лкя. Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов

• Название: Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов
• Дата: 22.04.2022
• Размер: 289 Kb.
• Имя файла: KRZ_zaoch.doc
• Тип: Методические указания; #491239

МИНОБРНАУКИ

Тульский государственный университет
Кафедра электротехники и электрооборудования
Электрический привод

Методические указания

по выполнению контрольной работы для студентов

заочной форм обучения

Тула 2020 г.


Разработал В.Е. Дубальский,

Кандид. техн. наук, доцент, доцент
ВВЕДЕНИЕ

Задания к контрольной работе (КР) составлены так, что каждый студент в пределах учебного потока выполняет свой вариант. Подлежащий выполнению вариант определяется двумя номерами: номером личного варианта, который представляет собой порядковый номер фамилии студента в групповом журнале, и номером группового варианта, который назначается лектором.

Оформление КР производится в отдельной тетради, на обложке которой должны быть: фамилия, имя и отчество студента, номер учебной группы, номер личного и группового варианта, полное название кафедры и университета. Все чертежи и схемы выполняются с помощью чертежных инструментов с соблюдением стандартов. Расчеты проводятся с точностью до третьей значащей цифры.

Задача 1. Расчет характеристик двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

Двигатель параллельного возбуждения, номинальное напряжение которого U_ном, развивает номинальную мощность P_ном. Номинальная частота вращения якоря n_ном и номинальный к.п.д. _ном. Потери мощности в цепи якоря P_я и в цепи возбуждения P _в заданы в процентах от потребляемой мощности двигателя P_1ном ( табл.1 ).

Определить: ток в цепи возбуждения, ток якоря при номинальной нагрузке I_{я. ном} пусковой вращающий момент при пуске двигателя с пусковым реостатом, скорость вращения якоря при номинальном моменте на валу двигателя и включения в цепь якоря добавочного сопротивления R_доб равного NR_я, где N - номер группового варианта (N= 1...5 ) .Построить естественную и реостатную механические ( для R_доб =NR_я ) характеристики двигателя. Начертить схему включения двигателя с пусковым реостатом.

Указания:

0. 
   При решении задачи принять для пуска двигателя I_пуск=2,5I _{я .ном} .
   
1. 
   Реакцию якоря не учитывать.
   

Задача 2. Выбор мощности двигателя постоянного тока.

Для заданного в табл.2 режима нагрузки производственного механизма построить нагрузочную диаграмму P=f (t). По результатам расчета выбрать двигатель постоянного тока из табл.1. Проверить двигатель на перегрузочную способность.
Указания:

0. 
   Времена интервалов t_i ( t₁,t₂...t₅ )для нагрузочной диаграммы определяются по формуле t_i = t_{т i}+(N-1)3 с, где t_{т i} - значение интервала из табл.2; N - номер группового варианта. Например, для определения t₁, надо взять t_т1=2 и для N=2 получим t₁=2+(2-1)3=5сек.
   
1. 
   Принять перегрузочную способность двигателя равной кратности пускового момента.
   
2. 
   Кратность пускового момента берется из табл.3.
   

Таблица 1

номер личного варианта	Uном, В	Pном, кВт	Pя, 	Pв, 	nном, об/мин	ном, 
1	110	60	5,2	4,8	980	86,5
2	220	10	5,0	4,8	2250	86,0
3	220	4	6,2	4,2	1025	82,2
4	220	6,6	6,2	4,1	2400	85,5
5	220	4,4	6,5	4,8	2100	84,5
6	220	2,9	5,8	4,8	1000	85,0
7	220	10	5,3	4,4	2250	83,0
8	110	77	5,0	4,2	1050	85,5
9	110	80	5,4	4,5	1160	85,8
10	110	92	5,3	4,1	970	86,5
11	110	66	6,2	5,0	1050	85,5
12	110	35	6,3	5,2	2200	84,5
13	110	45	5,7	4,6	1500	85,0
14	220	15	5,0	4,0	1000	84,5
15	220	10	5,2	4,2	970	85,5
16	220	5,8	6,0	5,0	2200	84,0
17	220	19	4,8	4,5	980	86,5
18	220	29	5,0	4,3	2520	86,0
19	220	46	5,4	4,8	1025	82,2
20	220	14	4,0	4,6	2400	84,0
21	220	20	5,1	4,2	2100	85,5
22	220	33	5,5	4,0	1000	84,5
23	220	8,5	4,0	4,1	2250	85,5
24	220	13,5	4,8	4,2	1050	85,5
25	110	60	5,0	4,0	1150	84,5

