Двигун постійного струму

 

Основні параметри, які характеризують роботу двигуна постійного струму, це: корисна механічна потужність на валу Р2; напруга на затискачах U; ККД двигуна η; номінальна швидкість обертання nном; опори обмотки якоря Rя та обмотки збудження Rз.

Рівняння електричного стану кола якоря:

 

U = Е + ІяRя. (8.5)

 

Швидкість обертання двигуна:

 

(8.6)

 

де n0 = U/СЕФ – швидкість обертання якоря в режимі холостого ходу; Δn – зменшення швидкості за рахунок зростання корисного моменту на валу та зростання струму Ія.

При безпосередньому пуску двигуна (t = 0, n = 0, Е = 0) пусковий струм Іяп значно перевищує номінальний струм Ія ном:

 

Іяп = U/ Rя= (10 20)Ія ном. (8.7)

 

Для обмеження пускового струму в межах (1,5 3)Ія ном послідовно з обмоткою якоря вмикають пусковий реостат Rп:

 

(1,5 3)Ія ном = U/(Rя + Rп), (8.8)

 

звідки,

Rп = [U/(1,5 3)Ія ном] – Rя. (8.9)

 

Для двигуна з паралельним збудженням

 

Ін = Ія + Із. (8.10)

 

Корисний момент на валу двигуна

 

М2 = Р2nном/9550. (8.11)

 

Залежність n = ƒ(М2) називається механічною характеристикою двигуна.

 

Варіанти та чисельні значення завдань до теми

«Електричні машини постійного струму»

Завдання 8.1

Для електричного двигуна постійного струму з паралельним збудженням визначити швидкість обертання якоря при холостому ході, швидкість обертання якоря при номінальному моменті на валу і вмиканні в коло якоря додаткового опору Rд = mRя.

 

Відомі параметри до завдання 8.1 Номер варіанта
Uном, В
Рном, кВт 1,5 2,2 3,2 4,5
nном, об./хв
ηном, % 78,5 82,5 83,5 86,5 84,5
Rя, Ом 1,2 0,8 0,48 0,34 0,23 0,62 0,44 0,31 0,21 0,16
Rз, Ом
m 2,5 1,5 2,5 1,5

Завдання 8.2

Для двигуна з паралельним збудженням номінальна напруга Uном, номінальна потужність Рном. Втрати потужності в колі якоря ΔРя і в колі збудження ΔРз вказані у відсотках від споживчої потужності двигуна Р1. Визначити: струм у колі збудження; номінальний струм якоря; значення пускового струму при безпосередньому пуску; номінальний момент; опори обмоток якоря і збудження; швидкість обертання в режимі ідеального холостого ходу.

 

Відомі параметри до завдання 8.2 Номер варіанта
Uном, В
Рном, кВт 6,6 4,4 2,5
ΔРя, % 5,2 6,2 6,2 6,5 5,8 5,3 5,4 5,3
ΔРз, % 4,8 4,8 4,2 4,1 4,8 4,8 4,4 4,2 4.5 4,1
nном, об./хв
ηном, % 86,5 82,2 85,5 84,5 85,5 85,8 86,5

 

Завдання 8.3

Для генератора постійного струму з паралельним збудженням визначити ЕРС генератора та спад напруги при номінальному навантаженні. Побудувати зовнішню характеристику генератора.

 

Відомі параметри до завдання 8.3 Номер варіанта
Р2ном, кВт
Uном, В
Rя, Ом 0,02 0,025 0,018 0,016 0,018 0,02 0,025 0,018 0,014 0,012
Rз, Ом

Завдання 8.4

Для двигуна постійного струму з паралельним збудженням, тип якого вказаний нижче, визначити: значення пускового струму при безпосередньому пуску; величину опору пускового реостата, який потрібен для обмеження пускового струму до Іп = кІяном; номінальний момент. Накреслити схему двигуна з пусковим реостатом. Номінальні параметри двигуна вибрати з додатка 3.

 

Відомі параметри до завдання 8.4 Номер варіанта
Тип двигуна 2ПН90М 2ПН90L 2ПН100М 2ПН112М 2ПН112 L
к 1,5 2,5 3,5
  Номер варіанта
 
Тип двигуна 2ПН132М 2ПН160М 2ПН160L 2ПН180М 2ПН280М
к 1,5 2,5 3,5

Завдання 8.5

Електродвигун постійного струму з паралельним збудженням має номінальну напругу 220 В. Струм збудження дорівнює Із(%) від номінального струму. Потужність втрат у колі якоря при номінальному навантаженні складає 50% від загальних втрат двигуна. Побудувати залежності М, n, η = ƒ(Ія) в загальній системі координат.

