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/nн;× Мн = 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 | |||||||||||
Р2н, 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).