ПО ИЗУЧЕНИЮ курса электрических машин

Факультет непрерывного профессионального

образования

 

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

 

Методические материалы для студентов

 

 

Составитель: В.А.Носков

С.Д.Булдакова

 

ижевск 2014

 

 

УДК 621.313. (075.8)

ББК 40.76я73

Н 84

 

Рассмотрено и рекомендовано к изданию редакционно-издательским советом ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, протокол № от « » 2014 г.

 

 

Рецензент:

Н.П.Кочетков – заведующий кафедрой «Электроснабжение».

 

 

Носков В.А.

Н 84 Задания по расчету параметров и характеристик электрических машин: учебное пособие. / В.А. Носков, С.Д. Булдакова. – Ижевск: Ижевская ГСХА, 2014. - 63 с.

Агентство СIР НБР Удмуртия

 

 

Учебное пособие написано в соответствии с примерной программой дисциплины «Электрические машины», содержит методические рекомендации по изучению электрических машин и выполнению контрольных работ. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся заочно по специальности «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства».

 

 

УДК 621.313. (075.8)

ББК 40.76я73

 

© ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2014

© Носков В.А., 2014

© Булдакова С.Д., 2014

содержание

 

введение……………………………………………………………………..
1 Общие методические рекомендации по изучению курса электрических машин………………………………………
1.1 Цели и задачи курса электрических машин……………………
1.2 Требования к курсу электрических машин…………………….
1.3 Требования к уровню освоения содержания курса электрических машин……………………………………………………….
1.4 Объем дисциплины и распределения времени для изучения курса электрических машин……………………………………..
1.5 Учебно-методическое обеспечение дисциплины……………...
2 Методические указания по изучению содержания тем и разделов курса электрических машин…………….
2.1 Введение………………………………………………………….
2.2 Электрические машины постоянного тока……………………..
2.3 Трансформаторы...………………………………………….……
2.4 Основы общей теории машин переменного тока……………
2.5 Асинхронные машины…………………………………………..
2.6 Синхронные машины……………………………………………
3 Задания и методические указания для контрольных работ………………………………………………………………
3.1 Общие методические указания по выполнению контрольных работ………………………………………………………………
3.2 Задания для контрольной работы № 1.…………………………
3.2.1 Задача 1 по электрическим машинам постоянного тока…….
3.2.2 Задача 2 по трансформаторам ………………………………..
3.3 Задание для контрольной работы № 2.…………………………
3.3.1 Задача 1 по асинхронным машинам…………………………..
3.3.2 Задача 2 по синхронным машинам……………………………
4. Тесты для сдачи зачета и экзамена по электрическим машинам…………………………………………………………………..

Введение

Настоящее учебное пособие предназначено для формирования знаний по электрическим машинам у студентов, обучающихся заочно по специальности «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства».

В учебном процессе курс «Электрические машины» является одной из базовых дисциплин и служит основой для изучения практически всех последующих специальных дисциплин. При обучении студентов используются в основном традиционные способы: аудиторные занятия для проведения лекций и лабораторных работ, а также самостоятельная работа студентов для изучения теоретических основ и расчетов параметров и эксплуатационных характеристик электрических машин. Студентам заочного обучения на самостоятельную работу отводится наибольшая часть от общего объема часов – 81, 0 %. Это обстоятельство накладывает повышенные требования к методическому руководству самостоятельной работой студентов заочной формы обучения.

В учебном процессе длительное время успешно использовались методические указания по изучению электрических машин и задания для контрольной работы студентам-заочникам, подготовленные преподавательским коллективом Всероссийского сельскохозяйственного института заочного обучения (Электрические машины: Методические указания по изучению дисциплины / Всеросс. с.-х. ин.-т заочного обучения; сост. Ф.А.Мамедов, В.И.Мишин, Н.А.Чуенко.- М. 1994, 57 с.).

За прошедшие годы появилась необходимость в совершенствовании методического обучения. При разработке настоящего учебного пособия сохранена общая структура методических указаний, но значительно переработаны все разделы учебного пособия, добавлены тесты для сдачи зачетов и экзамена по курсу «Электрические машины».

