Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Расчет машин постоянного токаКонтрольная работа №2 Задача №1 «Построение внешних характеристик генераторов постоянного тока с независимым и параллельным возбуждением» 1. Рассчитать шаги секционных сторон обмотки якоря. 2. Построить характеристику холостого хода и характеристический треугольник, соответствующий номинальному режиму генератора. Определить ток возбуждения и сопротивление реостата в цепи возбуждения генератора параллельного возбуждения при номинальной нагрузке. 3. Построить внешние характеристики генераторов с независимым и параллельным возбуждением. Определить для них номинальное изменение напряжения. 4. Для заданной электрической машины, работающей в режиме электродвигателя параллельного возбуждения, рассчитать и построить скоростную характеристику n = ƒ(Iя).
Определение исходных данных Данные для расчёта обмотки якоря к пункту 1 представлены в таблице 1. Данные находят по последней цифре шифра студента. Данные для расчётов пунктов 2, 3, 4 берут из таблиц 2 и 3. В таблице 2 приведены исходные номинальные данные машин при частоте вращения 1500 об/мин и напряжении в генераторном режиме 230 В. В таблице 3 представлены номинальные значения частоты вращения и напряжения машины в генераторном и двигательном режимах для заданного варианта. Пересчёт номинальных данных проводится в следующей последовательности: по последней цифре шифра (номера зачетной книжки) находят в таблице 2 вариант исходных номинальных данных; по предпоследней цифре шифра определяют по таблице 3 заданные частоту вращения и напряжение. Пересчёт исходных данных проводится по соотношениям: а) номинальная мощность: , кВт где P - исходное значение мощности, равное указанной в таблице 2; - номинальная частота вращения (таблица 3); б) ток возбуждения при холостом ходе: I = I , где I - исходное значение тока возбуждения (табл.2) - номинальное напряжение в режиме генератора (табл.3) в) реакция якоря при номинальном токе якоря в масштабе тока возбуждения: I = I , где I - исходное значение реакции якоря (табл. 2) г) сопротивление обмотки якоря: , где - исходное значение сопротивления обмотки якоря (табл. 2). д) сопротивление обмотки добавочных полюсов: , где - исходное значение сопротивления обмотки добавочных полюсов (табл.2) е) сопротивление обмотки возбуждения , где - исходное значение сопротивления обмотки возбуждения (табл.2) Пример: шифр 005396 соответствует генератору со следующими данными: скорость вращения =3000 об/мин, напряжение После проведения расчётов результаты заносят в таблицу А.
Таблица А Номинальные данные машины
Методические указания
К пункту 1: Исходные данные для решения задачи находят в таблице 1 по последней цифре шифра студента. При определении типа обмотки следует иметь в виду, что в петлевой обмотке 2а=2pz и К – чётные; в волновой обмотке 2а=2, а z и К – нечётные. Исходным данным соответствуют простые равносекционные обмотки. Таблица шагов обмотки или, иначе говоря, таблица соединений секционных сторон, строится в шагах по элементарным пазам. Между тем в исходных данных указанно число реальных пазов якоря. Для перехода к расчёту шагов по элементарным пазам следует учесть следующее: число элементарных пазов всегда равно числу коллекторных пластин
; в одном реальном пазе содержится u элементарных пазов ; если шаг по реальным пазам определяется соотношением , то шаг по элементарным пазам равносекционной обмотки будет:
К пункту 2: При решении задания по пункту 2 исходные данные находят по таблице А. Для построения характеристики холостого хода следует использовать данные табл. Б
Таблица Б Типичная характеристика холостого хода в относительных единицах
Характеристику холостого хода следует построить в абсолютных единицах. Пересчёт данных осуществляют по формулам: ;
Результаты пересчёта заносят в таблицу В
Таблица В Характеристика холостого хода генератора
Номинальный ток якоря определяют по выражению: А Характеристику холостого хода, как и другие характеристики, в контрольной работе строят на миллиметровой бумаге в удобном для построения масштабе. Масштаб наносите по осям координат, начиная с нуля. На концах осей координат с нанесённым масштабом стрелки не ставят, а указывают наименование и единицу измерения, откладываемого параметра. Точки характеристики наносят строго по расчёту, а сама характеристика проводится по лекалу. Катет характеристического треугольника, соответствующий падению напряжения в цепи якоря и щёточном контакте, находят по формуле: (1) где - падение напряжения в щёточном контакте (следует принимать ). Катет характеристического треугольника, соответствующий току , определён ранее при расчёте номинальных данных генератора (табл. А). Его нужно отложить в масштабе, принятом для тока возбуждения. Для нахождения тока возбуждения при номинальной нагрузке следует вычислить по уравнению (1), отложить её на характеристике холостого хода (точка ) и построить характеристический треугольник (рис.1).