 

Відомі параметри до завдання 8.5 Номер варіанта
Рном, кВт 2,2 3.2 4,5
nном, об./хв
ηном, % 83,5 86,5 83,7 85,5 83,9 87,2
Із, %

Завдання 8.6

Для електродвигуна постійного струму відомі його номінальні параметри. Визначити: струм, який споживає двигун із мережі при номінальному навантаженні; номінальний момент на валу; пусковий опір, який потрібний для обмеження пускового струму до mІяном. Розрахувати швидкість обертання якоря при умові, що струм якоря номінальний, а в коло збудження ввімкнений додатковий опір, який збільшує Rз на 20%. Для розв’язання завдання скористатися залежністю Ф(%) = ƒ(Із%). За 100% прийняті номінальні значення магнітного потоку і струму збудження.  

 

Відомі параметри до завдання 8.6 Номер варіанта
Uном, В
Рном, кВт 1,5 2,2 3.2 4,5
nном, об./хв
ηном, % 78,5 82,5 83,5 86,5 84,5
Rя, Ом 1,2 0,8 0.48 0,34 0,23 0,62 0,44 0,31 0,29 0,16
Rз, Ом
m 2,5 2,5

 

Завдання 8.7

Для генератора постійного струму з незалежним збудженням визначити опір навантаження, електромагнітну та корисну потужності генератора. Побудувати зовнішню характеристику.

 

Відомі параметри до завдання 8.7 Номер варіанта
Е, В
U, В
Rя, Ом 0,75 0,5 0,4 0,5 0,75 0,2 0,2 0,4

Завдання 8.8

Для двигуна постійного струму з послідовним збудженням відомі: номінальна напруга Uном, номінальна потужність Рном, швидкість обертання якоря nном. При номінальному навантаженні потужність втрат у відсотках від номінальної потужності складає: у колі якоря ΔРя; в обмотці збудження ΔРз; механічні та магнітні втрати ΔРм. Визначити струм, який споживає двигун з мережі при номінальному навантаженні Іном; номінальний момент Мном; швидкості обертання, відповідно для струмів (0,25; 0,5; 0,75; 1,25) Іном; моменти на валу, сумарні втрати та ККД двигуна при тих же значеннях струмів (механічні та магнітні втрати потужності змінюються пропорційно швидкості обертання якоря). Побудувати механічну характеристику.

 

Відомі параметри до завдання 8.8 Номер варіанта
Uном, В
Рном, кВт
nном, об./хв
ΔРя, %
ΔРз, % 2,5 2,5
ΔРм, % 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5

Завдання 8.9

Для генератора постійного струму з паралельним збудженням визначити напругу генератора, опір кола збудження Rз, електромагнітну та корисну потужності. Побудувати зовнішню характеристику генератора.

 

Відомі параметри до завдання 8.9 Номер варіанта
Е, В
Ія, А
Rя, Ом 0,5 0.5 0,5 0,75 0,4 0,4 0,2 0,2 0,1
Rн, Ом 12,5 20,5 21,5 10,5 12,5

8.3. Контрольні запитання для самоперевірки

 

  8.3.1. Яка система збудження у генератора, схема якого надана? 1.Паралельна. 2.Незалежна. 3.Змішана. 4.Послідовна.
  8.3.2. Від чого залежить магнітний потік Ф генератора постійного струму? 1.Від струму якоря. 2.Від струму. Збудження. 3.Від частоти обертання.
  8.3.3. Генератор з паралельним збудженням працює при наступних даних: Е = 220 В, U = 210 B, Rя = 2 Ом,Rн = 52,5 Ом. Визначити струм збудження Із. 1.1 А. 2.0,8 А. 3.0,5 А. 4.0,4 А. 5.0,2 А.
  8.3.4. Генератор з незалежним збудженням. Визначити: напругу на клемах генератора U, якщо E = 230 B, Rя = 3 Ом, Rн = 43 Ом. 1.215 В. 2.225 В. 3.230 В. 4.227,5 В. 5.210 В.
  8.3.5. Основні характеристики генератора постійного струму. Вказати неправильну відповідь. 1.Регулювання. 2.Швидкісна. 3.Холостого ходу. 4.Зовнішня.
  8.3.6. За якою формулою знаходиться струм в обмотці якоря генератора з паралельною системою збудження? 1. . 2. . 3. . 4. .
  8.3.7. Генератор з паралельним збудженням. Визначити опір кола збудження Rз, якщо: Е = 231 В, Ія = 14 А, Rя = 1,5 Ом, Rн = 17,5 Ом. 1.120 Ом. 2.131 Ом. 3.93 Ом. 4.105 Ом. 5.115 Ом.
  8.3.8. Генератор з незалежним збудженням. Визначити: струм навантаження І, якщо E = 220 B, U = 200 B,Rя = 0,25 Ом. 1.40 А. 2.20 А. 3.100 А. 4.150 А. 5.80 А.
  8.3.9. Яка зовнішня характеристика належить генератору зі зміщеною системою збудження при зустрічному включенні обмоток? 1.1. 2.2. 3.3. 4.4.
  8.3.10. У якого генератора послідовна система збудження? 1.1. 2.2. 3.3. 4.4.
8.3.11. Як зміниться електромагнітний момент генератора постійного струму Ме, якщо зменшити струм збудження Із? 1.Не зміниться. 2.Збільшиться. 3.Зменшиться.
               