 

 

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ИЗУЧЕНИЮ курса электрических машин

 

Электрические машины ис­пользуются не только в качестве источников меха­нической и электрической мощности, но и как измерительные, управляющие и исполнительные элементы в системах автома­тизации и контроля. Все они в основном имеют в своем составе подвижные, чаще всего вращающиеся узлы. Несмотря на то, что трансформаторы, выполненные и используемые как статические устройства без подвижных вращающихся узлов, они также отнесены к электрическим машинам по своим общим законам и принципам действия.

Курс электрических машин основывается на зна­ниях математики, физики, механики, теоретических основ электротехники и тепло­техники. В то же время этот курс является базовой дисциплиной при освоении электропривода, электроснабжения, эксплуатации электрооборудования, автоматики и имеет особо важную роль в формировании специалиста инженера-энергетика.

 

Цели и задачи курса электрических машин

Цель – формирование системы знаний специалиста по электрическим машинам, применяемым для электрификации и автоматизации технологических процессов в сельскохозяйственном производстве, промышленности, электро- и теплоснабжении и быту.

Задачи – изучение основ теории, устройства, рабочих свойств электрических машин и области их применения.

 

Требования к курсу электрических машин

Согласно государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 660300 – Агроинженерия, утвержденного в 2000 году, определен следующий минимум содержания основной образовательной программы курса электрических машин:

Индекс СД.02

Наименование дисциплины – электрические машины.

Основные разделы:

- общие вопросы теории электромеханического преобразования энергии;

- трансформаторы;

- асинхронные и синхронные машины;

- машины постоянного тока;

- специальные электрические машины;

- конструктивные исполнения, параметры и режимы работы электрических машин, основные характеристики электрических двигателей, генераторов и преобразователей;

- эксплуатационные требования к ним;

- тенденция развития электрических машин.

Всего часов – 200.

 

Требования к уровню освоения содержания курса

Электрических машин

Согласно вышеназванному государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования и примерной программы дисциплины «Электрические машины», утвержденной 05.11.2001 руководителем Департамента образовательных программ и стандартов профессионального образования Минобразования России, определены требования к уровню освоения содержания курса электрических машин.

В результате изучения дисциплины «Электрические машины» студент должен знать:

- значение электрических машин для электрификации и автоматизации технологических процессов в сельскохозяйственном производстве, промышленности, электро- и теплоснабжении и быту;

- общие вопросы теории электромеханического преобразования энергии;

- конструктивные исполнения, параметры и режимы электрических машин, основные характеристики электрических двигателей, генераторов и преобразователей, эксплуатационные требования к ним;

- тенденции развития электрических машин.

Студент должен уметь:

- подключать и испытывать электрические машины и трансформаторы;

- рассчитывать, измерять и анализировать основные характеристики электрических машин и трансформаторов применительно к потребностям агропромышленного комплекса, электроснабжения, промышленности и быта.

Студент должен обладать:

- навыками расчета и выбора электрических машин и трансформаторов для реализации технологий сельскохозяйственного производства, электроснабжения, промышленности и быта.

 

1.4 Объем дисциплины и распределения времени для изучения курса электрических машин

Согласно вышеназванному государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования и примерной программе дисциплины «Электрические машины», в рабочем учебном плане предусмотрено распределение времени для изучения курса электрических машин, представленное в таблице 1.

 

Таблица 1 – Рабочий учебный план курса электрических машин, час.

Вид учебной работы	Очное обучение	Заочное обучение
Общая трудоемкость дисциплины, в том числе: аудиторные занятия, из них: - лекции………………………… - практические…………………. - лабораторные………………… Самостоятельная работа

 

Для помощи студентам заочного обучения в организации самостоятельного изучения курса электрических машин в настоящем учебном пособии приведены программа курса, перечень учебной литературы, задания к контрольным работам в 50 вариантах и краткие методические указания по их выполнению.

Студент заочного обучения должен самостоятельно проработать программный материал по рекомендуемой учебной литературе, выполнить две контрольные работы, получить по ним зачет, выполнить запланированный минимум лабораторных работ во время экзаменационной сессии и сдать экзамен по всему программному материалу курса.

