20. Построение естественной и искусственной механической характеристики (рис. 3.6, б).

21. Построение и проведение анализ естественной характеристики n ( M ) или W (М) при изменении режимов работы двигателя (рис. 3.6, в).

22. Определение значения номинального механического момента Мн:

Мн = 9950Рн/nнМн = 132 нм.

23. Для анализа изменения механической характеристики машины постоянного тока с независимым возбуждением используется выражение:

n (М) = U/CеФ − М Rя/CеCмФ2 = n0 - Dn, (1)

где n0- частота вращения якоря в режиме холостого хода; Dn- изменение частоты вращения, вызванное изменением нагрузки на валу.

По расчетным данным имеем: Dnн = nн n0 = 46 об/мин – изменение частоты вращения при номинальной нагрузке.

24. При изменении напряжения на ±10% изменяется частота вращения n0, характеристики смещаются по высоте, оставаясь параллельными друг другу: n0 = U/CeФ; nu±10 = (U ± 0,1U)/CeФ; CeФ = 0,2:

nu+10 = 1221 об/мин; nu−10 = 999 об/мин.

25. При изменении магнитного потока Ф на +20% уменьшается частота вращения n0 − первое слагаемое выражения (1) и Dn (второе слагаемое), характеристика имеет уменьшенный наклон: n0¢ = U/Ce(Ф + 0,2Ф);

Dnн¢ = Dnн/1,22; 1,2CeФ = 0,24; n0¢ = 925 об/мин; Dnн¢ = 35 об/мин.

26. При изменении магнитного потока Ф на -20% увеличивается частота вращения n0 − первое слагаемое выражения (1) и Dn (второе слагаемое), характеристика имеет увеличенный наклон: n0¢¢= U/Ce(Ф - 0,2Ф);

Dnн¢¢ = Dnн/0,82; 0,8 CeФ = 0,16; n0¢¢ = 1388 об/мин; Dnн¢¢ = 79 об/мин.

27. При изменении сопротивления Rя якорной цепи на ±20% изменяется только значение второго слагаемого выражения (1), т.е. изменяется Dn: при возрастании Rя – наклон увеличивается; при уменьшении – уменьшается: 1,2Rя: Dnн¢¢¢ = 1,2Dnн; Dnн¢¢¢ = 60,6 об/мин;

0,8Rя: Dnн¢¢¢¢ = 0,8Dnн; Dnн¢¢¢¢ = 40,4 об/мин.

Задача № 3.9

Примерные технические данные двигателя (рис. 3.7, а) постоянного тока с независимым возбуждением серии 2П представлены в таблице 3.13 [10], [16]. Заданы номинальные значения: мощности Рн, напряжения Uн; числа оборотов якоря nян, h - номинальное значение КПД двигателя.

Сопротивление обмотки якоря rя может быть рассчитано по соотношению rя = 0,5(1 - h)Uн/Iян [10]. Для устранения большого пускового тока, запуск двигателя производится с помощью реостата, имеющего m ступеней. Принимается, что пусковой ток равен Iп = kIян, и при пуске двигателя величина момента колеблется от М1 = 2,5Мн до М2 = М1/l, где k коэффициент (таблица 3.13), а коэффициент l = М1/М2 = (Rяп/rя)1/m .

Таблица 3.13

Задание к задаче № 3.9

Параме-

тры

Последняя цифра номера зачетки

Пример

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Параметры двигателя постоянного тока

Р, кВт

7,1

20

30

20

37

10

17

7,1

20

30

36

Uн, В

220

440

440

220

220

220

440

220

440

440

440

nн, об/мин

750

2200

2200

1000

1500

500

3000

750

2200

2200

2200

hн, , %

83,5

90

90

85,5

86,5

74,5

90

83,5

90

90

90

Предпоследняя цифра номера зачетки

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

m

4

3

4

3

4

3

4

3

4

3

3

k

3

2

3

2

3

2

3

2

3

2

3

 

С учетом приведенных данных двигателя требуется определить:

- номинальный ток якоря;

- сопротивление двигателя;

- номинальный механический момент Мн на валу двигателя;

- скорость вращения при идеальном холостом ходе;

- сопротивление якорной цепи при пуске;

- значение коэффициента l, величины пусковых сопротивлений (сопротивления ступеней Ri; сопротивления секций ri);

- полное сопротивление пускового реостата;

- максимальный момент и момент переключения;

- параметры для построения механической характеристики двигателя n(M) в различных режимах.

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

1. Зарисовать схему (рис. 3.7, а) и записать задание, соответствующее номеру варианта (табл. 3.13).