3лабка Шаймұрат Н.Р. азастан Республикасыны білім жне ылым министрлігі араанды Техникалы Университеті

• Название: азастан Республикасыны білім жне ылым министрлігі араанды Техникалы Университеті
• Дата: 21.04.2022
• Размер: 202.14 Kb.
• Имя файла: 3лабка Шаймұрат Н.Р.docx
• Тип: Документы; #488877

Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі

Қарағанды Техникалық Университеті


ӨПА кафедрасы

ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС №3
Пәні: Автоматтандырылған электр жетегі теориясы

Тақырыбы: Тізбектей қоздырылған тұрақты ток машинасын зерттеу
Тексерген: Сүндет Г.Е.

Орындаған:Шаймұрат Н.Р

ЭЭ-19-2 тобы

2021
Жұмыс мақсаты:

1. Тізбектей қоздырылған қозғалтқыш режиміндегі тұрақты ток машинасын зерттеу

Қозғалтқыш режиміндегі машинаның механикалық сипаттамаларын алу, жұмыс сипаттамаларын есептеу.

Жұмыс барысы:

14-нұсқа

№	Тип ДПТ	U (V)	nн (об/мин)	P (kВт)	Iя (A)	Ŋ %	nmax (об/мин)	Rя (115°C) Ом	Lя (0 Гц) (мГн)	Pв Вт
14	101-NC	420	930	40	111	83.1	2730	0.47	9.5	1520

1-сурет - Тізбектей қоздырылған қозғалтқыш режиміндегі тұрақты ток машинасынның схемасы



2-сурет – машина параметрлері

Есептеу:

E = U - (I_я*R_я) = 420-111*0.47 = 367.83 В

= =

L_af =

М_н = =

J =

где

E - ЭҚК,

I_в – қоздырғыш тоғының орамы,

U - кернеу,

P_в– қоздырғыш орамының қуаты,

R_в - қоздырғыш орамының активті кедергісі,

I_я – якорь орамының номиналды тоғы,

R_я - якорь орамының активті кедергісі,

М_н - номиналды момент,

P_н – двигательдің номиналды қуаты,

n – якорьдың номиналды айналу жылдамдығы(об/мин),

- якорьдың номиналды айналу жылдамдығы (рад/с).

Кернеу мен бұрыштық жыдамдықтың байланыс кестесі

U
420	93.52	128.2	128.2	493.3
320	70.61	123.6	123.6	458.4
220	45.55	119.7	119.7	430.1

Кедергі мен бұрыштық жылдамдықтың байланыс кестесі

R
0.47	76.98	129.3	129.3	501.4
1.47	45.08	127.6	127.6	488.3
2.47	15.86	122.9	122.9	453.4

Қорытынды. Тізбектей қоздырылған қозғалтқыш болғандықтан, якорь мен коздыру тоғы өзара тең. Айналу жылдамдығы кернеу мен кедергіге байланысты өзгерісін кестелерден көруге болады. Кернеу мәні азайғанда, айналу жылдамдығы мен номиналды айналу моменті сәйкесінше азаяды, ал кедергі артқанда жылдамдығы мен номиналды айналу моменті керісінше азаяды.

Контрольные вопросы

1. 
   Укажите область применения ДПТ с ПВ
   

Двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением (ДПТ с ПВ) обладают важными преимуществами перед другими электродвигателями: они позволяют плавно и глубоко регулировать скорость вращения ротора (якоря) и создают большой пусковой момент, что определяет их широкое использование в качестве тяговых двигателей на электрифицированном транспорте, в лифтах, приводах тельферов и других подъемно-транспортных механизмах.

2. 
   Что такое естественная и искусственная механические характеристики ДПТ с ПВ?
   

В двигателях последовательного возбуждения ток якоря одновременно является также током возбуждения: i_в = I_а = I. Поэтому поток Ф_δ изменяется в широких пределах и можно написать, что

Фδ = kФ × I .

(1)

Коэффициент пропорциональности k_Ф в значительном диапазоне нагрузок, при I < I_н, является практически постоянным, и лишь при I > (0,8 – 0,9) I_н вследствие насыщения магнитной цепи k_Ф начинает несколько уменьшаться.