Следует иметь в виду то, что студент выбирает номер задания, соответствующий последним цифрам своего шифра. Если цифра шифра превышает число 50, то номер задания получается путем вычитания из последних двух цифр шифра 50.

1.5 Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Рекомендуемая литература:

Основная литература:

1. Копылов, И. П. Электрические машины: учебник – 3-е изд., перераб. – М.: Высшая школа, 2002.

2. Проектирование электрических машин: учебник / И.П. Копылов, Б.К. Клоков, М.П. Морозкин и др. / Под ред. И. П. Копылова. – 3-е изд., перераб. и доп.– М.: Высшая школа, 2002.

3. Ванурин, В.Н. Электрические машины. – М.: Колос, 1995.

Дополнительная литература:

4. Брускин Д. Э., Зорохович А. Е., Хвостов В. С. Электрические машины. – Ч. 1, 2. – М.: Высшая школа, 1990.

5. Носков, В.А. Практикум по расчету параметров и характеристик электрических машин: учеб. пособие – 2-е изд., испр. и доп. – Ижевск: Ижевская ГСХА, 2004.

6. Носков, В.А. Электрические машины. Ч.1 Машины постоянного тока и трансформаторы: метод. указания к практическим и лабораторным работам / В.А. Носков, С.Д. Булдакова. – Ижевск: Ижевская ГСХА, 2001.

7. Носков, В.А. Асинхронные и синхронные машины: метод. указания к практическим и лабораторным работам / В.А. Носков, С.Д. Булдакова. – Ижевск: Ижевская ГСХА, 2003.

8. Будзко, И.А. Электроснабжение сельского хозяйства / И.А.Будзко, Т.Б.Лещинская, В.И.Сукманов. – М.: Колос, 200. – 536 с.: ил. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).

9. Вольдек, А.И. Электрические машины. – М.: Энергия, 1974, 1978.

10. Электрические машины: метод. указания по изучению дисциплины / Всеросс. с.-х. ин-т заочного обучения. Сост. Ф.А. Мамедов, В.И. Мишин, Н.А. Чуенко. – М.: ВСХИЗО, 1994.

11. ГОСТ 27471—87. Машины электрические вращающиеся: Термины и определения. – М: Изд-во стандартов, 1988.

12. ГОСТ 16110—82. Трансформаторы силовые. Термины и определения. – М: Изд-во стандартов, 1986.

13. ГОСТ 183—74. Машины элек­трические вращающиеся. Общие технические условия. – М: Изд-во стандартов, 1993.

14. ГОСТ 28330—89. Машины электрические асинхронные мощностью от 1 до 400 кВт включительно. Двигатели. Общие технические требования. – М: Изд-во стандартов, 1990.

15. ГОСТ 11677—85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия. – М.: Изд-во стандартов, 1999.

16. ГОСТ 26772—85. Машины электрические вращающиеся. Обозначения выводов и направления вращения. – М.: Изд-во стандартов, 1987.

17. ГОСТ 7217—87. Машины электрические вращающиеся. Двигатели асинхронные. Методы испытаний. – М.: Изд-во стандартов, 1987.

18. ГОСТ 10169—77. Машины электрические трехфазные синхронные. Методы испытаний. – М.: Изд-во стандартов, 1984.

19. ГОСТ 10159—79. Машины электрические вращающиеся коллекторные. Методы испытаний. – М.: Изд-во стандартов, 1999.

20. ГОСТ 34841—88. Трансформаторы силовые. Методы электромагнитных испытаний. – М.: Изд-во стандартов, 1989.

 

Электрических машин

Введение

Ознакомившись с литературными источниками, перечисленными выше, и изучив их разделы, указанные ниже в квадратных скобках, студент должен знать:

- «Электрические машины» как наука и учебная дисциплина. Ее место и роль в формировании инженера по электрификации и автоматизации сельского хозяйства, электроснабжению потребителей промышленного и бытового назначения [1, 3, 4, 5, 8, 9];

- классификацию электрических машин [1, 3, 4, 5, 8, 9];

- современное состояние электромашинно- и трансформаторостроения [1, 4];

- материалы, применяемые в электромашиностроении [1, 2, 3];

- основные физические законы, в соответствии с которыми осуществляется электромеханическое преобразование энергии, и работают электрические машины [1, 3, 4, 5, 9].

