Расчет двигателя постоянного тока

Расчет и построение естественных и искусственных механических характеристик двигателя постоянного тока смешанного возбуждения. Расчет регулирующего элемента генератора параллельного возбуждения. График вебер-амперной характеристики электродвигателя.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 09.12.2014
Размер файла 198,0 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/

3

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ СМЕШАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

2 РАСЧЁТ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ГЕНЕРАТОРА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ

двигатель ток генератор

Настоящая расчетно-графическая работа призвана способствовать закреплению и более глубокому пониманию положений теории по разделам: «Машины постоянного тока», «Электромеханические свойства двигателей», «Регулирование координат электропривода», а также развитию у студентов навыков решения прикладных задач.

Расчет и построение естественных и искусственных механических характеристик электрических двигателей позволяют студентам наглядно оценить влияние изменения величины питающего напряжения на параметры электропривода, а также произвести выбор приемлемого диапазона регулирования для заданной нагрузки.

Задачами данной работы являются расчет естественных и искусственных механических характеристик ДПТ смешанного возбуждения, параметров регулирующего элемента в генераторном режиме.

1 РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ СМЕШАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Рисунок 1 Схема включения ДПТ смешанного возбуждения

Определяем номинальную угловую скорость, соответствующую номинальной скорости вращения якоря nн, мин-1, по формуле

(1)

Номинальный момент на валу двигателя, Н·м, находим по выражению

(2)

где Рн - номинальная мощность на валу двигателя, Вт.

Величину тока в параллельной обмотке возбуждения, А, находим по формуле

(3)

где U - величина напряжения, приложенного к главной цепи двигателя, В;

Rов1 - сопротивление параллельной обмотки возбуждения, Ом.

Определяем величину тока якоря двигателя, А

(4)

где Iн - величина номинального тока в общей цепи двигателя, А.

Уравнение равновесия напряжений для цепи якоря двигателя, В

(5)

где Rя - сопротивление обмотки якоря двигателя, Ом;

Rов2 - сопротивление последовательной обмотки возбуждения, Ом;

Е - величина ЭДС, индуцированной в обмотке якоря двигателя, В.

Выразим из данного уравнения величину Е

(6)

Величина Е может быть также определена из выражения

(7)

где Ф - магнитный поток, создаваемый обеими обмотками возбуждения;

Ф= Фпар+ Фпос (8)

Фпар и Фпос - магнитные потоки, создаваемые параллельной и последовательной обмоткой возбуждении.

Се - коэффициент, зависящий от конструктивных данных двигателя.

Се=const.

При этом Фпар = const в любых режимах работы двигателя, а величина Фпосл изменяется в пределах от минимального значения Фпослmin до номинального Фпосл н и зависит от величины тока в цепи якоря. Для удобства расчетов используют безразмерный коэффициент Ф*

Ф*= , (9)

т.е. Фпосл=Фпосл н Ф*.

Введём коэффициент пропорциональности

Сн=СеФ (10)

При этом выражение (7) примет вид

. (11)

Отсюда

С учётом (6) получим

(12)

Величина коэффициента пропорциональности С может быть определёна по выражению (11) при подстановке известных параметров номинального режима: Iя = Iян и = .

Из (7) с учётом (11) получим

(13)

где Iян·I* - величина тока якоря в режимах, отличных от номинального, А;

I*- коэффициент пропорциональности.

Коэффициент отношения магнитных потоков, создаваемых последовательной и параллельной обмотками возбуждения, определяем по формуле

(14)

Наиболее употребительным является такое отношение потоков, которое при номинальном токе даёт равенство намагничивающих сил обеих обмоток возбуждения. Но в настоящей работе заданы различные значения коэффициента К в учебных целях.

Из (14) получим

(15)

(16)

Подставим (15) в (10), получим

Отсюда

(17)

Подставим (16) в (10), получим

С учетом (9) получим

Отсюда

(18)

Подставим (16) и (17) в (13)

(19)

где , т.е. Фпосл=ФпослнФ*

Механическая характеристика двигателя постоянного тока смешанного возбуждения не имеет аналитического выражения вследствие изменения магнитного потока при изменении нагрузки. Но выражение (19) позволяет построить механические характеристики ДПТ смешанного возбуждения с использованием вебер-амперной характеристики (рисунок 2), полученной экспериментальным путём Ф*=f(I*).

Для построения механической характеристики кривую Ф*=f(I*) разбивают на интервалы, в каждом из которых определяют значения Фi*, соответствующие значениям Ii*. Далее по (19) определяют щi. Рекомендуемое число интервалов - не менее десяти.

