Материал: 2416

представляет собой прямую линию, которая строится по двум точкам с координатами: 1) М=0, n0; 2) Мн, nн.

n, об

Рис. 9.29. Механические характеристики двигателя: 1 – естественная; 2 – искусственная

Координаты первой точки относятся к режиму идеального холостого хода. Частота вращения идеального холостого хода

где Ен=Uн–Iян·Rя=220–19,65·0,75=205 В.

Координаты второй точки относятся к номинальному режиму

Мн=34,6 Н·м; nн=1025 миноб .

Искусственная механическая характеристика (см. рис. 106), как и естественная, строится по двум точкам с координатами: 1) М=0, n0; 2)

Мн, nн.

215

Для построения искусственной механической характеристики необходимо рассчитать частоту вращения якоря при введенном в цепь якоря дополнительном сопротивлении и номинальном моменте на валу. Этот расчет можно произвести по уравнению скоростной характеристики

9.12.2.Пример расчета двигателя постоянного тока

споследовательным возбуждением

Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением работает от сети напряжением Uн=220 В. Номинальный вращающий

момент Мн=75 Н·м, номинальная частота вращения nн=1020 миноб ; со-

противление обмотки якоря Rя=0,4 Ом; сопротивление обмотки возбуждения Rв=0,3 Ом; номинальный КПД ηн=81,5%.

Определить: 1) номинальную мощность на валу двигателя и мощность, потребляемую из сети при номинальной нагрузке; 2) номинальный ток двигателя; 3) противоЭДС и электромагнитную мощность (мощность, передаваемую на якорь); 4) потери в двигателе при номинальной нагрузке и сопротивление пускового реостата, при котором пусковой ток превышает номинальный в 2 раза.

Решение.

1.Номинальная мощность на валу двигателя

Р2н = М9550н nн = 7595501020 = 8 кВт.

2.Потребляемая мощность

3. Номинальный ток двигателя

216

Найденный ток является током обмоток якоря и возбуждения

Iя н=Iв=44,5 А.

4. ПротивоЭДС, наводимая в обмотке якоря,

Е=Uн– (Rя+Rв)·Iн=220–(0,4+0,3)·44,5=188,8 В. 5. Электромагнитная мощность

Рэм=Е·Iн=188,8·44,5=8400 Вт=8,4 кВт. 6. Магнитные и механические потери

∆Рм+∆Рмех=Рэм–Р2н=8,4–8=0,4 кВт. 7. Потери в обмотках якоря и возбуждения:

∆Рян = Rя I я2н = 0,4 44,52 = 792Вт;

∆Рв = Rв Iв2 = 0,3 44,52 = 595 Вт.

8.Суммарные потери мощности в двигателе

∑∆Рн = Р1н − Р2н = 9,8 −8 =1,8 кВт.

9.Сопротивление пускового реостата

Контрольные вопросы

1.В чем преимущество двигателей постоянного тока перед асинхронными двигателями:

1) возможность плавного регулирования частоты вращения и наличие большого пускового момента;

2) наличие малого пускового момента;

3) более простые в эксплуатации?

2.Найти ЭДС, наводимую в обмотке якоря двигателя постоянного тока, если частота вращения двигателя n=1000 миноб , магнитный

поток Ф=2,0·10-2 Вб, а постоянная машины Се=10. 1) 100 В; 2) 20 В; 3) 200 В; 4) 10 В.

3. Ток якоря двигателя постоянного тока увеличился в 2 раза. Как изменился вращающий момент двигателя с параллельным возбуждением:

1) не изменился; 2) увеличился в 2 раза; 3) уменьшился в 2 раза?

217

4.Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением

имеет следующие паспортные данные: напряжение Uн=220 В; номинальный ток Iн=10 А; ток возбуждения Iв=2 А; сопротивление якоря Rя=1,0 Ом. Чему равна ЭДС якоря Е:

1) 212 В; 2) 100 В; 3) 424 В; 4) 112 В?

5.При постоянном напряжении магнитный поток обмотки возбуждения двигателя постоянного тока уменьшился. Как изменилась частота вращения двигателя?

1) увеличилась; 2) не изменилась; 3) уменьшилась?

6.Как изменится частота вращения двигателя постоянного тока с увеличением сопротивления R2:

Rя R1

7. Как изменится частота вращения двигателя постоянного тока при уменьшении сопротивления R1:

Rя R1

8. Частота вращения двигателя постоянного тока уменьшилась с 3000 миноб до 1500 миноб . Как изменилась ЭДС обмоток якоря, если магнитный поток остался неизменным:

1)уменьшилась в 2 раза;

2)увеличилась в 2 раза;

3)осталась неизменной?

218

9.Ток в обмотке якоря двигателя постоянного тока изменился от тока холостого хода до номинального значения. В каком случае ЭДС, наводимая в обмотке якоря машины, имела максимальное значение:

1) в режиме холостого хода;

2) в номинальном режиме;

3) ЭДС не зависит от режима работы?

10.Почему в момент пуска двигателя постоянного тока пусковой ток двигателя в несколько раз превышает номинальный ток:

1) ЭДС, наводимая в якоре в момент пуска, равна 0; 2) сопротивление якоря при пуске меньше, чем в номинальном режиме?

11.Определить пусковой ток двигателя параллельного возбуждения, если двигатель работает при U=110 В; Rя=2,5 Ом; Iв=1 А.

12. Какое из приведенных уравнений соответствует уравнению механической характеристики двигателя постоянного тока:

13. Какому режиму работы соответствует участок вг механической характеристики двигателя постоянного тока с параллельным

возбуждением:

n