Для закрепления знаний студент должен уметь:

1. Пояснить принцип действия электрических машин на основе основополагающих законов электротехники с использованием правил правой и левой руки. Для этого, используя рисунки 1 и 2, на каждом из них расставить исходные вектора и определить на одном рисунке направление ЭДС, на другом – направление электромагнитной силы.

2. Написать уравнение напряжений для участка цепи, содержащего источник ЭДС и работающего в режиме генератора или потребителя. Для этого, используя рисунки 3 и 4, написать уравнение напряжений на участке цепи.

Трансформаторы

Ознакомившись с литературными источниками, перечисленными выше, и изучив их разделы, указанные ниже в квадратных скобках, студент должен знать:

- области применения и конструкции трансформаторов, назначение магнитной системы, обмоток и других узлов и устройств трансформатора [1, 3, 4, 5, 9];

- принцип действия, наведение ЭДС в обмотках, векторную диаграмму при холостом ходе трансформатора [1, 3, 4, 9];

 

- процессы в трансформаторе при нагрузке, индуктивности рассеяния, равновесие магнитодвижущих сил [1, 3, 4, 9];

- схему замещения трансформатора, приведение параметров вторичной обмотки к первичной обмотке, векторную диаграмму трансформатора при нагрузке [1, 3, 4, 5, 6, 9];

- определение параметров схемы замещения трансформаторов [1, 3, 4, 5, 6, 9];

- эксплуатационные характеристики трансформатора при нагрузке, зависимость напряжения на выходе трансформатора и КПД [1, 3, 4, 5, 6, 9];

- схемы и группы соединения обмоток трансформаторов [1, 3, 4, 6, 9];

- условия параллельной работы трансформаторов [1, 3, 4, 6, 9];

- специальные трансформаторы: сварочные, многообмоточные, для выпрямительных установок [1, 3, 4, 8];

- несимметричные режимы трансформаторов [1, 3, 4, 9];

- переходные процессы в трансформаторах [1, 3, 4, 9];

Для закрепления знаний студент должен уметь:

1. Изобразить электромагнитную схему силового трехфазного трехстержневого трансформатора.

2. Пояснить паспортные данные трансформатора ТМ 25/10 со схемой соединения обмоток звезда-звезда с нулевым выводом (таблица 2).

 

Таблица 2 – Номинальные данные трансформатора

Мощность кВ·А	высшее напряжение	низшее напряжение	UК, %
%	U, В	I, А	U, В	I, А
	+5, 0 +2, 5 -2, 5 -5, 0		1, 44		33, 1	4, 53

 

3. Изобразить и пояснить для трансформатора ТМ 25/10 принципиальную схему соединения трехфазных обмоток с регулированием напряжения.

4. Знать схемы и группы соединения обмоток однофазного и трехфазных трансформаторов, предусмотренных для изготовления и эксплуатации согласно ГОСТ 11677 – 85. Трансформаторы силовые. Общие технические условия.

5. Определить группу соединения обмоток трехфазных трансформаторов, схемы которых изображены на рисунке 9.

Рисунок 9 – Схемы трехфазных трансформаторов:

а) звезда-звезда; б) звезда-треугольник; в) треугольник-звезда; г) звезда-зигзаг

 

После изучения раздела «Трансформаторы» студент должен выполнить контрольную работу по заданию, приведенному в главе 3.

