Материал: 1824

Рис. 106. Механические характеристики двигателя: 1 – естественная; 2 – искусственная

Искусственная механическая характеристика (см. рис. 106), как и естественная, строится по двум точкам с координатами: 1) М=0, n0; 2) Мн, nн.

Для построения искусственной механической характеристики необходимо рассчитать частоту вращения якоря при введенном в цепь якоря дополнительном сопротивлении и номинальном моменте на валу. Этот расчет можно произвести по уравнению скоростной характеристики

Пример 2

Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением работает от сети напряжением Uн=220 В. Номинальный вращающий

момент Мн=75 Н∙м, номинальная частота вращения nн=1020 об ;

мин

сопротивление обмотки якоря Rя=0,4 Ом; сопротивление обмотки возбуждения Rв=0,3 Ом; номинальный КПД ηн=81,5%.

Определить: 1) номинальную мощность на валу двигателя и мощность, потребляемую из сети при номинальной нагрузке; 2) номинальный ток двигателя; 3) противо-ЭДС и электромагнитную мощность (мощность, передаваемую на якорь); 4) потери в двигателе при номинальной нагрузке и сопротивление пускового реостата, при котором пусковой ток превышает номинальный в 2 раза.

Решение.

1. Номинальная мощность на валу двигателя

Р2н Мн nн 75 1020 8 кВт. 9550 9550

2. Потребляемая мощность

Найденный ток является током обмоток якоря и возбуждения

Iя н=Iв=44,5 А. 4. Противо-ЭДС, наводимая в обмотке якоря,

Е=Uн– (Rя+Rв)·Iн=220–(0,4+0,3)∙44,5=188,8 В. 5. Электромагнитная мощность

Рэм=Е·Iн=188,8∙44,5=8400 Вт=8,4 кВт. 6. Магнитные и механические потери

Рм+ΔРмех=Рэм–Р2н=8,4–8=0,4 кВт. 7. Потери в обмотках якоря и возбуждения:

Ря н Rя Iя2н 0,4 44,52 792Вт;

Рв Rв Iв2 0,3 44,52 595Вт.

8.Суммарные потери мощности в двигателе

Рн Р1н Р2н 9,8 8 1,8 кВт.

9.Сопротивление пускового реостата

Контрольные вопросы по машинам постоянного тока

1. В чем преимущество двигателей постоянного тока перед асинхронными двигателями?

1)возможность плавного регулирования частоты вращения и наличие большого пускового момента;

2)наличие малого пускового момента;

3)более простые в эксплуатации.

2.Найти ЭДС, наводимую в обмотке якоря двигателя постоянного тока,

если частота вращения двигателя n=1000 об , магнитный поток

мин

Ф=2,0∙10-2 Вб, а постоянная машины Се=10.

1)100 В; 2) 20 В; 3) 200 В; 4) 10 В.

3.Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие паспортные данные: напряжение Uн=220 В; номинальный ток

Iн=10 А; ток возбуждения Iв=2 А; сопротивление якоря Rя=1,0 Ом. Чему равна ЭДС якоря Е?

1)212 В; 2) 100 В; 3) 424 В; 4) 112 В.

4.Ток якоря двигателя постоянного тока увеличился в 2 раза. Как изменился вращающий момент двигателя с параллельным возбуждением?

1)не изменился; 2) увеличился в 2 раза; 3) уменьшился в 2 раза.

5.При постоянном напряжении магнитный поток обмотки возбуждения двигателя постоянного тока уменьшился. Как изменилась частота вращения двигателя?

1) увеличилась; 2) не изменилась; 3) уменьшилась.

6.Как изменится частота вращения двигателя постоянного тока с увеличением сопротивления R2?

Rя R1

7. Как изменится частота вращения двигателя постоянного тока при уменьшении сопротивления R1?

Rя R1

8.Почему в момент пуска двигателя постоянного тока пусковой ток двигателя в несколько раз превышает номинальный ток?

1) ЭДС, наводимая в якоре в момент пуска, равна 0; 2) сопротивление якоря при пуске меньше, чем в номинальном

режиме.

9.Определить пусковой ток двигателя параллельного возбуждения, если двигатель работает при U=110 В; Rя=2,5 Ом; Iв=1 А.

U

+ Iп Iв

Rв

1) 50 А;

2) 45 А;

3) 10 А;

4) 25 А.

10.Ток в обмотке якоря двигателя постоянного тока изменился от тока холостого хода до номинального значения. В каком случае ЭДС, наводимая в обмотке якоря машины, имела максимальное значение?

1)в режиме холостого хода;

2)в номинальном режиме;

3)ЭДС не зависит от режима работы.

11.Частота вращения двигателя постоянного тока уменьшилась с

3000 об до 1500 об . Как изменилась ЭДС обмоток якоря, если

мин мин

магнитный поток остался неизменным?

1)уменьшилась в 2 раза;

2)увеличилась в 2 раза;

3)осталась неизменной.

12. Какое из приведенных уравнений соответствует уравнению механической характеристики двигателя постоянного тока?

13.Частота вращения двигателя постоянного тока n уменьшилась. Как изменилась при этом ЭДС, наводимая в обмотке якоря двигателя?

1) не изменилась;

2) увеличилась;

3) уменьшилась;

4) в двигателе ЭДС не индуктируется.

14.В каких соотношениях находятся величины добавочных сопротивлений, вводимых в цепь якоря двигателя, на приведенных графиках механических характеристик?

n

n0

Rя+Rд1

Rя+Rд2

Rя+Rд3

M

Mн

1)Rд1 Rд2 Rд3;

2)Rд1=Rд2=Rд3;

3)Rд1 Rд2 Rд3.

15.Какому режиму работы двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением соответствует участок вг на механической характеристике двигателя?

16.В каком режиме будет работать двигатель с параллельным возбуждением, если частота вращения якоря (под действием внешних причин) окажется выше частоты вращения идеального холостого хода?

1) генераторный режим с рекуперацией энергии в сеть;

2) режим динамического торможения;

3) режим торможения противовключением.

17.Какому режиму работы соответствует участок вг механической характеристики двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением?