МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
КАРАЧАЕВО-ЧЕРКЕССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ
Джендубаев А– З. Р.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И
КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ
ПО ЭЛЕКТРОПРИВОДУ
Для студентов заочного отделения сп. 140211 Электроснабжение
г. Черкесск – 2007 г.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ЭЛЕКТРОПРИВОДУ
Задание №1. Рассчитать естественную механическую характеристику ДПТ независимого возбуждения и искусственные характеристики двигателя при изменении: а) магнитного потока возбуждения; б) напряжения на обмотке якоря; в) сопротивления якорной цепи. Рассчитать пусковые токи двигателя при работе на естественной и реостатной механических характеристиках.
В соответствии со своим шифром необходимо выбрать двигатель (таблица.1). Выписать значения магнитного потока (ослабленного) 
, напряжения 
и добавочного сопротивления 
, которые необходимы для построения искусственных механических характеристик (таблица.2).
Пример расчета. Данные для расчета: тип двигателя Д21; 
; 
; 
; 
; 
. При регулировании частоты вращения: а) ослабляем магнитный поток возбуждения двигателя до 
; б) уменьшаем напряжение до 
; в) вводим добавочное сопротивление в цепь якоря 
. Определяем пусковой ток на естественной характеристике, т. е. при 
, и искусственной реостатной характеристике, т. е. при .
1. Построение естественной механической характеристики и определение модуля жесткости.
Коэффициент ЭДС двигателя при номинальном потоке:
,
где 
– номинальная скорость вращения.
Скорость идеального холостого хода на естественной механической характеристике: 
Модуль жесткости естественной механической характеристики:
Уравнение естественной механической характеристики:
Для построения механической характеристики по двум точкам 
определим электромагнитный номинальный момент:
Естественная механическая характеристика представлена на рис.1 (прямая 1).
2. Построение искусственной механической характеристики и определение модуля жесткости при ослабленном магнитном потоке возбуждения, т. е. при 
.
Коэффициент ЭДС двигателя при ослаблении потока уменьшается:
Скорость идеального холостого хода при ослаблении потока возрастает:
Модуль жесткости уменьшается:
Уравнение искусственной механической характеристики
Соответствующая механическая характеристика представлена на рис.1 (кривая 2).
3. Построение искусственной механической характеристики при пониженном напряжении, т. е. при
Скорость идеального холостого хода уменьшается:
Модуль жесткости при пониженном напряжении равен модулю жесткости естественной характеристики.
Уравнение искусственной механической характеристики:
Соответствующая механическая характеристика показана на рис.1 (кривая 3).
4. Построение искусственной механической характеристики и определение модуля жесткости при введении добавочного сопротивления в цепь якоря.
Номинальное сопротивление:
Сопротивление якорной цепи с учетом добавочного сопротивления:
Модуль жесткости реостатной механической характеристики:
Уравнение искусственной (реостатной) механической характеристики:
Для построения характеристики по двум точкам определим момент короткого замыкания: 
Соответствующая реостатная механическая характеристика показана на рис.1 (кривая 4).
5. Пусковые токи (токи короткого замыкания) при работе двигателя на естественной и искусственной характеристиках равны:
;
.
Кратность пускового тока на естественной 
и искусственной 
характеристиках.
 |
Задание №2. Рассчитать естественную механическую характеристику АД с короткозамкнутым ротором и искусственную характеристику при уменьшении напряжения.
В соответствии со своим шифром выбрать двигатель (таблица. 3) и степень уменьшения напряжения (таблица. 4).
Пример расчета. Данные для расчета: тип двигателя 4А160S4; ; 
; 
; 
; 
; 
; напряжение уменьшаем до – 
.
1. Номинальная угловая скорость двигателя
2. Скорость идеального холостого хода (скорость поля)
3. Номинальный электромагнитный момент (механическими потерями в роторе и добавочными потерями пренебрегаем 
)
где 
– электромагнитная мощность; 
– механическая мощность развиваемая ротором; 
– полезная мощность на валу в номинальном режиме; 
– электрические потери в роторе.
4. Номинальное скольжение
5. Критический момент АД при номинальном напряжении 
, где 
– перегрузочная способность АД по моменту при номинальном напряжении.
6. Из упрощенной формулы Клосса определим критическое скольжение
7. Подставляем найденные значения 
и 
в формулу Клосса
Задаваясь рядом значений s от 1 до 0, определяем по этой формуле соответствующие значения момента. По известному значению скольжения 
находим скорость, т. е. 
