№ 2981925 - Задача 1 Вар.26. Задача 1 Расчет механических характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения

• Название: Задача 1 Расчет механических характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения
• Дата: 21.03.2021
• Размер: 281 Kb.
• Имя файла: № 2981925 - Задача 1 Вар.26.doc
• Тип: Задача; #186843

ЗАДАЧА 1

Расчет механических характеристик двигателя постоянного тока независимого возбуждения

ЗАДАНИЕ

1. 
   Рассчитать и построить естественную механическую характеристику
   

ɷ =f(M) двигателя постоянного тока независимого возбуждения (ДПТ НВ).

2. 
   Рассчитать добавочное сопротивление в цепи якоря ДПТ НВ при регулировании скорости до значения при .
   
3. 
   Рассчитать и построить искусственную механическую характеристику ДПТ НВ ɷ=f(M) при регулировании скорости при введении добавочного сопротивления в цепь якоря.
   
4. 
   Рассчитать и построить искусственную механическую характеристику ДПТ НВ ɷ=f(M) при регулировании скорости за счет ослабления магнитного потока .
   
5. 
   Рассчитать и построить искусственную механическую характеристику ДПТ НВ ɷ=f(M) при изменении подводимого к цепи якоря напряжения .
   
6. 
   Рассчитать и построить искусственную механическую характеристику ДПТ НВ ɷ =f(M) для режима реверса (момент допустимый и начальная скорость вращения ДПТ НВ равны: .
   
7. 
   Изобразить схемы включения ДПТ НВ для указанных режимов.
   

Примечания: 1. Технические данные ДПТ НВ выбирать из таблицы 1 в соответствии с вариантом, указанным преподавателем.

2. Все механические характеристики ДПТ НВ построить на одной координатной плоскости.

Таблица 1 - Технические данные ДПТ НВ.

№ варианта	Pн, кВт	Uн, В	nн, об/мин	R0, Ом	Iн, А
26	16	220	710	0,1085	81,3

Решение:

1. 
   Расчёт и построение естественной механической характеристики ɷ=f(M) ДПТ НВ.
   

Естественная механическая характеристика – зависимость скорости вращения двигателя от момента соответствует основной (паспортной) схеме включения, номинальным значениям напряжения и магнитного потока возбуждения при отсутствии добавочного резистора в цепи якоря. Зависимость ω=f(M) описывается выражением:



где U_H – номинальное напряжение,

кФ_Н – произведение конструктивного коэффициента двигателя и номинального магнитного потока,

R₀ – внутреннее сопротивление якорной цепи двигателя.

Произведение кФ_Н можно определить по паспортным данным по выражению:





где – номинальная угловая скорость вращения двигателя;

номинальная частота вращения двигателя.



Естественная механическая характеристика ДПТ НВ без учёта реакции якоря представляет собой прямую линию и может быть построена по двум точкам. Одна из которых соответствует режиму идеального холостого хода (М = 0 и ), другая – номинальному режиму работы (М = М_Н = kФ_НI_H и ω = ω_Н).

Скорость идеального холостого хода:



Номинальный момент двигателя:



1. Точка холостого хода с координатами:

;

2. Точка номинального режима с координатами:

;

Строится естественная механическая характеристика (рис. 6, хар. 1).



Рис. 1- Схема включения ДПТ НВ для снятия естественной механической характеристики

2. 
   Расчет добавочного сопротивления в цепи якоря при регулировании скорости
   

Добавочное сопротивление можно определить из выражения:





где .

3. 
   Рассчитать и построить искусственную механическую характеристику ДПТ НВ ɷ =f(M) при регулировании скорости при введении добавочного сопротивления в цепь якоря
   

Искусственная механическая характеристика ДПТ НВ представляет собой также прямую линию и может быть построена по двум точкам. Одна из которых соответствует режиму идеального холостого хода (М=0 и ), другая – режиму работы при М_Н (М = М_Н = kФ_НI_H и ω = ω_И).

1. Точка холостого хода с координатами:

;

2. Точка искусственной характеристики:

;

Строится искусственная механическая характеристика (рис. 6, хар. 2).



Рис. 2 - Схема включения ДПТ НВ для снятия искусственной механической характеристики при введении в цепь якоря добавочного сопротивления
4. Расчет и построение механической характеристики ДПТ НВ при значении магнитного потока Ф_И = 0,4Ф_H.

При изменении магнитного потока скорость идеального холостого хода рассчитывают следующим образом:

;

где

Тогда уравнение искусственной механической характеристики при ослабленном магнитном потоке примет вид:

;

В соответствии с формулой механическая характеристика ДПТ НВ представляет собой линейную зависимость скорости от момента, поэтому ее можно построить по двум точкам:

1. Точка холостого хода с координатами:

;

2. Точка искусственной характеристики:

;

Строится искусственная механическая характеристика (рис. 6, хар. 3).



Рис. 3 Схемы включения ДПТ НВ при изменении магнитного потока за счет изменения сопротивления в цепи возбуждения (а) и за счет изменения подводимого к цепи возбуждения напряжения (б)

5. Рассчитать и построить искусственную механическую характеристику ДПТ НВ ɷ =f(M) при изменении подводимого к якорю напряжения.
Искусственная механическая характеристика ДПТ НВ представляет собой также прямую линию и может быть построена по двум точкам. Одна из которых соответствует режиму идеального холостого хода (М = 0 и ), другая – режиму работы при М_Н (М = М_Н = kФ_НI_H и ).

1. Точка холостого хода с координатами:

;

2. Точка искусственной характеристики:

;

Строится искусственная механическая характеристика (рис. 6, хар. 4).



Рис. 4 - Схема включения ДПТ НВ для снятия искусственной механической характеристики при изменении подводимого к цепи якоря напряжения.

6. Расчёт и построение механической характеристики ДПТ НВ при реверсе.

Реверс ДПТ НВ осуществляется изменением полярности напряжения на якоре и введением добавочного резистора в цепь якоря для ограничения тока, т.е. также как и режим торможения противовключением, который является первой фазой реверса. Второй фазой является разгон двигателя в обратном направлении с добавочным сопротивлением в цепи якоря.

Уравнение механической характеристики ДПТ НВ в режиме реверса







Механическую характеристику можно построить по двум точкам, т.к. согласно уравнения она представляет собой прямую линию.

Координата одной точки соответствует начальной фазе торможения (М = – М_ДОП, ω = ω₀), другой – при М = 0, ω = − ω₀.

1. Начальная фаза торможения хода с координатами:

;

2. Вторая фаза торможения с координатами:

;

Строится искусственная механическая характеристика при реверсе (рис. 6, хар. 5).


Рис. 5 - Схема включения ДПТ НВ для снятия искусственной механической характеристики при реверсе.



Рис. 6 - Механические характеристики ДПТ НВ.