Методические рекомендации по срс при подготовке к выполнению лабораторных работ по курсу Электротехника и Электроника

• Название: Методические рекомендации по срс при подготовке к выполнению лабораторных работ по курсу Электротехника и Электроника
• Анкор: Otvety_lab__po_ET1f.doc
• Дата: 07.10.2017
• Размер: 1.19 Mb.
• Имя файла: Otvety_lab__po_ET1f.doc
• Тип: Методические рекомендации; #9248
• страница: 5 из 5

n будет изменятся по кривой близкой к гиперболе ( рис.9.1).




Ответ 9.2 Рабочая характеристика -это зависимость скорости вращения n от полезной мощности на валу двигателя Р₂ при постоянном номинальном напряжении и постоянном токе возбуждения.

Частота вращения двигателя параллельного возбуждения определяется по выражению



При постоянном номинальном напряжении и постоянном токе возбуждения увеличение нагрузки на валу Р₂ приводит ( в силу процесса саморегулирования) к увеличению тока якоря и скорость должна уменьшиться , однако из-за реакции якоря магнитный поток уменьшается . Второе обстоятельство приводит к возрастанию скорости. Поэтому обычно скорость вращения двигателя от нагрузки незначительно уменьшается (рис9.2).


Ответ 9.3 Рабочая характеристика это зависимость тока двигателя Iд от полезной мощности на валу двигателя Р₂ при постоянном номинальном напряжении и постоянном токе возбуждения.

Ток якоря двигателя , где - ток двигателя, - ток возбуждения двигателя.

С увеличением нагрузки ток якоря растет, растет и ток двигателя . Мощность на валу Р2 пропорциональна моменту М , а она в свою очередь пропорциональна току якоря I_Я . Поэтому зависимость Iд отР₂ должна быть близкой к линейной (рис 9.3).




Ответ 9.4 Рабочая характеристика это зависимость вращающего момента М от полезной мощности на валу двигателя Р₂ при постоянном номинальном напряжении и постоянном токе возбуждения.

Вращающий момент М связан с полезной мощности на валу двигателя Р₂ линейным соотношением М= ωР₂ =2π/60· n·Р₂. Поэтому зависимость должна быть линейной. Однако т.к. с увеличением нагрузки скорость вращения немного уменьшается , то для получения той же мощности на валу момент должен быть больше. Поэтому кривая с увеличением нагрузки немного отклониться от линейной вверх ( рис 9.4)



Ответ 9.5 Рабочая характеристика это зависимость скорости вращения от вращающего момента М при постоянном номинальном напряжении и постоянном токе возбуждения. Ее называют механической характеристикой двигателя.
Скорость вращения и электромагнитный момент двигателя связаны уравнением механической характеристики , поэтому зависимость линейная (рис 9.5) :



***)Эту характеристику называют естественной. Если последовательно с якорной обмоткой включен регулировочный реостат c сопротивлением Rр, то мы получим искусственную механическую характеристику.

Если нагрузки на валу нет то М =0, при этом . Это скорость вращения двигателя в режиме холостого хода.

Изменение скорости вращения двигателя при увеличении нагрузки М от 0 до М_ном обычно составляет 3÷8%. Поэтому естественную механическую храктеристику можно считать жесткой.
Ответ 9.6 Регулировочная характеристика - это зависимость тока возбуждения от тока якоря при постоянном номинальном напряжении и постоянной скорости вращения .

Регулировочная характеристика показывает, как надо изменять ток возбуждения , для того что бы при изменении нагрузки ( т.е. при изменении тока якоря I_Я) скорость вращения n оставалась постоянной.

С увеличением нагрузки, ток якоря увеличивается, скорость вращения падает. Для увеличения скорости необходимо увеличить тяговый момент. Момент пропорционален магнитному потоку и току якоря. М = с_М ·Ф·I_я . Увеличивая ток возбуждения I_В, мы увеличиваем магнитный поток Ф, а следовательно и тяговый момент, скорость ращения возрастает(рис 9.6).




Ответ 9.7 зависимость КПД двигателя от мощности нагрузки на валу при постоянном номинальном напряжении и постоянной скорости вращения .

КПД двигателя η=Р₂/Р₁

где Р₁ =U·Iд электрическая мощность потребляемая двигателем из сети, Р₂ – мощность на валу (полезная мощность).

,

где - суммарная мощность потерь; сумма потерь на возбуждение, магнитных и механических потерь, которые для двигателя параллельного возбуждения принимается постоянной и определяется из опыта холостого хода. КПД удобно записать в виде:



ΔР_В=U·I_В мощность потерь в цепи обмоток возбуждения,

ΔР_Я=R_Я· I²_Я-мощность потерь в цепи якоря.

При малых нагрузках с увеличением нагрузки числитель растет быстрее знаменателя и КПД растет линейно, но по мере увеличения тока якоря, потери в цепи якоря растут квадратично току якоря ΔР_Я=R_Я· I²_Я . Это приводит к замедлению роста КПД (рис 9.7):



Вопрос 10. Сделать оценку двигателя, укажите преимущества и недостатки двигателя параллельного возбуждения.

Ответ 10.

Достоинства двигателя параллельного возбуждения.

1. 
   Не нужно дополнительного источника питания для цепи возбуждения.
   
2. 
   Самозапуск . Ток возбуждения в момент запуска двигателя появляется благодаря остаточной намагниченности статора.
   

Недостатки

1. 
   Сравнительно узкий диапазон регулирования скорости вращения (1÷2).
   
2. 
   Сравнительно малый пусковой момент по сравнению с двигателем независимого возбуждения.
   
3. 
   Зависимость тока якоря от тока возбуждения.
   

Библиографический список
1. Касаткин А.С., Немцов С.В. Электротехника. М.: Высш. шк., 2000. С. 377-395, 404-410,522-524.

2. Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. М.: Высш.шк., 2000. С. 239-260, 269-277.

3. Иванов И.И., Равдоник В.С. Электротехника. М.: Высш.шк., 1984. С. 300-321.

4. Волынский Б.А., Зейн Е.И., Шатерников В.Е. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1987. С. 332-351, 359-381.

5. Общая электротехника /Под ред. А.Т.Блажкина. М.: Энергоатомиздат, 1986. С. 364-384, 389-393, 395-399, 401-403.

6. Электротехника /Под ред. В.Г.Герасимова, М.: Высш.школа, 1985. С. 358-368, 373-380,384-385.

7. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1985. С.342-355, 367-387.

8. Рекус Г.Г., Чесноков В.Н. Лабораторные работы по электротехнике и основам электроники. М.: Высш. шк., 1989. С. 172-184.