Материал: 1824

После торможения двигатель останавливается (n=0 в точке N на рис. 103). Если в этот момент времени двигатель не будет отключен от сети, то электромагнитный момент вновь становится вращающим и двигатель начинает разгоняться в обратном направлении.

N 0 Мн

Двигательный режим после реверса

-n0

Рис. 103. Механическая характеристика двигателя при торможении противовключением

Режим торможения противовключением (режим электромагнитного тормоза) может возникнуть также при работе двигателя, если к валу двигателя приложить достаточно большой тормозной момент, при котором двигатель начинает вращаться в обратную сторону.

n

Рис. 104. Механические характеристики двигателя в режиме торможения противовключением

при разных сопротивлениях в цепи якоря: Rд3> Rд2> Rд1

Торможение противовключением возникает и при работе двигателя, например, в грузоподъемных механизмах при спуске тяжелых грузов. В этом случае двигатель включается на подъем, электромагнитный момент становится тормозным (рис. 104), и вращение осуществляется за счет сторонних сил (под действием силы тяжести груза).

При этом ЭДС, наводимая в якоре, меняет свое направление по отношению к двигательному режиму, а ток якоря равен

где Rдт – дополнительное сопротивление, которое необходимо включить в цепь якоря, чтобы ограничить ток.

5.11.Коэффициент полезного действия двигателя

ипотери мощности

Коэффициент полезного действия (КПД) двигателя определяется по формуле

где Р1 – мощность, подводимая к двигателю из сети; Р2 – полезная мощность на валу двигателя.

где Р – суммарные потери мощности.

Потери мощности можно разделить на постоянные и переменные. Постоянные потери мощности – это такие потери, величина которых

не зависит от нагрузки на валу двигателя. К постоянным потерям относятся:

-механические потери; -потери в стали; -добавочные потери.

К механическим потерям Рмех относятся потери, обусловленные трением в подшипниках, трением щеток по коллектору; трением якоря в воздухе и вентиляционным действием при вращении якоря и вентилятора двигателя, если он имеется.

перемагничиванием материала сердечника (железа) якоря и вихревыми токами. Потери при перемагничивании материала сердечника пропорциональны площади петли гистерезиса, частоте перемагничивания

Определить номинальную мощность на валу двигателя, номинальный КПД, номинальный вращающий момент, пусковой ток при пуске двигателя без пускового реостата, сопротивление пускового реостата для условия Iп=2,5∙Iн и пусковой момент при пуске двигателя с реостатом. Построить механические характеристики двигателя. При решении считать магнитные и механические потери не зависящими от нагрузки.

Решение.

1. Номинальная мощность на валу двигателя Р2н Р1н Р, где Р – потери мощности в двигателе; Р1н – потребляемая мощность.

Р1н=Uн·Iн=220∙20,5=4510 Вт=4,51 кВт.

Для определения потерь в цепи якоря и в цепи возбуждения определим ток в цепи якоря Iя н и ток возбуждения Iв.

Iв Uн 220 0,85 А; Rв 258

Iя н=Iн–Iв=20,5–0,85=19,65 А. 2. Потери в обмотке якоря и в цепи возбуждения

Рян Rя Iя2н 0,75 19,652 290 Вт;

Рв Rв Iв2 258 0,852 186 Вт.

3. Магнитные и механические потери Рм+ΔРмех=Р0– Ря0– Рв, где Р0 – потребляемая двигателем мощность в режиме холостого хода; Ря0 – потери в обмотке якоря в режиме холостого хода.

Р0=Uн·I0=220∙2,35=517 Вт;

Ря0=Rя(I0–Iв)2=0,75(2,35–0,85)2=1,7 Вт; Рмех+ΔРм=Р0– Ря0– Рв=517–1,7–186=329,3 Вт;

Мн 9550Р2н 9550 3,71 34,6 Н∙м. nн 1025

6. Пусковой ток якоря двигателя при пуске без реостата

Iяп Uн 220 293 А.

Rя 0,75

7. Сопротивление пускового реостата определим из уравнения

8. Определим пусковой момент двигателя при пуске с реостатом. Известно, что вращающий момент двигателя М=СмФIя.

Для режима номинальной нагрузки Мн=СмФIя н; для режима пуска Мп=СмФIя п.

представляет собой прямую линию, которая строится по двум точкам с координатами: 1) М=0, n0; 2) Мн, nн.

Координаты первой точки относятся к режиму идеального холостого хода. Частота вращения идеального холостого хода

где Ен=Uн–Iя н·Rя=220–19,65∙0,75=205 В.

Координаты второй точки относятся к номинальному режиму