|
2
|
80
|
188,44
|
108,86
|
|
3
|
120
|
323,04
|
75,869
|
|
4
|
160
|
484,56
|
61,575
|
|
5
|
200
|
53,878
|
|
6
|
240
|
834,52
|
49,48
|
|
7
|
280
|
1036,4
|
46,181
|
|
8
|
320
|
1238,3
|
42,883
|
|
9
|
360
|
1440,2
|
40,684
|
|
10
|
400
|
1642,1
|
38,485
|
|
11
|
440
|
1844
|
36,285
|
|
12
|
480
|
2045,9
|
34,086
|
. Так как сопротивление обмоток двигателя обычно невелико, то
пусковой ток достигает большой величины, опасной для целостности коллектора и
обмоток двигателя.
Для уменьшения пускового тока в цепь якоря двигателя
последовательно к обмотке якоря включается пусковой реостат, сопротивление
которого Rп должно быть таким, чтобы ток в якоре при пуске двигателя не
превышал (1,1…1,6) ·Iян.
По мере разгона двигателя величина индуцируемой в обмотке
якоря противо-ЭДС Ея возрастает, что приводит к
уменьшению тока якоря. Поэтому с нарастанием скорости вращения двигателя
пусковой реостат постепенно выводится.
Зададим максимальный ток при пуске ДПТ ПВ:
Определим ток переключения при пуске ДПТ ПВ:
Вычислим расстояние h,
для построения графика пусковой диаграммы:
Найдём величины сопротивлений для построения графика пуска ДПТ ПВ:
Графоаналитический расчёт пуска ДПТ ПВ.
. Возьмём общий масштаб по оси (У) для угловой скорости, ω: 1 мм - 0,5 рад/с.
2. Зададим масштаб для построения графика естественной
электромеханической характеристики по току, I: 1 мм - 2 А.
. Найдём длину отрезков: OIн =
100 мм; OI1 = 160 мм; OI2 = 110 мм и т.д. (таб. 3).
. Выберем масштаб для построения графика пусковой диаграммы для
сопротивления: 1 мм - 0,005 Ом.
. Определим длину отрезков: Oh = 17 мм; OR2 = 200 мм; OR1 = 137,5 мм.
Таблица 3. Данные для построения характеристик на графике.
|
i
|
Ii, А
|
Ii, мм
|
ωi, с-1
|
ωi, мм
|
|
80
|
40
|
108,86
|
217,7
|
|
3
|
120
|
60
|
75,869
|
151,7
|
|
4
|
160
|
80
|
61,575
|
123,2
|
|
5
|
200
|
53,878
|
107,8
|
|
6
|
240
|
120
|
49,48
|
99
|
|
7
|
280
|
140
|
46,181
|
92,4
|
|
8
|
320
|
160
|
42,883
|
85,8
|
|
9
|
360
|
180
|
40,684
|
81,4
|
|
10
|
400
|
200
|
38,485
|
77
|
Сопротивления добавочных резисторов находим из графика
пусковой диаграммы:
Рисунок 4. Принципиальная электрическая схема ДПТ ПВ.
Список
литературы
1.
Ключев В.И. Теория электропривода: учебник для вузов. - 2-е изд. перераб. и
доп. - М.: Энергоатомиздат, 2001, - 704 с.
.
Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода: учебник для вузов - 6-е
изд., доп. и перераб. - М.: Энергоиздат, 1981, - 576 с.
.
Москоленко В.В. Электрический привод: учебник для студ. высш. учеб. завед. -
М.: издат. центр "Академия", 2007, - 368 с.
.
Вешеневский С.Н. Характеристики двигателей в электроприводе. М. - Л.: Энергия,
1977, - 432 с.
.
Методическая программа, задания и указания на выполнение контрольных работ.
Киров, изд. ВятГТУ, 2005.