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 I1н для АД с замкнутым накоротко ротором:
I1н = Uф/[(r1 + r2¢/s)2 + Хк2] 0,5; Uф = Uл/Ö3; Хк = Х1+ Х2¢; s = sн: I1н = 21,88 А.
19. Номинальный ток ротора I2н для АД с замкнутым накоротко ротором: I2н = (I1н - 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.