По заданному напряжению генератора и найденному номинальному току возбуждения определяют сопротивление цепи возбуждения , а затем и сопротивление реостата в цепи возбуждения К пункту 3: для построения внешних характеристик следует использовать характеристику холостого хода и характеристический треугольник, рассчитанные в пункте 2. Построение внешних характеристик – задача графоаналитическая, точки якоря для всех выбранных точек должны быть рассчитаны аналитически по соотношению: , где - номинальное значение тока якоря; - гипотенузы характеристического треугольника соответственно в искомом и номинальном режимах, мм. Внешние характеристики должны быть построены полностью от режима холостого хода и до режима короткого замыкания при этом должно быть рассчитано не менее 4-6 точек характеристики (включая режимы холостого хода, номинальный, короткого замыкания и критический – для генератора параллельного возбуждения). Внешнюю характеристику для случая независимого возбуждения следует построить при неизменном токе возбуждения , а для параллельного – при неизменном сопротивлении цепи возбуждения , определённом в пункте 2. При определении критической точки внешней характеристики генератора параллельного возбуждения необходимо провести касательную к характеристике холостого хода параллельно линии . Точка характеристического треугольника для этого режима должна находиться в точке касания. При определении тока короткого замыкания генератора параллельного возбуждения следует исходить из уравнения: Поскольку при коротком замыкании , ток короткого замыкания определяют по выражению: Примечание: Приведённое соотношение не учитывает реакции якоря, поэтому в некоторых вариантах следует определить ток короткого замыкания графически. Для этого продолжают полученную ранее часть внешней характеристики до пересечения с осью тока якоря.
К пункту 4: Скоростная характеристика n = ƒ(Iя) машины постоянного тока, работающей в режиме электродвигателя с параллельным возбуждением аналитически выражается уравнением: С помощью этого уравнения рассчитать характеристику трудно, если неизвестна величина потока Ф двигателя в воздушном зазоре. Этот поток образуют МДС возбуждения и МДС реакции якоря . Для определения скоростной характеристики применяют косвенный метод, в котором используют характеристику холостого хода машины при номинальной частоте вращения (построена в пункте 2). В качестве исходных данных берутся номинальные данные машины (таблица А). Номинальный ток якоря определён в пункте 2.
Порядок расчёта скоростной характеристики следующий: 1. Задаёмся значениями тока якоря: 2. Для каждого значения тока якоря определяем ЭДС при неизвестном значении частоты вращения n, пользуясь уравнением: Примечание. При = 0 падение напряжения под щётками принять равным нулю, при остальных токах – равным 2В. 3. Определяем ток возбуждения двигателя 4. Для каждого значения тока якоря находим часть тока возбуждения двигателя, обеспечивающую создание рабочего потока Ф в воздушном зазоре с учётом действия реакции якоря Ток принимается по таблице А. 5. Для каждого значения тока по характеристике холостого хода (рис. 1) определяют ЭДС , которая была при вращении машины с частотой вращения (табл. А). 6. Для каждого значения тока якоря находят частоту вращения двигателя по соотношению . Оно получено из отношения выражений и ( определено в пункте 2, а в пункте 5 расчёта для одних и тех же значений тока якоря и потока в зазоре). Следует провести в работе полный расчёт частоты вращения двигателя для всех заданных значений тока якоря; затем результаты занести в таблицу Г.
Таблица Г Результаты расчёта скоростной характеристики
По данным таблицы Г строится скоростная характеристика
Таблица 1 Данные для расчёта шагов секций обмотки
Таблица 2 Исходные номинальные данные генератора при напряжении U=230 В и частоте вращения n=1500 об/мин
Таблица 3 Номинальные частоты вращения и напряжения машин постоянного тока
Примечание. Если напряжение и частота вращения генератора, взятые из таблицы 3, не равны, соответственно, 230 В и 1500 об/мин, то номинальные данные рассчитывают согласно указаниям по определению исходных данных.
Задача №2 «Построение механической и искусственных характеристик двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением»
Исходными данными являются паспортные данные двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, которые приведены в таблице 2. Вариант выбирается следующим образом № варианта по последней цифре, а тип двигателя по предпоследней цифре зачетной книжки (в случае нечетной цифры – тип №1, четной – тип №2). Например для № 061288 соответствует вариант №8, тип двигателя №2.
1. номинальное напряжение на зажимах двигателя Uн; 2. механическая (полезная) мощность P2Н; 3. номинальная частота вращения якоря nН; 4. номинальный коэффициент полезного действия 5. сопротивление цепи якоря RЯ; 6. сопротивление обмотки возбуждения RВ; 7. индуктивность цепи якоря LЯ;
В ходе расчета необходимо:
1. Рассчитать и построить по двум точкам (холостой ход и нагрузка номинальным моментом) естественную механическую характеристику и три искусственных характеристику для случаев:
· напряжение на якоре меньше номинального на 20%; · добавочное сопротивление в цепи якоря составляет RРЯ= 4 RЯ; · магнитный поток меньше номинального на 10%.
Результаты расчета представить в табличной форме (Таблица 1):
Таблица 1. Результаты расчета механических характеристик
2. Определить электромагнитную постоянную времени обмотки якоря. Таблица 2. Данные двигателей постоянного тока
Основные формулы для расчетов:
1. Ток возбуждения двигателя
2. Номинальный потребляемый ток двигателя
3. Ток обмотки якоря
4. Номинальный момент двигателя
где угловая частота вращения:
5. ЭДС обмотки якоря при номинальной нагрузке в режиме двигателя
Падение напряжения в переходном контакте щеток обычно принимают
6. Электромагнитный момент
где k – постоянный для данной машины коэффициент
7. Электромагнитная постоянная цепи якоря
|