16. Ротор при номинальном скольжении s н без дополнительного сопротивления.

17. Сопротивление Zфs фазы при sн:

Zфs = [(r1 + r2¢ /sн)2 + Хк2] 0,5; Zфs = 10,02 Ом.

18. Номинальный ток статора I для АД с замкнутым накоротко ротором:

I= Uф/[(r1 + r2¢/s)2 + Хк2] 0,5; Uф = Uл/Ö3; Хк = Х1+ Х2¢; s = sн: I= 21,88 А.

19. Номинальный ток ротора I для АД с замкнутым накоротко ротором: I= (I- I10)(w1/w2); I2п = 35,46 А:

20. Номинальный электромагнитный момент М1sн (по 1): М1sн ≈252,2 нм.

21. Построение естественной механической характеристики n ( M ) по соотношению (1) (рис. 3.4, б, кривая 1).

При различных значениях s рассчитывается величина М(s). Например, при s = 0,1 имеем:

М= 3(380/√3)2(0,551/0,1)/{52,33∙[(0,41+0,551/0,1)2 +(1,22+1,679)2]}≈350 Нм

22. Величина критического скольжения sк:

sк = r2¢/[(r2¢2 + Хк2]0,5; sк = 0,186.

23. Для построения естественной механической характеристики n ( M ) необходимо рассчитать таблицу значений n ( M ) с указанием особых режимов, в том числе:

− числа оборотов nк при величине критического скольжения:

sк =r2¢/[(r12 + (Х1+Х2¢)2] 0,5; sк = 0,186; nк = 405,9 об/мин;

− числа оборотов при номинальном скольжении:

sн = 0,06; nн = 470 об/мин;

- вращающего момента Mп при пуске : Mп = 162,9 нм; nп = 0.

24. Фазный ротор с дополнительным сопротивлением, при котором пусковой момент Мпд = Мк.

25. Пусковой момент достигает максимального значения при включении в цепь ротора сопротивления Rд, при котором sк = 1. При этом выполняется соотношение:

sк = (rд¢ + r2¢ )/(Х1 + Х2¢ ) = 1, (3)

где rд¢ − приведенное значение сопротивления. Из (3) получаем:

rд¢= (Х1 + Х2¢ ) − r2¢; rд¢ = 2,35 Ом.

26. Значение rд: rд = rд¢/(w1/w2)2; rд = 0,89 Ом.

27. Расчет пускового тока I1пд в обмотке статора при включенном Rд:

I1пд = Uф/[(r1 + r2 ¢ + rд¢ )2 + Хк2]0,5;

Uф = Uл/Ö3; Хк = Х1 + Х2¢; s = sп = 1;I1п д = 49,9 А.

28. Расчет пускового тока I2пд в обмотке ротора при включенном Rд :

I2пд = (I1пд - I10)(w1/w2); I2пд = 80,77 А.

29. Вращающий пусковой момент Mк, равный критическому при пуске по (2) при s = 1: Mк = 413,2 нм.

30. Коэффициент мощности cosjпд:

cosjпд = (r1 + r2¢ + rд¢)/[(r1 + r2¢ + rд¢)2 + Хк2] 0,5; cosjпд = 0,75.

31. Построение искусственной механической характеристики n ( M ) по соотношению (2) (рис. 3.4, б, кривая 2).

При различных значениях s рассчитывается величина М(s). Например, при s = 0,1 имеем:

М(s) = 3(380/√3)2∙[(0,551 + 2,35)/0,1]/{52,33∙[(0,41 +

+ (0,551 + 2,35)/0,1)2 + (1,22 + 1,679)2]} ≈ 91 Нм.

Задача № 3.7

Примерные технические данные двигателя постоянного тока с параллельной обмоткой возбуждения представлены в таблице 3.11 [16]. Заданы номинальные значения: мощности Р, напряжения Uн = 220 В; числа оборотов якоря nн, тока двигателя Iн, тока обмотки возбуждения Iвн, сопротивление обмотки якоря в нагретом состоянии rя.

Для увеличения скорости вращения якоря в цепь параллельной обмотки возбуждения введен регулировочный реостат сопротивлением Rр (рис. 3.5, а), обеспечивающий ослабление магнитного потока Ф до величины, равной 0,7 от номинального значения Фн. Реакций якоря можно пренебречь.

 

Рис. 3.5. Схема двигателя с параллельным возбуждением (а), универсальная кривая намагничивания (б), характеристики (в, г) к задаче № 3.7

Таблица 3.11

Задание к задаче № 3.7

Параме-

тры

Последняя цифра номера зачетки

Пример

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Параметры двигателя постоянного тока

Р, кВт

19

18

17

16

15

14

13

12

11

10

9,0

nн , об/мин

1500

1450 1400 1350 1300

1250

1200 1150

1100

1000

900

Iн, А

58

57 56 55 54

53

52 51

50

49

48

Предпоследняя цифра номера зачетки

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

rя, Ом

0,50

0,49

0,48

0,47

0,46

0,45

0,44

0,43

0,42

0,41

0,405

Iвн, А

1,9

1,85

1,80

1,75

1,70

1,65

1,60

0,50

1,40

1,30

1,25

k

0,3

0,31

0,32

0,33

0,34

0,35

0,36

0,37

0,38

0,39

0,4

С учетом приведенных данных двигателя требуется определить:

- сопротивление rв нагретой обмотки возбуждения в номинальном режиме;

- ток в цепи возбуждения, при котором поток полюса Ф двигателя равен Ф = 0,7Фн;

- общего сопротивления и сопротивление Rв регулировочного реостата, введенного в цепь обмотки возбуждения;

- величину противо-ЭДС Епр;- частоты вращения при номинальном и ослабленном магнитном потоке¢;

- ток Iя в цепи якоря при работе двигателя с моментом на валу М1 = k Мн, где k – коэффициент (табл. 3.16).

− параметры схемы для построения естественной и искусственной механических характеристик W(M) и n(M).

Для условий задачи, соответствующей номеру варианта, выполнить следующие этапы расчета.

1. Записать схему (рис. 3.5, а) и задание, соответствующее номеру варианта (табл. 3.11).

2. Определить (рассчитать) следующие параметры.

3. Сопротивление rв нагретой обмотки возбуждения в номинальном режиме: rв = Uв/Iвн; rв = 220/1,25 = 176 Ом.