эл. машины. электрические машины. Практические работы по электрическим машинам
 Скачать 0.74 Mb.
|
|
Пример. Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением рассчитан на номинальную мощность Рн=32кВт и номинальное напряжение Uн=220В. Частота вращения якоря n=3000 об/мин. Двигатель потребляет из сети ток Iн=169А. Сопротивление обмотки возбуждения Rв=60 Ом; сопротивление обмотки якоря Rя=0,045 Ом. Определить потребляемую из сети мощность; КПД двигателя; полезный вращающий момент; ток якоря; противо-ЭДС в обмотке якоря; суммарные потери в двигателе. Р  ешение:1. Потребляемая из сети мощность:  =220169 = 37200 Вт = 37,2 кВт.КПД двигателя:  3. Полезный вращающий момент (на валу):  = 102 Н•м4. Ток возбуждения:  = 220/60 = 3,66А.5. Ток якоря: Iя = Iн- Iв = 169 – 3,66=165,34 А. 6. Противо-ЭДС в обмотке якоря:  165,34•0,045 = 212,57 В.7. Суммарные потери в двигателе:  = 37,2 — 32 = 5,2 кВт.Пример. Четырехполюсный двигатель с параллельным возбуждением подсоединен к сети с Uн=110 В и вращается с частотой n=1000об/мин. Двигатель потребляет из сети ток I=157 А. На якоре находится обмотка с сопротивлением Rн=0,0427 Ом и числом проводников N=360, образующих четыре параллельных ветви (а=2). Сопротивление обмотки возбуждения Rв=21,8 Ом. Потери холостого хода Рх=Рст+Рмех=1600 Вт. Определить токи в обмотках возбуждения и якоря; магнитный поток полюса; электромагнитный момент; электрические потери в обмотках якоря и возбуждения и суммарные потери в двигателе; полезную мощность двигателя; КПД двигателя; полезный момент (на валу). Добавочные потери в двигателе принять равными 1 % от потребляемой мощности. Решение: 1. Токи в обмотках возбуждения и якоря: = 110/21,8 = 5,05 А; = 157 – 5,05 = 151 ,95 А.2. Магнитный поток полюса:  = 0,0173 Вб.Здесь  = 110—151,95 • 0,0427 = 103,5 В.3. Электромагнитный момент:  0.0173360151,95= 152 Н•м.4. Потери мощности. Электрические потери в обмотках якоря и возбуждения: Рэя + Рэв =  0,0427+5,05 •110=.1448 Вт;в щеточном контакте на пару щеток разной полярности(  = 0,6 В) = 2•0,6•151,95=182 Вт.Общие электрические потери мощности: Рэ = Рэя + Рв + Рщ = 1448+182=1630 Вт. Добавочные потери мощности:  = 0,01•110•157 = 173 Вт.5. Суммарные потери мощности:  = 1600 + 1630 + 173 = 3403 Вт.6. Полезная мощность двигателя:  =110•157—3403=13,897 кВт.7. КПД двигателя:  = 13 897/(110157) = 0,805, или 80,5%.8. Полезный момент (на валу):  = 133 Н•м.Практическая работа №4 Расчет потерь и построения графика КПД двигателя постоянного тока Задание. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения работает от сети напряжением Uc=220В. Технические данные двигателя (таблица 4.1): номинальный ток нагрузки Iном, номинальная частота вращения пном, ток холостого хода I0, сопротивление цепи якоря, приведенное к рабочей температуре, Σr, ток возбуждения Iв (остается неизменным во всем диапазоне нагрузки двигателя); в двигателе применены угольно-графитные щетки (см. табл) с переходным падением напряжения на пару щеток ΔUщ=2В. Требуется рассчитать данные и построить графики зависимости КПД η, частоты вращения п, момента на валу М2 от мощности на валу двигателя Р2. Таблица 4.1
Методика решения задачи Дано: Iном=65А; nном=770об/мин; I0=6,5А; Σr=0,28Ом; Iв=1,6А. Рассчитать данные и построить графики зависимости КПД η от мощности на валу двигателя Р2. Решение: Постоянные потери: Рпост= Р10 - Рэ0 - Рщ0= I0·Uс – I2ао·Σr- Iао·ΣUщ– 0,01· I0 ·Uс = =6,5·220 – 4,92·0,28 – 4,9·2 – 0,01·6,5·220 = 1399 Вт, где ток якоря в режиме холостого хода: Iао= Iо– Iв = 6,5 – 1,6 = 4,9 А. Чтобы получить данные, необходимые для построения графика η=f(Р2), зададимся рядом значений коэффициента нагрузки β=Ia/ Iа.ном и для каждого из них определим КПД двигателя. Ток в цепи якоря в режиме номинальной нагрузки Iаном=Iном - Iв=65 – 1,6=63,4 А. Минимальное значение коэффициента нагрузки соответствует холостому ходу β=Ia/ Iа.ном =4,9/63,4≈0,08. Принимаем следующие значения коэффициента нагрузки: β=0,08; 0,25; 0,5; 1,0; 1,2. Все расчетные формулы и результаты расчетов сведем в таблицу 4.2. Таблица 4.2
Т По данным таблицы построим графики Рпост=f(Р2); Рпер=f(Р2); η=f(Р2).  Рис. - Графики постоянных потерь (1), переменных (2) и КПД (3) двигателя постоянного тока параллельного возбуждения Точка пересечения графиков постоянных потерь (график 1) и переменных потерь (график 2) соответствует равенству потерь, а, следовательно, эта точка совпадает с максимальным значением КПД ηmax=80,5%. Указанная точка совпадает с номинальной нагрузкой двигателя (β=1) и, следовательно ηном= ηmax=80,5%. Практическая работа №5 Определение параметров трансформатора Задача 1. Используя приведенные в таблице 5.1 значения параметров трехфазных трансформаторов серии ТМ, определить для каждого варианта значения параметров, величины которых не указаны в этой таблице. Обмотки соединены Y/Y, f=50 Гц. Таблица 5.1
Методика решения задачи 1 Дано: ТМ-1000/35; w1=1600; k=5,56. Определить: Фmax; w2; Qст; U1ном; U2ном. Решение: 1. Напряжение на выводах ВН: U1ном =35 кВ; 2. Напряжение на выводах НН: U2ном=U1ном/k=35/5,56=6,3 Кв 3. Число витков в фазной обмотке НН: w2=w1/ k =1600/5,56=288 витков 4. Максимальное значение основного магнитного потока:  5. Площадь поперечного сечения стержня магнитопровода:  | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||