Практическая работа расчет параметров генератора постоянного тока

• Название: Практическая работа расчет параметров генератора постоянного тока
• Дата: 02.03.2022
• Размер: 41.05 Kb.
• Имя файла: 43d88873fa55b53ab497f5adf51c6f36.docx
• Тип: Практическая работа; #379579

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА

«РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА»

Генератор постоянного тока имеет: номинальную мощность P₂; номинальное напряжение U; частоту вращения n; номинальный ток генератора I; ток в цепи возбуждения I_В; ток в цепи якоря I_Я; сопротивление обмоток цепи обмотки возбуждения R_В; сопротивление в цепи якоря R_Я , приведенное к рабочей температуре; ЭДС якоря E; электромагнитный момент при номинальной нагрузке M_эм ; электромагнитная мощность P_эм ; мощность приводного двигателя P₁; КПД в номинальном режиме η.

Определить: для выбранного варианта значения параметров генератора постоянного тока, не указанные в таблицах 1, 2.

Таблица 1

Параметры генератора

№	P2 кВт	U В	n об/мин	I А	IВ А	IЯ А	RВ , Ом	RЯ Ом
1	24	230	1450	–	–	–	150	0,3
2	–	110	3000	–	–	17	Нет	0,55
3	–	220	1000	15,6	Нет	–	Нет	1
4	–	230	–	87	–	–	100	0,15
5	–	110	2000	25	–	–	Нет	–
6	–	220	630	80	Нет	–	Нет	0,144
7	–	460	–	–	4	–	–	–
8	–	110	3000	95	–	–	Нет	–
9	–	220	630	–	Нет	80	Нет	0,144
10	18	230	1500	–	–	80	–	–
11	–	110	3000	–	–	21,5	Нет	–
12		220	460	–	Нет	405	5,5	0,008
13	45	–	1000	97,8	–	–	92	–
14	–	110	4000	260	–	–	Нет	–
15	–	220	1000	–	Нет	16	0,8	0,9
16	–	110	3600	–	1,8	34	–	–
17	–	110	4000	–	–	15	Нет	–
18	–	220	1000	15,6	Нет	–	Нет	1
19	–	230	–	90	–	–	90	0,2
20	–	110	3000	–	–	170	Нет	–
21	–	220	630	–	Нет	175	4,6	–
22	20	230	1450	–	–	92,5	–	–
23	–	110	3000	95	–	–	Нет	–
24	–	220	460	405	Нет	–	Нет	0,009
25	–	110	3000	–	1,5	12	–	–

Таблица 2

Параметры генератора

№	EВ	Mэм Н·м	Pэм кВт	P1 кВт	η%	Способ возбуждения
1	–	171	–	–	90	параллельное
2	–	–	–	–	89	последовательное
3	–	–	–	–	87	независимое
4	–	280	–	23	–	параллельное
5	–	15	–	–	82	последовательное
6	–	–	18,52	–	87	независимое
7	480	525	55	–	88	параллельное
8	–	37,5	–	–	85	последовательное
9	–	–	–	–	86	независимое
10	240	–	–	21	–	параллельное
11	–	7,8	–	–	89	последовательное
12	–	–	–	–	85	независимое
13	477	–	–	–	88	параллельное
14	–	72	–	–	88	последовательное
15	–	–	–	–	85	независимое
16	–	10,5	–	–	85	параллельное
17	–	4,5	–	–	80	последовательное
18	–	–	–	–	88	независимое
19	–	280	–	25	–	параллельное
20	–	62	–	–	90	последовательное
21	–	–	42,52	–	82	независимое
22	235	–	–	23	–	параллельное
23	–	35	–	–	89	последовательное
24	–	–	–	–	80	независимое
25	–	–	1,4	–	75	параллельное

Примеры решения задач

Пример 1. Генератор постоянного тока параллельного возбуждении имеет номинальную мощность P₂ =10 кВт; номинальное напряжение U = 230 В; частоту вращения n =1450 об/мин; сопротивление обмоток цепи обмотки возбуждения R_В =150 Ом; сопротивление обмоток

якоря R_Я = 0,3 Ом; КПД в номинальном режиме η = 86,5 %. Падением напряжения в щеточном контакте пренебречь.

Определить: ток генератора, ток в цепи возбуждения, ток в цепи якоря, ЭДС якоря, электро-

магнитный момент, электромагнитная мощность, мощность приводного двигателя. Генератор работает при номинальной нагрузке.