Рисунок 2 График вебер-амперной характеристики двигателя постоянного тока

Таблица 1 Вебер-амперная характеристика двигателя постоянного тока

Iя/Iян=I*

Ф/Фн=Ф*

щUн

Mн(Uн)

щU1

Mн(U1)

0,5

0,4

553,68

9,22

670,2

14,76

0,55

0,48

492,77

11,4

620,91

17,53

0,6

0,52

447,26

13,71

589,15

20,16

0,65

0,6

394,97

16,81

546,63

23,54

0,7

0,64

354,46

20,18

518,48

26,73

0,75

0,72

309,18

24,79

481,46

30,84

0,8

0,76

272,83

29,97

456,31

34,71

Значения момента М определяем по формуле

, (19)

где , Вт - для естественной механической характеристики;

, Вт - для искусственной механической характеристики.

Рисунок 3 График естественной механической характеристики стартер-генератора

Рисунок 4 График искусственной механической характеристики стартер-генератора

2 РАСЧЁТ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ГЕНЕРАТОРА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Рисунок 5 Схема генератора параллельного возбуждения

Сопротивление регулирующего элемента определяем по формуле

(20)

где Дщ - изменение скорости в заданном диапазоне, рад/с;

Дщв - изменение скорости на естественной механической характеристике, рад/с, определяется выражением

(21)

где що - скорость идеального холостого хода, рад/с.

Расчёт производим для генератора параллельного возбуждения.

Таким образом

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей расчетно-графической работе мной были выполнены следующие задачи:

- расчет естественных и искусственных механических характеристик ДПТ смешанного возбуждения;

- расчет параметров регулирующего элемента в генераторном режиме.

Также были построены графики естественной и искусственной механических характеристик стартер-генератора.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Москаленко, В.В. Электрический привод [Текст] : учебное пособие /

В. В. Москаленко - М.: Высшая школа, 2002. - 368 с.

2. Савченко, П.И. Практикум по электроприводу в сельском хозяйстве

[Текст] / П. И. Савченко [и др.] . - М. : Колос, 1996. - 224 с.

3. Стандарт организации. Самостоятельная работа студента. Оформление текста рукописи [Текст] : СТО 0493582-003-2009. - Взамен СТП 0493582-003-2006; Введ. 01.04.2009. - Уфа : БГАУ, 2009. - 36 с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Определение 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 14.06.2013

  • Принцип 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

  • Однофазные цепи синусоидального тока. Двигатели постоянного тока параллельного возбуждения. Расчет линейной цепи постоянного тока методом двух законов Кирхгофа. Расчет характеристик асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором.

    методичка [1,4 M], добавлен 03.10.2012

  • Расчет и построение естественных и искусственных характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения. Характеристики при пуске и торможении. Определение времени разгона привода. Графоаналитическое решение уравнения движения электропривода.

    курсовая работа [313,4 K], добавлен 02.05.2011

  • Расчет 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 29.02.2012

  • Конструкция и принцип действия машины постоянного тока. Характеристики генератора независимого возбуждения. Внешняя характеристика генератора параллельного возбуждения. Принцип обратимости машин постоянного тока. Электромагнитная обмотка якоря в машине.

    презентация [4,1 M], добавлен 03.12.2015

  • Отображение двигателя в режиме динамического торможения. Расчет пускового реостата и построение пусковых характеристик для двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. Запись уравнения скоростной характеристики с учетом требуемых параметров.

    контрольная работа [1002,6 K], добавлен 31.01.2011

  • Двигатели постоянного тока, их применение в электроприводах, требующих широкого плавного и экономичного регулирования частоты вращения, высоких перегрузочных пусковых и тормозных моментов. Расчет рабочих характеристик двигателя постоянного тока.

    курсовая работа [456,2 K], добавлен 12.09.2014

  • Статическая характеристика двигателя. Получение естественной электромеханической характеристики. Исследование статических и динамических характеристик в одномассовой электромеханической системе с двигателем постоянного тока независимого возбуждения.

    контрольная работа [674,0 K], добавлен 12.05.2009

  • Принцип работы и устройство генераторов постоянного тока. Электродвижущая сила и электромагнитный момент генератора постоянного тока. Способы возбуждения генераторов постоянного тока. Особенности и характеристика двигателей различных видов возбуждения.

    реферат [3,2 M], добавлен 12.11.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.