Основные характеристики и режимы работы краново-металлургического тихоходного двигателя постоянного тока с сериесным (последовательным) возбуждением

Тип работы:
Контрольная
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Дано:

Д-808-С — краново-металлургический тихоходный двигатель постоянного тока с сериесным (последовательным) возбуждением. Режим работы — S1 (длительный), ПВ = 100%.

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:

1. Рассчитать и построить естественные электромеханическую щ (Iя) и механическую щ (M) статистические характеристики двигателя.

2. Рассчитать сопротивление пускового реостата и построить соответствующие реостатные характеристики щ (M) при пуске двигателя в три (3) ступени.

Решение:

1. 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 щ 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*

щ*

1

0,2

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, Нм

щi, 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

659,54

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

2. 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.

1. Возьмём общий масштаб по оси (У) для угловой скорости, щ: 1 мм — 0,5 рад/с.

2. Зададим масштаб для построения графика естественной электромеханической характеристики по току, I: 1 мм — 2 А.

3. Найдём длину отрезков: OIн = 100 мм; OI1 = 160 мм; OI2 = 110 мм и т. д. (таб. 3).

4. Выберем масштаб для построения графика пусковой диаграммы для сопротивления: 1 мм — 0,005 Ом.

5. 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

щi, с-1

щi, мм

80

40

108,86

217,7

3

120

60

75,869

151,7

4

160

80

61,575

123,2

5

200

100

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.

2. Чиликин М. Г., Сандлер А. С. Общий курс электропривода: учебник для вузов — 6-е изд., доп. и перераб. — М.: Энергоиздат, 1981, — 576 с.

3. Москоленко В. В. Электрический привод: учебник для студ. высш. учеб. завед. — М.: издат. центр «Академия», 2007, — 368 с.

4. Вешеневский С. Н. Характеристики двигателей в электроприводе. М. — Л.: Энергия, 1977, — 432 с.

5. Методическая программа, задания и указания на выполнение контрольных работ. Киров, изд. ВятГТУ, 2005.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой