Часть 6. Электрические машины
Методические указания и задачи Расчет генератора постоянного тока Для расчета генератора постоянного тока с параллельным возбуждением необходимо: усвоить устройство и принцип действия электрических машин постоянного тока; знать формулы, выражающие взаимосвязь между электрическими величинами, характеризующими данный тип электрической машины. - отчетливо представлять связь между напряжением U на зажимах машины, ЭДС Е и падением напряжения IRв обмотке якоря генератора и двигателя. Для генератора Е =U+ IЯ· ∑R, для двигателя U = Е + IЯ· ∑R В этих формулах ∑R= RЯ+RДП +RКО +RС +RЩ - сумма сопротивлений всех участков цепи якоря: RЯ - обмотки якоря; RДП - обмотки добавочных полюсов; RКО - компенсационной обмотки; RЩ - переходного щеточного контакта; RС -последовательной обмотки возбуждения. При отсутствии в машине (это зависит от её типа и предложенной задачи) каких-либо из указанных обмоток в формулу, определяющую ∑R, не входят соответствующие слагаемые. Полезный вращающий момент М на валу двигателя определяется по формуле M = Н·м, гдеР2- полезная механическая мощность,Вт. n - об/мин. – частота вращения вала двигателя. Пример Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением работает в номинальном режиме. Его технические данные: РНОМ =16000Вт - номинальная мощность; Uном =230 В - номинальное напряжение; RЯ=0,13 Ом - сопротивление обмотки якоря; RВ=164 Ом - сопротивление обмотки возбуждения; ηНОМ= 90,1 % номинальный коэффициент полезного действия. Определить: Iном - ток нагрузки, I B - ток возбуждения, I Я - ток якоря, РЯ- потери мощности в якоре, РВ- потери мощности в обмотке возбуждения, РЩ - потери мощности в щеточном контакте, РХ = РСТ +РМЕХ - потери холостого хода, состоящие из потерь в стали и механических потерь. РДОБ- добавочные потери, ∑P- суммарные потери мощности, Е - ЭДС генератора. Решение I. Ток нагрузки Iном = Рном/ Uном =16000 Вт / 230 В = 69,6 А 2. Ток возбуждения IB = U H 0M / R B = 230 В / I64 Ом = 1,4 А. 3. Ток якоря Iя = Iном + Iв =69,6 А + 1,4 А = 71 А 4. Потери мощности в обмотке якоря Ря = I2я · Rя =712 А2 ·0,13 Ом = 655 Вт. 5. Потери мощности в обмотке возбуждения РВ = I2В · RВ =1,42 А2 · 164 Ом = 321 Вт. 6. Потери мощности в щеточном контакте Рщ = ∆ UЩ · Iя=2 В • 71 А= 1428 Вт. Здесь ∆ UЩ = 2 В - падение напряжения на электрографитированных щетках. 7. Добавочные потери мощности РДОБ = 0,01·РНОМ = 0,01 • 16000 Вт = 160 Вт. 8.Мощность, потребляемая генератором от первичного двигателя Р1 = Рном / ηНОМ= 16000 Вт / 0,901 = 17758 Вт 9. Суммарные потери мощности в генераторе ∑Р = Р1 –Рном = 17758 Вт –16000 Вт = 10. Потери холостого хода, состоящие из потерь в стали и механических потерь Рх = ∑Р– (РЯ+РВ +РЩ+РДОБ)= 1758 Вт – (655+321+142+160) Вт = 480 Вт 11. ЭДС генератора, без учета потерь в щеточном контакте Е = U+ IЯ · Rя = 230 В + 71 А · 0,13 Ом = 239,23 В С учетом потерь в щеточном контакте Е =U+ IЯ · (Rя + Rщ)= U +(Iя · Rя +∆ UЩ) =230 В+(71 0,13 Ом +2 В) = 241,23 В 1758 Вт 6.1.2. Расчет двигателя постоянного тока Электродвигатель постоянного тока со смешанным возбуждением рассчитан на: Р2ном = 2000 Вт-номинальная мощность на валу двигателя; UНОМ = 27 В - номинальное напряжение, подведенное к двигателю; IНОМ = 100 Аток, потребляемый двигателем из сети; пНОМ= 8000 об/минчастота вращения якоря вала двигателя; ∑R= RЯ+RДП +RС =0,01443 Ом – суммарное сопротивление, гдеR Я - сопротивление обмотки якоря; РДП - сопротивление обмотки добавочных полюсов; RС - сопротивление последовательной /сериесной/ обмотки возбуждения; RШ =6,75 Ом - сопротивление параллельной /шунтовой/ обмотки возбуждения ПР –пусковой реостат;РР –регулировочный реостат; ОВШ- параллельная (шунтовая) обмотка возбуждения; ОВС –последовательная (сериесная) обмотка возбуждения; ОДП – обмотка добавочных полюсов. Определить: P1- мощность,потребляемую двигателем из сети; η ном - номинальный коэффициент полезного действия; М - вращающий (полезный) момент на валу двигателя; IЯ- ток в обмотке якоря (он же протекает через обмотку добавочных полюсов и последовательную обмотку возбуждения); Е – противо-ЭДС в обмотке якоря; ∑P - суммарные потери мощности в двигателе; РЭ== РЯ+РДП +РС +РЩ+РШ -электрические потери мощности в обмотке якоря; Рдп- электрические потери мощности в обмотке дополнительных полюсов; РС- электрические потери мощности в последовательной обмотке возбуждения; PШ- электрические потери мощности в параллельной обмотке возбуждения; Рщ - электрические потери мощности в переходном контакте щеток коллектора, приняв ∆U =2В РДОБ - добавочные потери мощности; Рх - потери холостого хода, состоящие из потерь в стали и механических потерь. Решение 1. Мощность, потребляемая двигателем из сети Р1 = Uном · IНОМ =27 В ·100 А = 2700 Вт
2. КПД двигателя равен ηНОМ= 100 % = =74% 3. Полезный вращающий момент на валу двигателя М= = =2,38 Н·м 4. Ток параллельной обмотки возбуждения Iш=Uном / RШ = 27 В / 6,75 Ом = 4 А 5. Ток, протекающий через обмотку якоря, обмотку добавочных полюсов, последовательную обмотку возбуждения (все эти обмотки соединены последовательно) Iя =Iном – IШ =100 А – 4 А = 96 А 6. Противо-ЭДС в обмотке якоря Е=Uном – Iя(RЯ+RДП +RС)–∆UЩ =27 –96 · 0, 01443 –2 =23,61 В Здесь∆UЩ – потери напряжения в переходном контакте щеток на коллекторе. 7. Суммарные потери мощности в двигателе∑P =Р1 – Р2НОМ =2700 ВТ – 2000 Вт = 700 Вт 8. Электрические потери мощности в двигателеРЭ= РЯ+РДП +РС +РЩ+РШ, где РЯ= I2я · RЯ – потери мощности в якоре Рдп= I2я · RДП – электрические потери мощности в обмотке дополнительных полюсов; РС= I2я · RС – электрические потери мощности в последовательной обмотке возбуждения; Рщ = ∆UЩ ·Iя - электрические потери мощности в переходном контакте щеток коллектора. РШ=UНОМ · IШ илиРШ = I2Ш · RШ или PШ = U2НОМ / RШ - электрические потери мощности в параллельной обмотке возбуждения; Тогда получаем: РЭ =I2я(RЯ+RДП +RС)+∆UЩ · Iя +Uном · IШ =962 · 0,01443 + 2· 96 +27· 4=433Вт 9.Добавочные потери мощности, возникающие в обмотке якоря, вызванные искажением магнитного поля реакцией якоря и полями, возникающими вокруг секций, в которых происходит коммутация РДОБ = 0,01· Р2НОМ = 0,01 · 2000 = 20 Вт 10.Потери холостого хода, состоящие из потерь в стали и механических потерь Рх =Рст +Рмех, т. к. ∑Р =Рэ +Рх +Р доб, то Рх =∑Р – (Рэ + Р доб) =700 – (433 + 20)=247 Вт.
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1530)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |