Расчет двигателя постоянного тока
Величина коэффициента пропорциональности С может быть определёна по выражению (11) при подстановке известных параметров номинального режима: Iя = Iян и =. Рисунок 2 График вебер-амперной характеристики двигателя постоянного тока Таблица 1 Вебер-амперная характеристика двигателя постоянного тока. Коэффициент отношения магнитных потоков, создаваемых последовательной и параллельной обмотками… Читать ещё >
Расчет двигателя постоянного тока (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ
1 РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ СМЕШАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
2 РАСЧЁТ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ГЕНЕРАТОРА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ЗАКЛЮЧЕНИЕ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ
двигатель ток генератор 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.
1 РАСЧЁТ И ПОСТРОЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ СМЕШАННОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ Рисунок 1 Схема включения ДПТ смешанного возбуждения Определяем номинальную угловую скорость, соответствующую номинальной скорости вращения якоря nн, мин-1, по формуле
(1)
Номинальный момент на валу двигателя, Н· м, находим по выражению
(2)
где Рн — номинальная мощность на валу двигателя, Вт.
Величину тока в параллельной обмотке возбуждения, А, находим по формуле
(3)
где U — величина напряжения, приложенного к главной цепи двигателя, В;
Rов1 — сопротивление параллельной обмотки возбуждения, Ом.
Определяем величину тока якоря двигателя, А
(4)
где Iн — величина номинального тока в общей цепи двигателя, А.
Уравнение равновесия напряжений для цепи якоря двигателя, В
(5)
где Rя — сопротивление обмотки якоря двигателя, Ом;
Rов2 — сопротивление последовательной обмотки возбуждения, Ом;
Е — величина ЭДС, индуцированной в обмотке якоря двигателя, В.
Выразим из данного уравнения величину Е
(6)
Величина Е может быть также определена из выражения
(7)
где Ф — магнитный поток, создаваемый обеими обмотками возбуждения;
Ф= Фпар+ Фпос (8)
Фпар и Фпос — магнитные потоки, создаваемые параллельной и последовательной обмоткой возбуждении.
Се — коэффициент, зависящий от конструктивных данных двигателя.
Се=const.
При этом Фпар = const в любых режимах работы двигателя, а величина Фпосл изменяется в пределах от минимального значения Фпослmin до номинального Фпосл н и зависит от величины тока в цепи якоря. Для удобства расчетов используют безразмерный коэффициент Ф*
Ф*=, (9)
т.е. Фпосл=Фпосл н Ф*.
Введём коэффициент пропорциональности Сн=СеФ (10)
При этом выражение (7) примет вид
. (11)
Отсюда С учётом (6) получим
(12)
Величина коэффициента пропорциональности С может быть определёна по выражению (11) при подстановке известных параметров номинального режима: Iя = Iян и = .
Из (7) с учётом (11) получим
(13)
где Iян· I* - величина тока якоря в режимах, отличных от номинального, А;
I*- коэффициент пропорциональности.
Коэффициент отношения магнитных потоков, создаваемых последовательной и параллельной обмотками возбуждения, определяем по формуле
(14)
Наиболее употребительным является такое отношение потоков, которое при номинальном токе даёт равенство намагничивающих сил обеих обмоток возбуждения. Но в настоящей работе заданы различные значения коэффициента К в учебных целях.
Из (14) получим
(15)
(16)
Подставим (15) в (10), получим Отсюда
(17)
Подставим (16) в (10), получим С учетом (9) получим Отсюда
(18)
Подставим (16) и (17) в (13)
(19)
где, т. е. Фпосл=ФпослнФ*
Механическая характеристика двигателя постоянного тока смешанного возбуждения не имеет аналитического выражения вследствие изменения магнитного потока при изменении нагрузки. Но выражение (19) позволяет построить механические характеристики ДПТ смешанного возбуждения с использованием вебер-амперной характеристики (рисунок 2), полученной экспериментальным путём Ф*=f (I*).
Для построения механической характеристики кривую Ф*=f (I*) разбивают на интервалы, в каждом из которых определяют значения Фi*, соответствующие значениям Ii*. Далее по (19) определяют щi. Рекомендуемое число интервалов — не менее десяти.
Рисунок 2 График вебер-амперной характеристики двигателя постоянного тока Таблица 1 Вебер-амперная характеристика двигателя постоянного тока
Iя/Iян=I* | Ф/Фн=Ф* | щUн | Mн (Uн) | щU1 | Mн (U1) | |
0,5 | 0,4 | 553,68 | 9,22 | 670,2 | 14,76 | |
0,55 | 0,48 | 492,77 | 11,4 | 620,91 | 17,53 | |
0,6 | 0,52 | 447,26 | 13,71 | 589,15 | 20,16 | |
0,65 | 0,6 | 394,97 | 16,81 | 546,63 | 23,54 | |
0,7 | 0,64 | 354,46 | 20,18 | 518,48 | 26,73 | |
0,75 | 0,72 | 309,18 | 24,79 | 481,46 | 30,84 | |
0,8 | 0,76 | 272,83 | 29,97 | 456,31 | 34,71 | |
Значения момента М определяем по формуле
(19)
где, Вт — для естественной механической характеристики;
Вт — для искусственной механической характеристики.
Рисунок 3 График естественной механической характеристики стартер-генератора Рисунок 4 График искусственной механической характеристики стартер-генератора
2 РАСЧЁТ РЕГУЛИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ГЕНЕРАТОРА ПАРАЛЛЕЛЬНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ Рисунок 5 Схема генератора параллельного возбуждения Сопротивление регулирующего элемента определяем по формуле
(20)
где Дщ — изменение скорости в заданном диапазоне, рад/с;
Дщв — изменение скорости на естественной механической характеристике, рад/с, определяется выражением
(21)
где що — скорость идеального холостого хода, рад/с.
Расчёт производим для генератора параллельного возбуждения.
Таким образом
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящей расчетно-графической работе мной были выполнены следующие задачи:
— расчет естественных и искусственных механических характеристик ДПТ смешанного возбуждения;
— расчет параметров регулирующего элемента в генераторном режиме.
Также были построены графики естественной и искусственной механических характеристик стартер-генератора.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Москаленко, В. В. Электрический привод [Текст]: учебное пособие /
В. В. Москаленко — М.: Высшая школа, 2002. — 368 с.
2. Савченко, П. И. Практикум по электроприводу в сельском хозяйстве
[Текст] / П. И. Савченко [и др.]. — М.: Колос, 1996. — 224 с.
3. Стандарт организации. Самостоятельная работа студента. Оформление текста рукописи [Текст]: СТО 493 582−003−2009. — Взамен СТП 493 582−003−2006; Введ. 01.04.2009. — Уфа: БГАУ, 2009. — 36 с.