Результаты расчета заносим в таблицу и строим естественную механическую характеристику (рис. 2).
s | 1 | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,2 | 0,11 | 0,05 | 0 |
w, 1/с | 0 | 31,4 | 62,8 | 94,2 | 125,6 | 139,7 | 149,2 | 157 |
М, Н×м | 48,9 | 60,7 | 79,8 | 115 | 190 | 225 | 169,5 | 0 |
8. Определяем критический (максимальный) момент АД при уменьшении напряжения на обмотке статора
9. По форм), заносим результаты в соответствующую таблицу и строим механическую характеристику АД (рис.2).
s | 1 | 0,8 | 0,6 | 0,4 | 0,2 | 0,11 | 0,05 | 0 |
w, 1/с | 0 | 31,4 | 62,8 | 94,2 | 125,6 | 139,7 | 149,2 | 157 |
М, Н×м | 23,96 | 29,74 | 39,1 | 56,35 | 93,1 | 110,2 | 83 | 0 |
 |
ЛИТЕРАТУРА
1. Чиликин М. Г., Сандлер курс электропривода. –М.: Энергоиздат, 1981.
2. Москаленко электропривод. –М.: Энергоатомиздат, 1986.
3. Москаленко привод. –М.: Высшая школа, 1991.
4. Ключев электропривода. –М.: Энергоатомиздат, 1985.
5. Джендубаев А–, полезный и статический моменты электропривода. – Электричество,1999, №2.
Таблица 1
Последняя цифра шифра | Тип двигателя |
кВт |
А |
об/мин |
B |
|
0 | Д12 | 2,5 | 14,6 | 1140 | 220 | 1,672 |
1 | Д21 | 4,5 | 26 | 1000 | 220 | 0,976 |
2 | Д22 | 6 | 33 | 1070 | 220 | 0,589 |
3 | Д31 | 12,8 | 64 | 1310 | 220 | 0,206 |
4 | Д32 | 18 | 94 | 1140 | 220 | 0,1336 |
5 | Д41 | 24 | 124 | 1060 | 220 | 0,0757 |
6 | Д31 | 6,7 | 19 | 860 | 440 | 2,092 |
7 | Д41 | 15 | 40 | 695 | 440 | 0,6987 |
8 | Д22 | 7 | 19,5 | 1420 | 440 | 1,707 |
9 | Д32 | 17 | 45 | 1150 | 440 | 0,545 |
Таблица 2
Предпоследняя цифра шифра | Поток двигателя | Напряжение на обмотке якоря | Добавочное сопротивление в цепи якоря |
0 | 0,8 | 0,2 | 0,3 |
1 | 0,85 | 0,25 | 0,35 |
2 | 0,8 | 0,3 | 0,4 |
3 | 0,75 | 0,35 | 0,45 |
4 | 0,7 | 0,4 | 0,5 |
5 | 0,65 | 0,45 | 0,55 |
6 | 0,6 | 0,5 | 0,6 |
7 | 0,55 | 0,55 | 0,65 |
8 | 0,5 | 0,6 | 0,7 |
9 | 0,45 | 0,7 | 0,75 |
Таблица 3
Последняя цифра шифра | Тип двигателя |
кВт |
А |
об/мин |
B |
|
|
0 | АИР100L2 | 5,5 | 10,6 | 2850 | 220 | 2,2 | 7,5 |
1 | АИР132M2 | 11 | 21 | 2910 | 220 | 2,2 | 7,5 |
2 | АИР160S2 | 15 | 28,4 | 2910 | 220 | 2,7 | 7 |
3 | АИР100L4 | 4 | 8,5 | 1410 | 220 | 2,2 | 7 |
4 | АИР132S4 | 7,5 | 15,1 | 1440 | 220 | 2,5 | 7,5 |
5 | АИР160M4 | 18,5 | 34,8 | 1455 | 220 | 2,9 | 7 |
6 | АИР200M6 | 22 | 44,6 | 980 | 220 | 2,4 | 6,5 |
7 | АИР225M6 | 37 | 72,5 | 980 | 220 | 2,3 | 6,5 |
8 | АИР225M8 | 30 | 62 | 731 | 220 | 2,3 | 6 |
9 | АИР250M8 | 45 | 93,3 | 735 | 220 | 2,2 | 6 |
Таблица 4
Предпоследняя цифра шифра | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Напряжение на обмотке статора относительно номинального | 0,5 U1ном | 0,55 U1ном | 0,6 U1ном | 0,65 U1ном | 0,7 U1ном | 0,75 U1ном | 0,8 U1ном | 0,85 U1ном | 0,9 U1ном | 0,95 U1ном |
