Расчет характеристик электродвигателя
Схемы возбуждения электродвигателей постоянного тока, определение его мощности, частоты вращения, напряжения, коэффициента полезного действия и сопротивления обмотки якоря. Сопротивление пускового реостата по закону Ома и потери номинального тока.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | методичка |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.11.2015 |
| Размер файла | 70,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Цель работы: приобретение расчета и построения характеристик двигателя
Методические рекомендации
Электродвигатели постоянного тока применяют в тех электроприводах, где требуется большой диапазон регулирования скорости, большая точность поддержания скорости вращения привода, регулирования скорости вверх от номинальной.
Способы возбуждения электродвигателей постоянного тока
Под возбуждением электрических машин понимают создание в них магнитного поля, необходимого для работы электродвигателя. Схемы возбуждения электродвигателей постоянного тока показаны на рисунке.
электродвигатель ток обмотка реостат
Схемы возбуждения электродвигателей постоянного тока: а - независимое, б - параллельное, в - последовательное, г - смешанное
По способу возбуждения электрические двигатели постоянного тока делят на четыре группы:
1. С независимым возбуждением, у которых обмотка возбуждения НОВ питается от постороннего источника постоянного тока.
2. С параллельным возбуждением (шунтовые), у которых обмотка возбуждения ШОВ включается параллельно источнику питания обмотки якоря.
3. С последовательным возбуждением (сериесные), у которых обмотка возбуждения СОВ включена последовательно с якорной обмоткой.
4. Двигатели со смешаным возбуждением (компаундные), у которых имеется последовательная СОВ и параллельная ШОВ обмотки возбуждения.
Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения характеризуется следующими номинальными величинами: мощность , частота вращения , напряжение на зажимах двигателя , коэффициент полезного действия , ток возбуждения , сопротивление обмотки якоря , численные значения которых приводятся в табл. 2.
В задаче требуется:
1) начертить схему подключения двигателя к источнику постоянного напряжения с указанием приборов для измерения токов и напряжения;
2) определить противоЭДС в обмотке якоря;
3) определить номинальный момент на валу двигателя;
4) определить сопротивление пускового реостата, выбранного из условия, что
,
и соответствующее этому току значение пускового момента;
5) определить пределы изменения частоты вращения двигателя при изменении величины добавочного сопротивления в цепи якоря от 0 до 8 при статическом моменте сопротивления
;
6) построить естественную и искусственную механические характеристики.
В схеме включения двигателя необходимо указать пусковой реостат, амперметр для измерения тока, потребляемого из сети, тока в обмотке возбуждения, а также вольтметр для измерения напряжения на зажимах двигателя.
Для определения противоЭДС в обмотке якоря можно воспользоваться вторым законом Кирхгофа
, (1)
где - напряжение на зажимах двигателя, В; QUOTE Еа - противо-эдс в обмотке якоря, В; - ток якоря, А; - сопротивление обмотки якоря, Ом.
Номинальный вращающий момент на валу двигателя равен
, Нм, (2)
где - номинальная мощность двигателя, кВт; - частота вращения, об/мин.
Сопротивление пускового реостата определяем из закона Ома
, (3)
Oткудa
, (4)
где - пусковой ток двигателя, который определяется по номинальному току.
Номинальный ток, то есть ток, потребляемый из сети равен
. (5)
Ток в цепи обмотки якоря равен
. (6)
Одной из важных характеристик двигателя постоянного тока является механическая характеристика (М), представляющая собой зависимость частоты вращения двигателя от развиваемого момента. Учитывая, что при установившемся режиме работы момент двигателя равен моменту сопротивления на валу (М = Мс), можно сказать, что механическая характеристика дает представление о характере и степени изменения частоты вращения двигателя от его механической нагрузки и определяется выражением
, (7)
где и - конструктивные коэффициенты машины постоянного тока;
, (8)
где р - число пар полюсов машины; N - число проводников обмотки якоря; а - число параллельных ветвей обмотки якоря; Ф - магнитной поток
(9)
Механическая характеристика считается естественной, если к двигателю подведено номинальное напряжение, а в цепи якоря или в обмотке возбуждения нет какого-либо дополнительного сопротивления.
и можно найти из выражений:
(10)
(11)
Механическая характеристика двигателя параллельного возбуждения линейна. Её график может быть построен по двум точкам. Обычно для построения графика механической характеристики используют значения частот вращения холостого хода и при некотором заданном моменте сопротивления нагрузки.
