2. ФОС МДК 01.01 Электрические машины и аппараты. Свердловской области государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение свердловской области

• Название: Свердловской области государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение свердловской области
• Анкор: 2. ФОС МДК 01.01 Электрические машины и аппараты
• Дата: 06.12.2021
• Размер: 374 Kb.
• Имя файла: 2. ФОС МДК 01.01 Электрические машины и аппараты.doc
• Тип: Документы; #293845
• страница: 5 из 5

Углу θ_кр = 59° соответствуют моменты:

М'_осн = М_осн.maxsinθ_кр = 11120•0,857 = 9530 Н • м;

М' = М_р.maxsin2θ_кр = 4484 • 0,883 = 3960 Н • м;

М_max = М'_осн + М'_р = 9530 + 3960 = 13 490 Н • м.

10. По результатам расчетов построены угловые характеристики синхронного явнополюсного генератора (рис. 3.1).

По характеристике результирующего момента М= f(θ) определяем момент номинального режима при θ_ном = 16,5°; М_ном = 5600 Н• м. следовательно, перегрузочная способность генератора равна

М_тах/М_ном = 13 490/5600 = 2,4.



Рис.3.1. Угловые характеристики синхронного генератора

Пример выполнения задания , задачи 4.0. В табл. 4.1 даны значения параметров двигателя по­стоянного тока независимого возбуждения: номинальная мощность двигателя Р_ном, напряжение питания цепи якоря U_ном, напряжение питания цепи возбуждения U_в,частота вращения якоря в номиналь­ном режиме n_ном, сопротивления цепи якоря Σr и цепи возбужде­ния r_в, приведенные к рабочей температуре, падение напряжения в щеточном контакте при номинальном токе ΔU_щ= 2 В, номиналь­ное изменение напряжения при сбросе нагрузки

Δn_ном = 8,0 %, ток якоря в режиме холостого хода I₀. Требуется определить все виды потерь и КПД двигателя.
Решение варианта 0.

1. Частота вращения в режиме холостого хода

n₀ = n_ном[1 + (Δn_ном/100)] = 2200(1 + 8/100) = 2376 об/мин.

2. ЭДС якоря в режиме холостого хода (падением напряжения в щеточном контакте пренебрегаем ввиду его незначительной вели­чины в режиме холостого хода)

Е_а0 =U_ном- I₀ Σr = 440 - 6 • 0,3 = 438,2 В.

3. Момент в режиме холостого хода

М₀ = 9,55 Е_а0I₀/n₀ = 9,55 • 438,2 • 6/2376 = 10,6 Н • м.

4. Момент на валу двигателя в режиме номинальной нагрузки

М_2ном = 9,55Р_ном/n_ном = 9,55 • 25 • 10³/2200 = 108,5 Н • м.

5. Электромагнитный момент двигателя при номинальной на­грузке

М_ном = М₀ + М_2ном = 10,6 + 108,5 = 119 Н • м.

6. Электромагнитная мощность двигателя в режиме номиналь­ной нагрузки

Р_эм.ном = 0,105М_номn_ном = 0,105 • 119 • 2200 = 27 490 Вт.

7. ЭДС якоря в режиме холостого хода можно представить как

Е_а0 = с_еФn₀,

откуда

с_еФ = Е_а0n₀= 438,2/2376 = 0,185,

но так как c_м/c_e= 9,55, то

c_мФ = 9,55с_еФ = 9,55 • 0,185 = 1,77.

Из выражения электромагнитного момента в режиме номиналь­ной нагрузки

М_ном =c_мФI_{а ном}

определим значение тока якоря в режиме номинальной нагрузки

I_{а ном} = М_ном/(с_мФ) = 119/1,77 = 67 А.

8. Сумма магнитных и механических потерь двигателя пропор­циональна моменту холостого хода

Р_магн + Р_мех = 0,105M₀n₀ = 0,105 • 10,6 • 2376 = 2644 Вт.

9. Электрические потери в цепи обмотки якоря

Р_аэ = I²_{а ном}Σr = 67² • 0,3 = 1347 Вт.

10. Электрические потери в щеточном контакте якоря

Р_щ.э = I_{а ном}ΔU_щ= 67 • 2 = 134 Вт.

11. Мощность, подводимая к цепи якоря, в номинальном режиме

Р_1а.ном = U_номI_{а ном} = 440 • 67 = 29 480 Вт.

12. Ток в обмотке возбуждения

I_в = U_в/r_в = 220/60 = 3,7 А.

13. Мощность в цепи возбуждения

Р_в= U_вI_в = 220• 3,7 = 814 Вт.

14. Мощность, потребляемая двигателем в режиме номинальной нагрузки,

Р_1ном = Р_1а.ном + Р_в = 29 480 + 814 = 30 295 Вт или 30,3 кВт

15. КПД двигателя в номинальном режиме

η_ном = (Р_ном/Р_1ном)100 = (25/30,3)100 = 82,5%.

Пример выполнения задания 3: Для электродвигателя напряжением 380/220 В прокладывают электри­ческую сеть из четырех жильного алюминиевого провода в газовых трубах. Электродвигатель типа 4А155М4У3 (условно) с короткозамкнутым ротором и параметрами: Р_ном = 12 кВт; n_2ном =3000об/мин; η_ном = 88%; cosφ₁ =0,9; =7. Определить необходимые сечения проводов, рассчитать и выбрать электрические аппараты защиты (предохранитель, тепловое реле и автоматический выключатель), начертить схему защиты для трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. При решении данной задачи необходимо пользоваться справочным материалом, обозначенным в файле «Справочный материал».
Решение:

1.Номинальный ток электродвигателя:

I_ном =
2. Ток плавкой вставки предохранителя FU1:

Пусковой ток электродвигателя:

I_пуск = k_п·I_ном =7·23=161 А.

I_вст А.

Выбираем ближайшую стандартную плавкую вставку ПР-2 на ток I_вст = 80 А. Ввиду того, что электродвигатель может быть подвер­жен перегрузкам, ведущий к нему участок сети должен быть за­щищен от токов перегрузки, т.е. провод должен быть рассчитан на ток I ≥ 1,25∙I_вст = 1,25∙80 = 100 А. По справочным таблицам (Таблица 5) определяем, что требуемая площадь сечения алюминиевого провода (четыре одножильных провода) составляет 50 мм².

Выбираем автоматический выключатель. Исходя из I_ном потребляемый электродвигателем выбираем из Таблицы 4 автоматический выключатель А3110 с электромагнитным расцепителем.

При выборе автоматов должны соблюдаться следующие условия:

1.номинальный ток автоматаI_н.а и ток уставки расцепителя I_у должны быть больше расчетного тока I_р, т.е.

I_н.а > I_р; I_у > I_р;

100А>23А; 201,25А>23А

2.ток уставки мгновенного срабатывания (отсечки) электромаг­нитного расцепителя I_у.м принимается в зависимости от пикового тока линии I_пик:

I_у.м > 1,25·I_пик

I_у.м > 1,25·161=201,25А

Выбираем реверсивные магнитные пускатели с температур­ной защитой по таблице 5. Для данного двигателя принимаем пускатель ПА-323 с температурным реле ТРП-32. Такой пуска­тель допускает управление двигателем мощностью до 17 кВт.