Электропривод. Эл. прив. (Вар. 15) - №1. Судовые Электрические Машины постоянного тока

• Название: Судовые Электрические Машины постоянного тока
• Анкор: Электропривод
• Дата: 13.03.2023
• Размер: 305.09 Kb.
• Имя файла: Эл. прив. (Вар. 15) - №1.docx
• Тип: Отчет; #984540

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ОМСКИЙ ИНСТИТУТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА – ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА»

К афедра _______ЭТ и ЭО______________


Отчёт по
На тему: Судовые Электрические Машины постоянного тока _______________________________________________________________
РУКОВОДИТЕЛЬ:

_______Асистент_____________

(ученая степень, должность)

_Сомов Аркадий Александрович

(Ф.И.О.)
СТУДЕНТ:

_____ЭС-320-ЗФ______________

(форма обучения, гр., шифр)

Симбирцев Владислав Михайлович

(Ф.И.О.)

Омск 2023 г.
Задание 1
1. Используя справочные материалы (приложение 1) по марке двигателя (ДПТ НВ) определить его основные номинальные данные:

– мощность P_2N , кВт;

– скорость вращения n_2N , об/мин;

– напряжение U_N, В;

– сила тока I_N, А;

– сопротивление обмотки якоря Rя , Ом;

2. Построить естественную характеристику двигателя постоянного тока ω = f (M)

3. Построить искусственные характеристики двигателя постоянного тока, изменяя величину подводимого напряжения значениями 0,3∙UN, 0,5∙UN, 0,75∙UN, UN.

4. Построить искусственные характеристики двигателя постоянного тока, изменяя величину магнитного потока возбуждения значениями 0,3∙ФN, 0,5∙ФN, 0,75∙ФN, ФN.

5. Построить искусственные характеристики двигателя постоянного тока, изменяя величину сопротивления якорной цепи значениями 7∙Rя, 5∙Rя,2∙Rя, Rя .

Номер варианта	Марка ДТП НВ
15	2ПБ132М УХЛ4

Типоразмер двигателя	Рн, кВт	Uн, В	Iа, А	nн, об/мин	КПД, %	Rа, Ом
2ПБ132М УХЛ4	1,1	440	2,67	800	66,5	10,45

Решение:


Рисунок 1.1 - Схема включения двигателя постоянного тока.
Естественная характеристика двигателя.

Уравнение естественной механической характеристики двигателя:

(1.1)

Номинальная угловая скорость:

(1.2)



Используя параметры номинального режима двигателя можно определить величину коэффициента ЭДС машины:

(1.3)



где - сопротивление якоря двигателя.

Угловая скорость идеального холостого хода:

(1.4)



Номинальный момент на валу двигателя:

(1.5)



Механическая характеристика двигателя постоянного тока независимого возбуждения представляет собой прямую линию, которую можно построить по двум точкам. Для построения естественной механической характеристики задаемся координатами двух точек.

Координаты 1-й точки:

; .

Координаты 2-й точки:

; .



Рисунок 1.2 – Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Искусственные характеристики двигателя постоянного тока, при изменении величины подводимого напряжения при значениях 0,3∙UN, 0,5∙UN, 0,75∙UN, UN строятся по уравнению:

(1.6)

Для построения искусственных характеристик при изменении напряжения задаемся двумя точками для каждой характеристики:

Для напряжения на якоре 0,3∙U_N:

Координаты 1-й точки:

; .

где угловая скорость идеального холостого хода равна:



Координаты 2-й точки:

;

где угловая скорость вращения:



Для напряжения на якоре 0,5∙U_N:

Координаты 1-й точки:

; .

где угловая скорость идеального холостого хода равна:



Координаты 2-й точки:

;

где угловая скорость вращения:



Для напряжения на якоре 0,75∙U_N:

Координаты 1-й точки:

; .

где угловая скорость идеального холостого хода равна:



Координаты 2-й точки:

;

где угловая скорость вращения:



По рассчитанным точкам строятся искусственные механические характеристики при изменении напряжения на якоре.