В режиме холостого хода ток в обмотке якорям мал, но не равен нулю, так как имеют место механические и магнитные потери.
Значение тока якоря в режиме холостого хода может быть определено исходя из того, что мощность механических и магнитных потерь принимается постоянной, равной мощности потерь в обмотке якоря в номинальном режиме.
Таблица 1. Исходные данные
|
Наименование величин |
Номера вариантов |
|||||||||||
|
По предпоследней цифре шифра |
по последней цифре шифра |
|||||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|||
|
, В |
1-0 |
220 |
110 |
220 |
110 |
220 |
110 |
220 |
110 |
220 |
110 |
|
|
, кВт |
1, 3, 5, 7, 9 2, 4, 6, 8, 0 |
1,5 6,0 |
3,2 8,0 |
11,0 13,5 |
12,0 19,0 |
25,0 32,0 |
42,0 14,0 |
55,0 75,0 |
6,0 1,5 |
8,0 11,0 |
19,0 42,0 |
|
|
, об/мин |
2, 4, 6, 8, 0 1, 3, 5, 7, 9 |
1500 1000 |
1300 600 |
500 1060 |
685 600 |
750 1000 |
750 500 |
1500 750 |
750 1200 |
1000 1500 |
850 1300 |
|
|
,% |
1, 2, 5, 6, 9 3, 4, 7, 8, 0 |
78,5 82,5 |
79,0 84,5 |
84,0 83,2 |
85,2 84,7 |
83,5 84,5 |
85,3 84,0 |
87,0 83,0 |
82,5 78,5 |
84,7 84,0 |
81,5 85,3 |
|
|
, А |
2, 3, 4, 7, 9 1, 5, 6, 8, 0 |
0,4 1,2 |
1,2 2,63 |
1,4 1,2 |
1,75 1,7 |
10,0 11,0 |
12,0 5,0 |
5,0 7,8 |
1,2 0,4 |
2,63 1,2 |
1,7 12,0 |
|
|
, Ом |
1, 2, 5, 7, 9 2, 4, 6, 8, 0 |
1,85 0,1223 |
0,17 0,164 |
0,2895 0,126 |
0,0281 0,0397 |
0,0254 0,0666 |
0,0119 0,02895 |
0,0301 0,0236 |
0,1223 0,35 |
0,0644 0,2895 |
0.0397 0,0119 |
Мощность потерь в обмотке якоря в номинальном режиме
(12)
Ток в якоре в режиме холостого хода
(13)
Частота вращения при холостом ходе равна
(14)
При введении добавочного сопротивления в цепь якоря частота вращения при холостом ходе равна
(15)
По результатам расчёта строим графики механических характеристик (рис.1). По горизонтальной оси откладываем момент сопротивления нагрузки М.
Механические характеристики двигателя постоянного тока
Естественная характеристика строится по двум точкам:
первая точка при М = 0 на оси ординат, определённая по формуле (14); вторая точка при на линии , дано по условию. Искусственная характеристика строится также по двум точкам: первая точка при М = 0 на оси ординат, определённая по формуле (15); вторая точка n при на линии , определённая по формуле (7).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет двигателя постоянного тока: главные размеры машины; параметры обмотки якоря, коллектор и щеточный аппарат; геометрия зубцовой зоны. Магнитная система машины: расчет параллельной обмотки возбуждения; потери и коэффициент полезного действия.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 06.09.2012Разработка лабораторной установки для исследования характеристик электродвигателей постоянного тока с различными видами возбуждения. Элементы конструкции тягового электродвигателя. Угловая скорость вращения якоря. Способы регулирования возбуждения.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.03.2013Аналитический расчет коллекторного двигателя постоянного тока с возбуждением от феррит бариевых постоянных магнитов. Определение размеров двигателя. Подбор обмотки якоря. Расчет параметров коллекторов и щетки. Потери и коэффициент полезного действия.
курсовая работа [241,5 K], добавлен 31.05.2010Рабочие характеристики электродвигателя. Расчет коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности. Обмотка якоря, размеры зубцов, пазов и проводов. Магнитная система машины. Потери и коэффициент полезного действия. Индукция в станине, её значение.
курсовая работа [597,6 K], добавлен 25.01.2013Составление развернутой схемы неперекрещивающейся простой петлевой обмотки, нахождение полюсов и щеток. Определение значения тока обмотки якоря. Порядок вычисления коэффициента полезного действия генератора, вращающий момент и сумму потерь двигателя.