Асинхронные машины

Ознакомившись с литературными источниками, перечисленными выше, и изучив их разделы, указанные ниже в квадратных скобках, студент должен знать:

- общую характеристику серий асинхронных двигателей, выпускаемых в России [1, 3];

- асинхронную машину при неподвижном роторе, сходство и различия с трехфазным трансформатором [1, 3, 9];

- асинхронную машину при вращающемся роторе [3, 9];

- Т-образную и Г-образную схемы замещения асинхронной машины [1, 3, 4, 5, 9];

- определение параметров схемы замещения по опытам холостого хода и короткого замыкания [1, 3, 4, 5, 9];

- круговую диаграмму и рабочие характеристики асинхронной машины [1, 3, 4, 5, 9];

- электромагнитный момент асинхронной машины, механическую характеристику двигателя [1, 3, 4, 5, 9];

- пуск и регулирование частоты вращения асинхронного двигателя [1, 3, 4, 5, 9];

- работу асинхронной машины в режиме генератора, противовключения [1, 3, 4, 5, 9];

- работу трехфазного асинхронного двигателя при питании от однофазной сети [1, 3, 4, 9];

- асинхронные машины автоматических устройств [1, 3, 4, 9].

Для закрепления знаний студент должен уметь:

1. Пояснить маркировку серий асинхронных двигателей, выпускаемых в России.

2. Записать зависимость электромагнитного момента асинхронной машины и дать пояснение этой зависимости от изменения параметров асинхронной машины.

3. Построить механическую характеристику асинхронной машины двумя способами:

- по пяти расчетным точкам с использованием данных, приведенных в каталоге асинхронных машин;

- по формуле М. Клосса.

После изучения раздела «Асинхронные машины» студент должен выполнить контрольную работу по заданию, приведенному в главе 3.

Синхронные машины

Ознакомившись с литературными источниками, перечисленными выше, и изучив их разделы, указанные ниже в квадратных скобках, студент должен знать:

- магнитное поле синхронной машины при холостом ходе, средства и способы для создания магнитного поля синусоидальной формы [1, 3, 9];

- магнитное поле синхронной машины при нагрузке, реакцию якоря [1, 3, 9];

- магнитодвижущие силы синхронной машины при нагрузке, векторную диаграмму синхронного генератора [1, 3, 4, 9];

- характеристики синхронного генератора: холостого хода, короткого замыкания, индукционную нагрузочную, внешнюю, регулировочную [1, 3, 4, 9];

- параллельную работу синхронных генераторов, условия включения на параллельную работу [1, 3, 4, 9];

- угловую характеристику синхронной машины, U – образную характеристику, регулирование активной и реактивной мощности [1, 3, 4, 5, 9];

- синхронные двигатели и синхронные компенсаторы, пуск синхронного двигателя [1, 3, 4, 9];

- специальные синхронные машины [1, 3, 4, 9];

Для закрепления знаний студент должен уметь:

1. Пояснить проявление реакции якоря отдельно при активной, индуктивной и емкостной нагрузках, влияние реакции якоря на характеристики генератора.

2. Пояснить условия включения синхронных генераторов на параллельную работу, чем проверяются эти условия.

3. Пояснить особенности параллельной работы генераторов соизмеримой мощности.

4. Пояснить порядок действий при пуске синхронного двигателя.

После изучения раздела «Синхронные машины» студент должен выполнить контрольную работу по заданию, приведенному в главе 3.

 

ЗАДАНИЯ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ

 

Контрольных работ

1. Перед выполнением контрольной работы ознакомьтесь с рекомендациями по выбору вариантов, изложенных выше в главе 1.

2. Решение производить в общем виде, а затем подста­влять числовые значения. Указывать название величин и еди­ницы их измерения.

3. Вычисления производить до третьей значащей цифры.

4. Работу выполнять на бумаге формата А 4 аккуратно, чернилами, пронумеровав страницы и оставив поля для замечаний рецензента, первую страницу работы оформить в виде титульного листа.

5. В конце выполненной работы указать использованный учебник, методические указания, год издания, время (в ча­сах), затраченное на изучение раздела курса и на выполне­ние каждой контрольной работы.

6. Контрольная работа подписывается студентом с указа­нием даты ее окончания.

7. На первой странице контрольной работы следует напи­сать номер индивидуального задания. Переписывать задание из методического пособия не обязательно.

8. Если контрольная работа не зачтена, то все необходи­мые поправки должны быть сделаны в виде продолжения работы с заголовком “Работа над ошибками”. При отсутствии места в конце работы студент может подклеить дополнительные листы. Нельзя вносить какие-либо исправ­ления в текст или графики, уже проверенные рецензентом.