При использовании соотношения (1) для двигателя последовательного возбуждения вместо выражений (7), (9) и (8), представленных в статье "Общие сведения о двигателях постоянного тока", получим

	(2)
	(3)

(4)

 

Скоростная характеристика двигателя [смотрите выражение (2)], представленная на рисунке 1, является мягкой и имеет гиперболический характер. При k_Ф = const вид кривой n = f(I) показан штриховой линией. При малых I скорость двигателя становится недопустимо большой. Поэтому работа двигателей последовательного возбуждения, за исключением самых маленьких, на холостом ходу не допускается, а использование ременной передачи неприемлемо. Обычно минимально допустимая нагрузка P₂ = (0,2 – 0,25) P_н.


Рисунок 3 - Естественная характеристика двигателя последовательного возбуждения 

3. 
   Перечислите способы регулирования частоты вращения ДПТ с ПВ и укажите их основные достоинства и недостатки
   

Частота вращения двигателя последовательного возбуждения можно регулировать тремя способами:

а) изменением напряжения сети U_с;

б)  изменением сопротивления в цепи якоря;

в)  изменением магнитного потока (тока возбуждения).

Достоинством первого способа являются плавность, широкий диапазон регулирования, экономичность. Однако данный способ требует дополнительного регулируемого источника постоянного напряжения (например: вентильного преобразователя), что удорожает установку.

Второй способ не требует дополнительного источника, но, ввиду значительных потерь в регулировочном реостате, ведет к уменьшению полезной мощности и КПД установки.

При регулировании скорости вращения двигателя по третьему  способу включают реостат либо параллельно обмотке возбуждения, либо параллельно обмотке якоря.

Шунтирование обмотки возбуждения дает возможность регулировать вращения двигателя в сторону увеличения в достаточно широком диапазоне (до 1,4n_н).Так как сопротивление обмотки возбуждения мало, то сопротивление шунтирующего реостата также мало, следовательно, малы и потери в этом реостате.

Рассматриваемый способ регулирования экономичен и широко применяется в электротяге

4. 
   Объясните устройство и принцип действия ДПТ с ПВ
   

Рисунок 4 – принципиальная схема ДПТ с последовательным возбуждением

5. 
   Как производится пуск ДПТ с ПВ?
   

Пуск двигателя производят с пусковым сопротивлением, также включенным последовательно в цепь якоря. После пуска это сопротивление выводят, и машина продолжает работать в номинальном режиме на своей естественной характеристике.

6. 
   Как изменить направление вращения ДПТ с ПВ?
   

Реверсирование — изменение направления вращения двигателя — производится путем изменения направления действия вращающего момента. Для этого требуется изменить направление магнитного потока двигателя постоянного тока, т. е. переключить обмотку возбуждения или якорь, при этом в якоре будет протекать ток другого направления. При переключении и цепи возбуждения, и якоря направление вращения останется прежним.

Обмотка возбуждения двигателя параллельного возбуждения имеет значительный запас энергии: постоянная времени обмотки составляет секунды для двигателей больших мощностей. Значительно меньше постоянная времени обмотки якоря. Поэтому для того чтобы реверсирование проходило возможно быстрее, производится переключение якоря. Только там, где не требуется быстродействия, можно выполнять реверсирование путем переключения цепи возбуждения.
Реверсирование двигателей последовательного возбуждения можно производить переключением или обмотки возбуждения, или обмотки якоря, так как запасы энергии в обмотках возбуждения и якоря невелики и их постоянные времени относительно малы.

7. 
   Почему для двигателя последовательного возбуждения недопустима работа на холостом ходу?
   

Стоит обратить внимание на зависимость магнитного потока от нагрузки Ф=f(I_я). Если двигатель будет работать на 25% своей номинальной мощности или меньше, то магнитный поток будет крайне мал, что приведет к постоянному увеличению скорости вала. Препятствовать разгону будут лишь механические потери, и двигатель пойдет в "разнос". Это приведет к быстрому выходу машины из строя. Все описанное в соответствии с формулой:

Исходя из вышесказанного, ДПТ ПВ нельзя использовать на холостом ходу, постоянно требуется контроль тока якоря. С этой целью последовательно с обмоткой возбуждения устанавливают минимальное токовое реле, которое замыкает якорную цепь только в том случае, если нагрузка на валу достаточна для поддержания номинальной работы двигателя.