Раздел 3. РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Раздел 3. РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Тема 3.2 Особенности регулирования разных электроприводов

Практическое занятие № 2Изучение схем последовательно-параллельного включения двигателей постоянного тока

Цель работы: ознакомиться с схемами последовательно-параллельного включения двигателей постоянного тока.

Знать: электротехнические устройства и системы для заданных условий эксплуатации; принцип работы последовательно-параллельного включения двигателей постоянного тока.

Уметь:определение электроэнергетических параметров электрических машин и аппаратов, электротехнических устройств и систем; исследовать основные свойства этого двигателя путем расчетов рабочих характеристик.

Задание 1. Четырехполюсная машина постоянного тока независимого возбуждения имеет следующие параметры: диаметр якоря D = 0,2 м, длина якоря l = 0,4 м, число проводников обмотки якоря N = 540, индукция в воздушном зазоре B = 0,4 Тл, обмотка якоря простая петлевая, ширина щетки равна ширине коллекторной пластины. Частота вращения машины, работающей в режиме генератора, n = 1000 мин^-1, напряжение на нагрузке U_г= 220 В. Определить частоту вращения при работе этой же машины в режиме двигателя, если токи возбуждения и якоря остались неизменными, двигатель питается от сети U_д= 220 В. В расчете индукцию в воздушном зазоре считать постоянной по всей длине зазора, падением напряжения на щетках пренебречь {ответ с точностью до целого числа}.

Решение

Частота вращения двигателя (падением напряжения на щетках пренебречь)

Сопротивление обмотки якоря определится из формулы равновесия ЭДС генератора:

Подставляем полученное выражение расчета сопротивления обмотки якоря в формулу частоты вращения двигателя:

Постоянная машины при определении ЭДС

Количество пар полюсов — р = 2 (из условия).

Ширина щетки равна ширине коллекторной пластины, обмотка простая петлевая, поэтому количество пар параллельных ветвей равно количеству пар полюсов: а = р, — тогда

Так как принято допущение, что индукция в воздушном зазоре постоянная по всей длине зазора, магнитный поток можно рассчитать по формуле:

Вб.

Частота вращения двигателя

мин^-1.

Ответ: n_д = 945 мин^-1.

Задание 2. Двигатель постоянного тока подключен к сети напряжением U = 440 В. Требуется рассчитать его магнитный поток (Вб), если его мощность на валу Р₂ = 10 кВт, сопротивление обмотки якоря r_я = 0,07 Ом, число проводников обмотки якоря N = 240, частота вращения n = 1000 мин^-1. Реакцией якоря и падением напряжения на щетках пренебречь, обмотка якоря простая петлевая, одноходовая. {Ответ с точностью до трех знаков после запятой.}

Решение

Из уравнений: и определим ток якоря:

Полученное выражение подставим в формулу: . Получим

Сделав алгебраические преобразования, получим квадратное уравнение:

Для простой петлевой, одноходовой обмотки якоря а = р, поэтому

; .

Подставляем числовые значения в систему уравнений:

Дискриминант системы D = 278423´10⁹.

Корни уравнения: Ф₁ = 0; Ф₂= 0,1096 Вб.

Ответ: Ф = 0,110 Вб.

Задание 3.Трехфазный асинхронный двигатель потребляет из сети мощность Р₁= 9,55 кВт при токе I₁= 36,36 А и напряжение U_ном = 220 В. Определить коэффициент мощности cosj и КПД, если полезная мощность на валу Р_2ном = 7,5 кВт?

Решение:

1) Определим КПД

η = P₂/P₁ = 7,5/9,55 = 0,78

2) Определим коэффициент мощности