 

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ № 1

3.2.1 Задача 1 по электрическим машинам постоянного тока

Электродвигатель постоянного тока с параллельным (не­зависимым) возбуждением включен в сеть с напряжением U_H.Величины, характеризующие номинальный режим рабо­ты двигателя, приведены в таблице 3: полезная мощность на валу P_H.; потребляемый ток I_H.; частота вращения якоря n_H. Кроме того, заданы величины сопротивления цепи якоря и цепи возбуждения , величина постоянных потерь мощности р₀ и кратность пускового тока К_П=I_П/I_Н.

Таблица 3 – Данные к задаче 1 контрольной работы № 1 [10]

№ вар.	Рн, кВт	Uн, В	Iн, А	nн, мин-1	RЯ, Ом	, Ом	р0, Вт	КП
	1, 5		9, 0		1, 99			1, 55
	2, 2		12, 5		1, 03			1, 4
	3, 2		17, 5		0, 64			1, 35
	4, 5		24, 3		0, 35			1, 45
	6, 0		33, 0		0, 30			1, 70
	1, 5		8, 7		2, 45			1, 6
	2, 2		12, 0		1, 21			1, 5
	3, 2		18, 4		1, 03			1, 65
	4, 5		25, 4		0, 78			1, 75
	6, 0		33, 2		0, 47			1, 55
	4, 5		25, 2		0, 63			1, 45
	6, 0		32, 6		0, 49			1, 4
	8, 0		43, 0		0, 33			1, 3
	10, 0		63, 0		0, 30			1, 2
	12, 5		78, 0		0, 24			1, 45
	10, 0		58, 0		0, 36	92, 5		1, 75
	14, 0		79, 0		0, 24			1, 8
	17, 0		93, 0		0, 16	73, 3		1.6
					0, 10			1, 35
					0, 08	31, 8		1, 5
					0, 20			1, 65
					0, 11	48, 4		1, 7
					0, 07	32, 5		1, 35
					0, 04			1, 2
					0, 03			1, 4
	1, 5		9, 0		1, 85			1, 35
	2, 2		12, 5		1, 00			1, 30
	3, 2		17, 5		0, 60			1, 45
	4, 5		24, 3		0, 32			1, 30
	6, 0				0, 29			1, 55
	1, 5		8, 7		2, 35			1, 20
	2, 2		12, 0		1, 18			1, 35
	3, 2		18, 4		1, 01			1, 40
	4, 5		25, 4		0, 76			1, 55
	6, 0		33, 2		0, 45			1, 50
	4, 5		25, 2		0, 61			1, 40
	6, 0		32, 6		0, 48			1, 25
	10, 0				0, 29			1, 35
	12, 5				0, 23			1, 30

Окончание таблицы 3

	10, 0				0, 34			1, 55
	14, 0				0, 23			1, 50
	17, 0				0, 17			1, 30
	25, 0				0, 11			1, 25
	32, 0				0, 09			1, 35
	19, 0				0, 21			1, 50
					0, 12			1, 45
					0, 08			1, 25
					0, 04			1, 20
					0, 03			1, 25
					0, 21			1, 35

 

Содержание задания:

1. Вычертить электромагнитную схему двигателя постоянного тока и принципиальную электрическую схему его включения в сеть, ввести в схему контрольно-измерительные приборы и пусковой резистор в цепь якоря, определить пределы измерения электрических величин и оценить величину сопротивления пускового реос­тата.

2. Определить для номинального режима работы двига­теля ток якоря I_ЯН и ток возбуждения I_ВН; противо-ЭДС об­мотки якоря Е_Н, электромагнитную мощность Р_ЭМ и вращаю­щий момент М_Н; а также частоту вращения якоря п_О в режи­ме идеального холостого хода.

3. Построить механические характеристики двигателя n=f (M).

Примечания: 1. Влиянием реакции якоря пренебречь.

2. Сопротивления обмоток якоря и возбуждения, указан­ные в задании при температуре 20°С, привести к расчет­ной температуре 75°С по формуле:

, Ом (1)

Во всех случаях пользоваться приведенными значениями сопротивлений.