Решение:

Ток генератора:

Ток в обмотке возбуждения: I_В =

Ток в цепи якоря: I_Я = I + I_В = 43,5 +1,5 = 45А.

ЭДС якоря: E =U + I_Я ⋅ R_Я = 230 + 45 ⋅ 0,3 = 243,5 В.

Электромагнитная мощность: P_эм = E ⋅ I_Я = 243,5⋅ 45 =10957 Вт .

Электромагнитный момент: M _эм= 9,55

Мощность приводного двигателя: P₁=
Пример 2. В генераторе постоянного тока независимого возбуждения с номинальным напряжением U = 440 В установился ток I = 64 А при частоте якоря n = 2800 об/мин. В новом режиме работы нагрузка и магнитный поток не изменились, но частота якоря стала

n* = 740 об/мин.

Определить напряжение и ток в генераторе в новом режиме.

Решение:

В генераторе независимого возбуждения ток генератора равен току якоря, т.е. I = I_Я .

В номинальном режиме:

Напряжение на нагрузке U = I ⋅ R_Н .

ЭДС якоря E =U + I ⋅ R_Я = I ⋅ R_Н + I ⋅ R_Я , с другой стороны E = С_Е ⋅ п ⋅Ф.

Получили: I ⋅ R_Н + I ⋅ R_Я = С_Е ⋅ п ⋅Ф.

В новом режиме, соответственно:

E* =U* + I* ⋅ R_Я= I* ⋅ Rн+ I* ⋅ R_Я= С_Е⋅ п* ⋅ Ф.

Возьмем отношение, полученных уравнений и получим:

I*= A и

U* = B
Пример 3. В электродвигателе постоянного тока с параллельным возбуждением, имеющим номинальные данные: мощность на валу P₂=130 кВт ; напряжение U = 220 В; ток, потребляемый из сети I = 640 А; частоту вращения n = 600 об/мин; сопротивление цепи обмотки возбуждения R_В= 43 Ом; сопротивление обмотки якоря R_Я= 0,007 Ом.

Определить номинальные суммарные и электрические потери в обмотках.

Решение:

Ток в обмотке возбуждения: I_В =

Ток в цепи якоря: I_Я= I − I_В = 640-5,116 = 634,884 A.

Электрические потери мощности

в цепи якоря: ΔP_{эл Я}= I_Я²⋅ R_Я= 634,884² ⋅ 0,007 = 2821,544 Вт;

в обмотке возбуждения:

ΔP_{эл B} = I_B² ⋅ R_B =U⋅ I_B = 220 ⋅5,116=1125,52 Вт .

Суммарные потери мощности:

ΣΔP = ΔP_{эл B} + ΔP_{эл Я} =1125,52 + 2821,544 = 3947,064 Вт .
Пример 4. Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения включен в сеть с напряжением U = 220 В при номинальном вращающем моменте M =101,7 Н⋅м развивает частоту вращения якоря n = 750 об/мин. КПД двигателя η = 75 %; сопротивление цепи обмотки возбуждения R_В = 0,197 Ом; сопротивление обмотки якоря R_Я = 0,443 Ом. Пуск двигателя осуществляется при пусковом реостате R _пуск =1,17 Ом. Пусковой ток приводит к увеличению магнитного потока в 1,2 раза.

Определить номинальные мощность на валу, электромагнитную и потребляемую мощности; суммарные потери в двигателе; пусковой ток и пусковой момент.

Решение:

Мощность на валу: P₂= M

Потребляемая мощность: P₁= 10644,4 Вт

Суммарные потери: ΣΔP = P₁– P₂=10644,4 − 7983,45 = 2660,95 Вт.

Т.к. двигатель с последовательным возбуждением, тогда ток якоря находим:

I_Я= I_В =I =

ЭДС якоря: E =U − I ⋅ (R_Я + R_В ) = 220 − (0,443 + 0,197) ⋅ 48,38 =189,04 В.

Электромагнитная мощность: P_эм = E⋅ I=189,04 ⋅ 48,38 = 9145,6 Вт .

Пусковой ток: _пуск =

Номинальный момент: М = C_М ⋅Ф⋅ I =101,7 ,

пусковой момент: М _пуск = C_М ⋅Ф_пуск ⋅ I_пуск = C_М ⋅1,2⋅Ф⋅ I_пуск .

Возьмем отношение, полученных уравнений и получим:

М _пуск =

Кратность

пускового тока:

пускового момента: = 3