 

8.3.12. Генератор з паралельним збудженням. Визначити струм навантаження І, якщо: Е = 220 В, Ія = 20 А, Rя = 1Ом, Rз = 100 Ом. 1.17 А. 2.13,5 А. 3.18 А. 4.15 А. 5.16,8 А.
8.3.13. Генератор з незалежним збудженням працює в режимі: E = 230 B, Ія = 15 А, Rя = 1 Ом. Визначити корисну потужність генератора Р2. 1.3000 Вт. 2.3225 Вт. 3.3337,5 Вт. 4.4200 Вт. 5.5125 Вт.
8.3.14. Вказати характеристику холостого ходу генератора постійного струму. 1.1. 2.2. 3.3. 4.4.
8.3.15. Як зміниться ЕРС генератора постійного струму Е, якщо зменшити частоту обертання якоря n у два рази? 1.Не зміниться. 2.Зменшиться у 2 рази. 3.Зменшиться у 4 рази. 4.Збільшиться у 2 рази.
8.3.16. Яка формула справедлива для визначення ЕРС генератора постійного струму? 1.Е=Се Ф n. 2.Е=Се Ф Із. 3.Е=Се Ф Ія. 4.Е=Се Ф U.
8.3.17. Генератор з паралельним збудженням. Визначити напругу на затискачах генератора U, якщо: Е = 221 В, Rя = 3 Ом, Rз = 100 Ом, Rн = 40 Ом. 1.207 В. 2.209,5 В. 3.215 В. 4.200 В. 5.195 В.
8.3.18. Генератор з незалежним збудженням. Визначити опір навантаження Rн, якщо: E = 230 B, U = 200 B,Rя = 1,2 Ом. 1.20 Ом. 2.12 Ом. 3.8 Ом. 4.14 Ом. 5.35 Ом.
8.3.19. Яка зовнішня характеристика належить генератору, система якого надана?
8.3.20. За якою формулою визначається струм в обмотці якоря Ія генератора з незалежною системою збудження? 1. . 2. . 3. . 4. .
8.3.21. Генератор з паралельним збудженням. Визначити струм збудження Із, якщо: Е = 220 В, U = 210 B, Rя = 2 Ом, Rн = 50 Ом. 1.1 А. 2.0,8 А. 3.0,5 А. 4.0,4 А. 5.0,2 А.
8.3.22. Генератор з незалежним збудженням працює на наступних даних: Ія =10 А, Rя = 2 Ом, U = 200 B. Визначити струм в обмотці збудження Із, використовуючи характеристику холостого ходу: Е = 6 48 90 124 156 180 200 214 220 (В); Із = 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 (А). 1.3,0 А. 2.3,5 А. 3.4,0 А. 4.4,5 А. 5.5,0 А.
           