Таблица 2

Номер личного варианта.	tт1, c	tт2, c	tт3, c	tт4, c	tт5, c	P1, кВт	P2, кВт	P3, кВт	P4, кВт	P5, кВт	nном, об/мин
1	60	100	10	45	30	8	4	15	10	25	1050
2	15	25	20	35	30	15	4	30	15	10	980
3	7	3	15	4	12	6	20	3	15	30	980
4	11,5	4	2,5	3,5	3	20	10	6	8	8	1000
5	20	10	50	10	15	20	10	6	8	8	1050
6	60	100	10	45	3	8	4	15	10	25	2250
7	30	15	60	60	10	6	20	13	15	30	980
8	10	75	60	50	10	15	4	30	15	10	980
9	1	4	2,5	3,5	3	8	4	15	10	25	1000
10	18	30	10	20	23,5	20	10	6	8	8	1050
11	5	60	10	45	20	25	20	15	10	30	2100
12	50	20	40	50	45	15	4	30	15	10	1050
13	6	15	20	40	40	20	10	6	8	8	970
14	50	10	15	20	25	8	4	12	10	25	1000
15	15	20	20	30	30	20	10	6	8	8	1050
16	10	20	20	15	15	8	6	10	6	5	2200
17	8	8	10	10	12	8	4	15	10	25	980
18	15	15	20	25	15	20	10	6	8	8	1050
19	40	30	30	20	15	20	10	6	8	8	1050
20	35	35	20	15	10	15	4	30	15	10	980
21	5	10	15	6	3	1	2	5	10	4	2200
22	10	20	15	30	100	10	5	2	3	5	2200
23	60	100	10	45	3	15	40	25	20	5	1000
24	18	12	20	15	5	5	3	1,5	10	3	2400
25	1	4	3	5	10	10	1	3	4	5	1025

Данные по групповому варианту Таблица 3

N	1	2	3	4	5
Кn	2,1	2,2	2,3	2,4	2,5

Расчет характеристик двигателя постоянного тока

Пример.

Дано: U_ном=110В; P_ном=60кВт; P_я%=5,2; P_в%=4,8; n_ном=980об/мин;  _ном=86,5%.

Решение:

1. 
   Определение тока в цепи возбуждения.
   Потребляемая мощность из сети
   P_1ном=(P_ном/%)100=(60/86,5)100=69,4кВт
   Потери мощности в цепи возбуждения
   P_в=(P_1ном  P_в%)/100=(69,4 ^. 4,8)/100=0,555кВт
   I_в=(P_в/U_ном)=(555/110)=5А.
   
2. 
   Определение тока якоря при номинальной нагрузке.
   Р_1ном=U_номI_ном
   I_ном - ток, потребляемый двигателем из сети
   I_ном=I_яном+I_в
   I_яном=I_ном-I_в
   I_ном=(P_1ном/U_ном)=(69400/110)=631А
   I_яном=631-5=626А
   
3. 
   Определение пускового тока двигателя при пуске без пускового реостата.
   I_пуск=(U_ном/R_я)
   R_я=(P_я/I²_яном )
    P_я=(P_я%P_1ном)/100=(5,2 ^. 69,4)/100=3,33кВт
   R_я=(3330/626²)=0,0085 Ом
   I_пуск=(110/0,0085)=12941А
   
4. 
   Определение пускового момента при пуске двигателя с пусковым реостатом при
   I_пуск=2,5I_яном
   При принятых допущениях
   M_пуск=(2,5I_яном/I_яном)M_ном=2,5M_ном=2,5^. 585=1462 нм
   M_ном=9550(P_ном/n_ном)=9550(60/980)=585 нм
   
5. 
   Определение частоты вращения якоря n_р при номинальном моменте на валу двигателя и включенном в цепь якоря добавочном сопротивлении R_доб=NR_я (берем N=1).
   n_р=(U/к_Е)-((R_я+R_доб)M/К_Е K _м )
   K_Е , K _м - коэффициенты пропорциональности
   E=К_Еn
   M=K_мI_я
   Определим К_Е и K _м
   К_Е=(U_ном -R _я I_яном)/n_ном=(110-0,0085 ^. 626)/980=0,107 В/(об/мин)
   K_м=(M_ном/I_яном)=(585/626)=0,934 нм/А
   n_р=(110/0,107)-((0,0085+0,0085)585/0,107 ^. 0,934)=1028-99,9=928 об/мин.
   
6. 
   Построение естественной и реостатной механических характеристик n=f(M).
   Естественная характеристика строится по двум точкам:
   по точке, соответствующей холостому ходу n₀, M=0 и точке номинального режима n_ном, M_ном.
   n₀ - частоте вращения холостого хода
   n₀=U_ном/K_l=110/0,107=1028 об/мин
   при М=М_ном , n_ном
   Реостатная строится также по двум точкам n₀ и n_р