 

Методические рекомендации:

К пункту 1. На электромагнитной схеме машины постоян­ного тока показать обмотку возбуждения, главные полюса, якорь, щетки и станину. В принципиальную электрическую схему вклю­чения двигателя включить контрольно-измерительные приборы и реостаты в цепи якоря R_П и в цепи возбуждения R_РВ. Контрольно-измерительные приборы выбираются на осно­вании номинальных значений напряжения, тока якоря и тока возбуждения с учетом их изменения при регулировании от нуля до 1, 2—1, 3 номинального значения. Величину сопротив­ления пускового реостата определяют из уравнения равнове­сия напряжения в первый момент пуска двигателя U_H =К_П I_ЯН ( R_Я+ R_П).

К пункту 2. Значение величин тока якоря I_ЯН, тока возбуж­дения I_ВН, противо-ЭДС обмотки якоря Е_н, электромагнитную мощность Р_ЭМ для номинального режима двигателя определя­ют из его основных уравнений:

U_Н=E_Н+I_ЯН ·R_Я; I_Н=I_ян+I_вн; ; (2)

Номинальное значение вращающего момента находят из выражения:

или (3)

Частоту вращения якоря двигателя в режиме идеального холостого хода (I_Я=0) находят из соотношения:

, мин^-1 (4)

К пункту 3. Механической характеристикой двигателя с параллельным возбуждением называют зависимость n= f(M) при U = const; I_в = const; ∑ R_Я = const.

При включении в цепь якоря добавочного регулировочного реостата R_РЯ уравнение равновесия напряжения движения имеет вид:

U_Н=E+I_Я· (R_Я+ P_РЯ)=С_е·Фn+ I_Я· (R_Я+ R_РЯ), (5)

откуда

(6)

С учетом значения I_Я =М/С_МФ выражение (3.2) примет вид:

, (7)

где С_е и С_м— постоянные двигателя соответственно по ЭДС и моменту;

— величина уменьшения частоты вращения якоря за счет увеличения сопротивления якоря.

При постоянных значениях U и I_В можно считать неиз­менной величину магнитного потока Ф, поэтому механичес­кая характеристика двигателя параллельного возбуждения (7) является линейной, а наклон ее по отношению к оси абсцисс определяется отношением:

(8)

Для построения механических характеристик при различ­ных сопротивлениях в цепи якоря двигателя выражением (8) пользуются следующим образом. Поскольку механичес­кие характеристики двигателя с параллельным возбуждением прямолинейны, то для построения каждой из семейства i-х характеристик достаточно знать координаты двух точек. Пер­вая точка (М=0; n=n_о) – это точка идеального холостого хода двигателя и она является общей для всех i-ых харак­теристик при U и I_В = const. Для нахождения координаты второй точки каждой i-ой характеристики поступают таким образом. Задаются значением момента, например, М=М_Н, которому в установившемся режиме работы двигателя соот­ветствуют значения тока якоря I_ян. Из зависимости (8) на­ходят величину уменьшения частоты вращения якоря двигателя при следующих значениях добавочного регулировочного реостата в цепи якоря R_РЯi = (0; 2, 5; 5, 0; 7, 5; 10) R_Я , то есть

(9)

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно-контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
2. Cистемы зажигания двигателей внутреннего сгорания, контактная сеть электротранспорта, щеточно–контактный аппарат вращающихся электрических машин и т. п..
3. I курса очно-заочной (вечерней) формы обучения
4. I Международного конкурса исполнителей на народных инструментах «КУБОК ПОВОЛЖЬЯ»
5. I. Методические указания к изучению курса
6. II Всероссийского конкурса чтецов и театрального искусства.
7. II. Порядок проведения конкурса
8. III. Контроль достижения целей курса
9. III. контроль достижения целей курса
10. III. СРОКИ ПРОВЕДЕНИЯ КОНКУРСА
11. IV. контроль достижения целей курса
12. V Международного детского, юношеского и профессионального конкурса- фестиваля «Уральский звездопад»