 

 

8.3.23. Вказати зовнішню характеристику генератора постійного струму з незалежною системою збудження?   1.1. 2.2. 3.3. 4.4.
8.3.24.Вкажіть правильний вираз для ЕРС двигуна. 1. . 2. . 3. . 4. . 5. .
8.3.25.Який тип двигуна вказаний на рисунку? 1. Послідовного збудження. 2. Паралельного збудження. 3. Змішаного збудження.
  8.3.26.Дані двигуна паралельного збудження: , , , . Визначити момент на валу двигуна М2. 1. 2200 Нм. 2. 63,6 Нм. 3. 22 Нм. 4. 150 Нм.  
  8.3.27.Дані двигуна паралельного збудження вказані в п. 8.3.26. Визначити потужність Р1, яку двигун споживає з мережі. 1. 12,2 кВт. 2. 8,2 кВт. 3. 10 кВт. 4. 2,2 кВт.  
  8.3.28.Дані двигуна паралельного збудження вказані в п. 8.3.26. Визначити струм !, який двигун споживає з мережі. 1. 45,5 А. 2. 37,3 А. 3. 10 А. 4. 55,4 А.  
         

 

8.3.29.Визначити напрямок дії обертового електромаг-нітного моменту. 1. Недостатньо даних для відповіді. 2. Проти годинникової стрілки. 3. За годинниковою стрілкою.
8.3.30.Як визначається пусковий струм якоря при прямому пуску? 1. . 2. . 3. . 4. .
8.3.31.Дані двигуна паралельного збудження: , , , , . Визначити номінальну швидкість обертання якоря nном. 1. 2200 об./хв. 2. 1000 об./хв. 3. 1800 об./хв. 4. 180 об./хв.
8.3.32. Дані двигуна паралельного збудження вказані в п. 8.3.31. Визначити струм обмотки якоря . 1. 102 А. 2. 97,8 А. 3. 100,5 А. 4. 90 А.
8.3.33. Дані двигуна паралельного збудження вказані в п. 8.3.31. Визначити ККД двигуна ηном. 1. 0,88. 2. 0,918. 3. 0,818. 4. 0,9.
8.3.34. Як визначити струм якоря двигуна з паралельним збудженням? 1. . 2. . 3. . 4. .

 

8.3.35.Вкажіть правильний вираз обертового моменту двигуна постійного струму. 1. . 2. . 3. . 4. . 5. .
8.3.36.Дані двигуна паралельного збудження: , , , Визначити втрати потужності у двигуні ΔР. 1. 10 кВт. 2. 8 кВт. 3. 2,5 кВт. 4. 0,5 кВт.
8.3.37. Дані двигуна паралельного збудження вказані в п. 8.3.36. Визначити струм І, який споживає двигун з мережі. 1. 62,5 А. 2. 60 А. 3. 50 А. 4. 52,5 А.
8.3.38.Дані двигуна паралельного збудження вказані в п. 8.3.36. Визначити опір обмотки збудження Rз. 1. 40 Ом. 2. 4 Ом. 3. 80 Ом. 4. 50 Ом.
8.3.39. Визначити напрямок обертового електромагнітного моменту двигуна. 1. Проти годинникової стрілки. 2. За годинниковою стрілкою. 3. Недостатньо даних для відповіді.
8.3.40.Як визначити струм якоря двигуна з послідовним збудженням? 1. . 2. . 3. . 4. .
     

 

8.3.41.Дані двигуна паралельного збудження: , , , .Визначити втрати потужності у якорі ΔРя. 1. 600 Вт. 2. 1000 Вт. 3. 1600 Вт. 4. 400 Вт.
8.3.42. Дані двигуна паралельного збудження вказані в п. 8.3.41. Визначити струм І, який двигун споживає з мережі. 1. 100 А. 2. 95 А. 3. 105 А. 4. 108 А.

 

Вірні відповіді на питання 8.3

8.3.1.-2; 8.3.2.-2; 8.3.3.-1; 8.3.4.-1; 8.3.5.-2; 8.3.6.-4; 8.3.7.-4; 8.3.8.-5; 8.3.9.-4; 8.3.10.-4; 8.3.11.-3; 8.3.12.-3; 8.3.13.-2; 8.3.14.-2; 8.3.15.-2; 8.3.16.-1; 8.3.17.-4; 8.3.18.-3; 8.3.19.-2; 8.3.20.-3; 8.3.21.-2; 8.3.22.-3; 8.3.23.-3; 8.3.24.-4; 8.3.25.-2; 8.3.26.-2; 8.3.27.-1; 8.3.28.-4; 8.3.29.-2; 8.3.30.-4; 8.3.31.-3; 8.3.32.-2; 8.3.33.-3; 8.3.34.-2; 8.3.35.-4; 8.3.36.-3; 8.3.37.-1; 8.3.38.-3; 8.3.39.-1; 8.3.40.-1; 8.3.41.-2; 8.3.42.-3.

 








Дата добавления: 2015-10-05; просмотров: 3928;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.015 сек.