контрольная работа [370,0 K], добавлен 10.06.2011Определение индуктивность между цепью якоря и цепью возбуждения двигателя. Расчет индуктивности обмотки возбуждения, реактивного момента и коэффициента вязкого трения. График изменения момента и скорости вращения вала двигателя в функции времени.
лабораторная работа [107,2 K], добавлен 14.06.2013Расчет пусковых характеристик двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. Определение сопротивления включаемого в якорную цепь и дополнительного сопротивления динамического торможения. Расчет и схема пускового реостата асинхронного двигателя.
задача [260,0 K], добавлен 30.01.2011Расчет механических характеристик двигателей постоянного тока независимого и последовательного возбуждения. Ток якоря в номинальном режиме. Построения естественной и искусственной механической характеристики двигателя. Сопротивление обмоток в цепи якоря.
контрольная работа [167,2 K], добавлен 29.02.2012Основные этапы проектирования электрического двигателя: расчет параметров якоря и магнитной системы машины постоянного тока, щеточно-коллекторного узла и обмотки добавочного полюса. Определение потери мощности, вентиляционных и тепловых характеристик.
курсовая работа [411,3 K], добавлен 11.06.2011Выбор главных размеров и расчет параметров якоря. Магнитная система машин постоянного тока. Определение размагничивающего действия поперечной реакции якоря. Расчет системы возбуждения и определение потерь мощности. Тепловой и вентиляционный расчет.
курсовая работа [538,3 K], добавлен 30.04.2012Основные размеры электродвигателя постоянного тока. Расчет обмоток якоря и возбуждения. Размеры зубцов, пазов, проводов и электрические параметры якоря. Коллектор, щеткодержатели и щетки. Магнитная система и рабочие характеристики электродвигателя.
курсовая работа [367,2 K], добавлен 13.10.2014Электромагнитная мощность генератора постоянного тока, выбор числа пар полюсов и коэффициента полюсной дуги. Расчет обмотки якоря и магнитной цепи, построение характеристики холостого хода. Определение магнитодвижущей силы возбуждения при нагрузке.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 27.10.2011Параметры трансформатора тока (ТТ). Определение токовой погрешности. Схемы включения трансформатора тока, однофазного и трехфазного трансформатора напряжения. Первичная и вторичная обмотки ТТ. Определение номинального первичного и вторичного тока.
практическая работа [710,9 K], добавлен 12.01.2010Основные размеры электродвигателя. Размеры зубцов, пазов, проводов и электрические параметры якоря. Тепловой расчет микродвигателя постоянного тока. Мощность потерь и коэффициент полезного действия. Поперечное сечение рассчитанного электродвигателя.
курсовая работа [864,4 K], добавлен 11.03.2015Расчеты главных размеров двигателя. Выбор и определение параметров обмотки якоря. Проверка магнитной цепи машины, также расчет параллельной обмотки возбуждения, щеточно-коллекторного узла и добавочных полюсов. Конструкция двигателя постоянного тока.
курсовая работа [852,4 K], добавлен 30.03.2011Выбор размеров и расчет параметров якоря. Магнитная система машин постоянного тока. Расчет системы возбуждения. Оценка коммутационных параметров. Потери мощности и рабочие характеристики. Определение размагничивающего действия поперечной реакции якоря.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 13.09.2014Расчет сопротивления внешнего шунта для измерения магнитоэлектрическим амперметром силового тока. Определение тока в антенне передатчика при помощи трансформатора тока высокой частоты. Вольтметры для измерения напряжения с относительной погрешностью.
контрольная работа [160,4 K], добавлен 12.05.2013Относительное сопротивление цепи якоря. Регулирование частоты вращения. Какие методы используют для изменения частоты вращения двигателя независимого возбуждения. Жесткость механической характеристики шунтового электродвигателя. Потери энергии в меди.
презентация [5,4 M], добавлен 21.10.2013Изучение процесса пуска электрической машины постоянного тока при различных режимах работы и схемах включения обмотки возбуждения и добавочных реостатов в цепи. Исследование пусковых характеристик двигателя. Осциллограммы для схемы и электродвигателя.
лабораторная работа [1,6 M], добавлен 01.12.2011Принцип работы и устройство генератора постоянного тока. Типы обмоток якоря. Способы возбуждения генераторов постоянного тока. Обратимость машин постоянного тока. Двигатель параллельного, независимого, последовательного и смешанного возбуждения.
реферат [3,6 M], добавлен 17.12.2009
