Методические указания к решению задачи 3

Вопросы контрольной работы

1. Описать принцип действия и устройство генератора постоянного тока.

2. Описать суть реакции якоря в машинах постоянного тока, ее вредное влияние и устранение вредного влияния реакции якоря.

3. Причины, вызывающие искрение на коллекторе машин постоянного тока, способы улучшения коммутации. Круговой огонь по коллектору, защита от него. Радиопомехи от коллектора машин и способы их подавления.

4. Генераторы параллельного и смешанного возбуждения. Условия самовозбуждения. Сопоставить характеристики холостого хода и внешние характеристики при разных схемах включения последовательной обмотки.

5. Принцип действия двигателя постоянного тока параллельного
возбуждения, уравнения напряжений (ЭДС) двигателя, электромагнитный момент. Пуск двигателя в ход. Реверс.

6. Регулирование скорости вращения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения. Описать каждый способ и дать технико-экономическую оценку регулирования.

7. Описать принцип действия и устройство трансформатора. Уравнения напряжений и токов трансформатора.

8. Описать устройство и работу пик-трансформатора и импульсного трансформатора.

9. Описать принцип действия и устройство асинхронного двигателя; скольжение, частота и величина ЭДС роторной обмотки.

10.Электромагнитный момент асинхронного двигателя, анализ графика механической характеристики АД.

11.Влияние изменения подведенного напряжения и сопротивления роторной цепи на механическую характеристику АД.

12.Регулирование частоты вращения АД. Описать каждый способ регулирования и дать их технико-экономическую оценку.

13.Описать принцип действия, пуск в работу однофазных АД.

14.Вычертить схемы включения трехфазных АД в однофазную сеть, дать описание работы, графики механических характеристик при пуске вхолостую и под нагрузкой. Привести расчетные формулы.

15.Описать устройство контактных сельсинов и индикаторную систему дистанционной передачи угла.

16.Описать устройство и принцип действия бесконтактного двигателя постоянного тока (БДПТ).

17.Описать устройство и принцип действия шаговых двигателей с пассивным и активным ротором.

18.Принцип действия, устройство и пуск в ход синхронного явнополюсного двигателя с электромагнитным возбуждением.

19.Описать устройство, принцип действия, особенности работы, область применения универсальных коллекторных двигателей.

20.Параллельная работа силовых трехфазных трансформаторов. Описать необходимость включения тр-в на параллельную работу, условия их включения и последствия от несоблюдения этих условий.

Методические указания к решению задачи 3

Задача 3 относится к теме "Электрические машины постоянного тока". Перед ее решением повторите материал главы 28,29. Оcoбое внимание уделив §28.1; 29.1; 29.8, пример 29.1 [Л. 1].

Необходимо отчетливо представлять связь между напряжением U на зажимах машины, ЭДС Е падением напряжения I_а-R_a в обмотке якоря генератора и двигателя.

Для генератора: , т.е. .

Для двигателя: , т.е. .

Необходимо уяснить виды потерь в электрических машинах и уметь определять их КПД.

Для генератора:

Для двигателя:

Разберите в §29.8 «Потери и коэффициент полезного действия» [Л. 1]. Рассмотрите решение типовых примеров 3 и 4.

Пример 3. Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением питается от сети напряжением U_ном = 220В и вращается со скоростью n_ном = 1450 об/мин. Потребляемый из сети ток I_ном = 480. А; противо-ЭДС, наводимая в обмотке якоря, Е = 200 В; сопротивление обмотки возбуждения R_B = 44 Ом; КПД двигателя _ном = 89 %.

Определить:

токи в обмотке возбуждения I_в и в обмотке якоря 1_а;

сопротивление обмотки якоря R_a;

номинальную мощность двигателя P_ном;

потери мощности в обмотках якоря Р_а и возбуждения Р_в;

номинальный вращающий момент на валу М_ном;

суммарные потери мощности Р.

Решение

1. Потребляемая из сети мощность кВт.

2. Номинальная мощность кВт.

3. Суммарные потери мощности кВт.

4. Ток в обмотке возбуждения А.

5. Ток в обмотке якоря находим из формулы , откуда А.

6. Сопротивление обмотки якоря находим из формулы , откуда Ом.

7. Потери мощности в обмотке якоря .

8. Потери мощности в обмотке возбуждения или кВт.

9. Номинальный вращающий момент на валу или .

Пример 4. Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением развивает на выводах номинальное напряжение U_H0M=220В и нагружен на сопротивление R_H=2,2 Ом. Сопротивления обмотки якоря R_a = 0,1 Ом и обмотки возбуждения R_в = 110 Ом. КПД генератора _ном = 0,88.

Определить:

токи в нагрузке I_ном, в обмотке якоря 1_а и в обмотке возбуждения I_в;

ЭДС генератора Е;

полезную Р_2ном и потребляемую Р_1ном мощности;

суммарные потери мощности Р

электрические потери в обмотке якоря Р_а и в обмотке возбуждения Р_в.

Решение.

1) Ток в нагрузке по закону Ома А.

2) Ток в обмотке возбуждения по закону Ома А.

3) Ток в обмотке якоря А.

4) ЭДС генератора В.

5) Полезная мощность .

6) Потребляемая мощность .

7) Суммарные потери мощности в генераторе

8) Электрические потери мощности:

а) в обмотке якоря

б) в обмотке возбуждения или .