Рисунок 1.3 – Искусственные механические характеристики при изменении напряжения на якоре.
Искусственные характеристики двигателя постоянного тока, при изменении величины магнитного потока возбуждения при значениях 0,3∙Ф_N, 0,5∙Ф_N, 0,75∙Ф_N, Ф_N. строятся по уравнению:

(1.7)
Для построения искусственных характеристик при изменении магнитного потока задаемся двумя точками для каждой характеристики:

Для значения 0,3∙ФN:

Координаты 1-й точки:

; .

где угловая скорость идеального холостого хода равна:



Координаты 2-й точки:

;

где угловая скорость вращения:



Для значения 0,5∙Ф_N:

Координаты 1-й точки:

; .

где угловая скорость идеального холостого хода равна:



Координаты 2-й точки:

;

где угловая скорость вращения:



Для значения 0,75∙Ф_N:

Координаты 1-й точки:

; .

где угловая скорость идеального холостого хода равна:



Координаты 2-й точки:

;

где угловая скорость вращения:




Рисунок 1.4 – Искусственные механические характеристики при изменении магнитного потока.

Искусственные характеристики двигателя постоянного тока, при изменении величины сопротивления якорной цепи при значениях 7∙Rя, 5∙Rя,2∙Rя, Rя строятся по уравнению:

(1.8)

При изменении величины сопротивления якорной цепи изменение угловой скорости холостого хода не происходит, следовательно для всех искусственных характеристик общей точкой будет .

Для построения искусственных характеристик при изменении магнитного потока задаемся двумя точками для каждой характеристики:

Для значения 7∙Rя:

Координаты 1-й точки:

; .

Координаты 2-й точки:

;

где угловая скорость вращения:



Для значения 5∙Rя:

Координаты 1-й точки:

; .

Координаты 2-й точки:

;

где угловая скорость вращения:



Для значения 2∙Rя:

Координаты 1-й точки:

; .
Координаты 2-й точки:

;

где угловая скорость вращения:





Рисунок 1.5 – Искусственные механические характеристики при изменении сопротивления якорной цепи.

Заключение
В ходе выполнения работы определили параметры двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

Проанализировав построенные механические характеристики можно сделать вывод:

При регулировании скорости вращения изменением магнитного потока можно регулировать скорость вверх от номинальной. При таком регулировании к.п.д. двигателя остается высоким, так как мощность возбуждения мала, в частности мала мощность реостатов для регулирования тока возбуждения. К тому же при уменьшении iв мощность возбуждения Uiв уменьшается. Верхний предел регулирования скорости вращения ограничивается механической прочностью машины и условиями ее коммутации.

Введение дополнительного сопротивления при неизменных величинах напряжения якоря и магнитного потока:

а) не приводит к изменению скорости холостого хода;

б) приводит к уменьшению жесткости механической характеристики;

в) приводит к уменьшению пускового момента.

При изменении величины напряжения на якоре изменять напряжение можно только в сторону уменьшения, так как увеличение U больше номинального ухудшает условия коммутации (увеличивается искрообразование) и опасно для изоляции обмоток машины. Данный способ, согласно выражениям дает возможность регулировать скорость также вниз от номинальной. КПД двигателя при этом остается высоким, так как никаких добавочных источников потерь в схему двигателя не вносится.

Однако в этом случае необходим отдельный источник питания с регулируемым напряжением, что удорожает установку.

Отсюда видно, что величина напряжения якоря U влияет на значение скорости холостого хода, критического момента МК и не влияет на жесткость (наклон) механических характеристик.

Список Литературы
1. Хацевский, К.В. Электрический привод [Текст]: учебное пособие/К.В. Хацевский. – Омск: Омский институт водного транспорта (филиал) ФГОУ ВПО «НГАВТ», 2011. – 40 с.

2. Чиликин, М.Г. Общий курс электропривода [Текст]: учебник для вузов /М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер. – М.: Энергоиздат, 1981.– 576 с.

3. Андреев, В.П. Основы электропривода [Текст]: учеб. пособие для студентов вузов. /В.П. Андреев, Ю.А. Сабинин. – М.: Энергия, 1976. – 285с.

4. Копылов И.П. Электромеханические преобразователи энергии [Текст]: учебник для вузов /И.П. Копылов. – М.: Энергия, 1973. – 400 с.