Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Расчёт и построение механических характеристик двигателя смешанного возбуждения

ВВЕДЕНИЕ

Настоящая расчетно-графическая работа призвана способствовать закреплению и более глубокому пониманию положений теории по разделам: «Машины постоянного тока», «Электромеханические свойства двигателей», «Регулирование координат электропривода», а также развитию у студентов навыков решения прикладных задач.

Расчет и построение естественных и искусственных механических характеристик электрических двигателей позволяют студентам наглядно оценить влияние изменения величины питающего напряжения на параметры электропривода, а также произвести выбор приемлемого диапазона регулирования для заданной нагрузки.

Задачами данной работы являются расчет естественных и искусственных механических характеристик ДПТ смешанного возбуждения, параметров регулирующего элемента в генераторном режиме.

 

РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ СМЕШАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ

Механическая характеристика двигателя постоянного тока смешанного возбуждения не имеет аналитического выражения вследствие изменения магнитного потока при изменении нагрузки. Но может быть получено аналитическое выражение, которое позволяет построить механические характеристики ДПТ смешанного возбуждения с использованием вебер-амперной характеристики двигателя, полученной экспериментальным путём. Далее приводятся основные расчётные соотношения для вывода этого аналитического выражения.

Рисунок 1.1 Схема включения ДПТ смешанного возбуждения

 

Определяем номинальную угловую скорость, соответствующую номинальной скорости вращения якоря , мин-1, по формуле:

(1)

 

Номинальный момент на валу двигателя

(2)

 

где Рн - номинальная мощность на валу двигателя, Вт.

 

Величина тока в параллельной обмотке возбуждения

(3)

 

где – напряжение, приложенное к главной цепи двигателя, В;

– сопротивление параллельной обмотки возбуждения, Ом.

 

Величина тока якоря двигателя

(4)

 

где – величина в общей цепи двигателя, А.

 

Уравнение равновесия напряжений для цепи якоря двигателя

(5)

 

где – сопротивление обмотки якоря двигателя, Ом;

– сопротивление последовательной обмотки возбуждения, Ом;

– величина ЭДС, индуцированной в обмотке якоря двигателя, В.

Из (5) определим величину

(6)

 

Величина может быть также определена из выражения

(7)

 

где – магнитный поток создаваемый обеими обмотками возбуждения;

 

где и – магнитные потоки, создаваемые параллельной и последовательной обмотками возбуждения;

– коэффициент, зависящий от конструктивных данных двигателя,

(8)

т.е.

 

Введем коэффициент пропорциональности

(9)

При этом выражение (7) примет вид

(10)

Отсюда

С учётом (6) получим

(11)

Величина коэффициента пропорциональности С может быть определена по выражению (11) при подстановке известных параметров номинального режима: и .

Из (7) с учётом (11) получим

(12)

 

где - величина тока якоря в режимах, отличных от номинального, А.

Коэффициент отношения магнитных потоков, создаваемых последовательной и параллельной обмотками возбуждения

(13)

Из (13) получим

 

(14)
(15)

Подставим (14) в (9):

Отсюда

(16)

Подставим (15) в (9):

С учётом (8) получим:

Отсюда

(17)

Подставим (15) и (16) в (12):

(18)

где т.е.

 

Выражение (18) позволяет построить механические характеристики ДПТ смешанного возбуждения с использованием вебер-амперной характеристики (рисунок 1.2), полученной экспериментальным путём Ф*=f(I*).


Рисунок 1.2 Вебер-амперная характеристика двигателя постоянного тока

 

 

Для построения механической характеристики кривую разбивают на интервалы, в каждом из которых определяют значения , соответствующие значениям . Рекомендуемое число интервалов – не менее десяти.

Параметры вебер-амперной характеристики ДПТ смешанного возбуждения приведены в таблице 1.1

 

Таблица 1.1 Параметры вебер-амперной характеристики  
I*   0,1 0,3 0,5 0,8   1.1 1.2 1.3 1.5
Ф* 0,02 0,07 0,2 0,4 0,76   1,11 1,22 1,31 1,38

 

(19)
Далее по (18) определяем . Затем определяем :

где Вт – для естественной механической характеристики;

Вт – для искусственной механической характеристики.

Произведем расчет для точки 0 (точки холостого хода) и точки 1:

1) Естественная механическая характеристика

 

 

2) Искусственная механическая характеристика

 

 

Для остальных точек расчет выполнен аналогично.

Результаты расчетов по формулам (18) и (19) помещаем в таблицу 1.2

Таблица 1.2 Результаты расчета для построения механических характеристик  
Естественная характеристика при Uн=24 В
  0,18 0,7 1,7 4,2 6,6   9,5 11,7  
            303,3 276,3    
Искусственная характеристика при Uп=38 В
    4,5 10,6       65,7 76,8  
  139,5   74,8 47,4 36,8 32,9   26,9 23,8

 

 


Механические характеристики ДПТ приведены на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 Механические характеристики ДПТ сешанного возбуждения:

1 – естественная; 2 – искусственная.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...