Учебное пособие: «Основы электропривода»:. Основы электропривода методические указания


«Основы электропривода»

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

1.Пояснительная записка.

Предмет «Основы электропривода» предусматривает изучение режимов работы, характеристик, возможностей регулирования координат электроприводов постоянного и переменного токов. Программой предмета предусмотрено изучение основ расчета и выбора сопротивлений электрических приводов, определений энергетических показателей работ.

В процессе изучения учебного материала необходимо обращать внимание на современные достижения науки и техники в области энергомашиностроения, создания новых технических средств автоматизации, расширение применения

регулируемого электропривода.

Изучение предмета базируется на знании материала дисциплин»Техническая механика», «Теоретические основы электротехники», «Электрические измерения», «Электрические машины». В свою очередь он является базовым для изучения дисциплины «Системы автоматизированного управления электроприводом».

В результате изучения предмета «Основы электропривода» учащийся должен знать:

  • механику электропривода,

  • режим работы электродвигателей, способы пуска и торможения, естественные и искусственные механические характеристики электродвигателей,

  • основные способы регулирования координат электроприводов постоянного и переменного тока,

  • общие сведения о неустановившемся механическом движении электропривода,

  • методику расчета пусковых и регулировочных сопротивлений,

  • методику расчета мощности электродвигателя при различных режимах работы,

  • принципиальные схемы электроприводов,

  • правила и требования ТБ, ПС И ПБ.

Учащиеся должны уметь:

  • составлять расчетные схемы механической части электропривода,

  • производить расчеты неустановившегося механического движения электропривода,

  • анализировать процессы, происходящие в электроприводе в различных режимах работы,

  • рассчитывать механические и электромеханические характеристики электропривода,

  • производить необходимые расчеты регулировочных и пусковых сопротивлений,

  • делать расчеты по определению мощности электродвигателей,

  • проводить проверку электродвигателей по перезагрузочной способности, пусковым условиям, нагреву.

Программа предмета «Основы электропривода»предусматривает самостоятельное изучение рекомендуемой литературы (см. список).

Учащиеся- заочники, в соответствии с учебным планом выполняют 1 контрольную работу и сдают экзамен.

Рекомендуемая литература.

Основная.

1.Васин.В.М. Электрический привод. -М.: Высшая школа, 1984

2. Москаленко В.В. Электрический привод.- М.: Высшая школа,1991

Дополнительная.

  1. Яковенко В.С., Аренюк С.С., Царик В.М. – Расчет и конструирование элементов электропривода.- М.: Энергоиздат, 1987.

  2. Цейтлин Л.С. Электропривод, электрооборудование и основы управления.- М.: Высшая школа, 1985.

  3. Кацман М.М. Электрические машины и электропривод автоматических устройств.- М.: Высшая школа, 1987.

  4. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. Елисеева В.А. и Шинянского А.В.- М.: Энергоиздат, 1983.

  5. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. Круповича В.И.- М., Энергоатомиздат, 1982.

Содержание предмета.

Введение.

Понятие об электроприводе. Классификация электроприводов. Основные направления развития электропривода и его роль в народном хозяйстве.

Литература: [1, с. 4- 13 ]

Необходимо обратить внимание на роль и задачи электропривода, расширение сферы применения регулируемого электропривода постоянного и переменного тока.

Вопросы для самопроверки:

  1. Каковы преимущества электрического привода по сравнению с другими видами привода исполнительных органов?

  2. Как классифицируются электрические приводы?

  3. Назвать основные этапы развития электрического привода.

  4. Чем характеризуется развитие современного электрического привода?

Тема 1.1. Структура механической части электропривода.

Механические звенья электропривода. Расчетные схемы механической части

электропривода. Статические моменты сопротивления Приведение статических моментов и моментов инерции к одному валу. Понятие механической характеристики электродвигателя и исполнительного органа рабочей машины. Неустановившееся движение электропривода.

Практическая работа № 1.

Литература: [1, с. 6-15], [2, с. 14-34]

Методические указания.

Изучение данной темы необходимо сопровождать составлением уравнений движения, определение его параметров и построения совместной характеристики.

Вопросы для самопроверки:

1. Дать характеристику движения электропривода для следующих видов основного уравнения :

а). – М дин = -М + М ст

б). О = М – М ст

2. Для чего выполняется операция приведения?

3. Какое движение называется установившимся, а какое- неустановившимся?

4. Что такое динамический момент ?

  1. Что называют механической характеристикой двигателя?

Тема 2.1 Электропривод с двигателями постоянного тока независимого возбуждения.

Схема включения, режимы работы, электромеханические и механические характеристики. Пуск и торможение. Регулирование координат изменением сопротивления якоря, магнитного потока и подводимого к якорю напряжением. Расчет регулировочных и пусковых сопротивлений. Понятие импульсного регулирования.

Литература: [ 1, с. 15-31], [2, с. 46-85]

Методические указания.

Изучая данную тему, нужно научиться анализировать физические процессы, происходящие в различных режимах двигателя, рассчитывать и строить естественные характеристики при изменении сопротивления якоря, магнитного потока или величины подводимого напряжения, а также строить тормозные характеристики и рассчитывать тормозные сопротивления, строить пусковую диаграмму и определять сопротивление секций пускового реостата.

Вопросы для самопроверки.

  1. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику ДПТ с независимым возбуждением?

  2. Что общего у всех тормозных режимов?

  3. Нарисовать схему включения ДПТ с независимым возбуждением?

  4. Записать уравнение напряжений, ЭДС и момента для двигателя постоянного тока с незавершенным возбуждением.

  5. В каком режиме работы двигателя постоянного тока с независимым возбуждением угловая скорость будет больше скорости холостого хода?

Тема 2.2. Электропривод с двигателя постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.

Схемы включения, характеристики и режимы работы двигателей постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.

Литература: [1, с. 31-36], [2, с. 91-95], [2, с. 104-105]

Методические указания.

Рассматривая схемы включения двигателей постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения, уяснить назначение обмоток параллельного и последовательного возбуждения. Необходимо отчетливо представлять достоинство и недостатки двигателей с различным типом возбуждения сравнивать и сопоставлять эти схемы. Особое внимание уделить изучению режимов работы.

Вопросы для самопроверки.

  1. Какую роль играет последовательная обмотка, если основную МДС создает параллельная обмотка в двигателях со смешанным возбуждением?

  2. Какой вид торможения невозможен в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением и почему ?

  3. Почему механические характеристики ДПТ НВ прямолинейны, а последовательного возбуждения - криволинейны?

Тема 3.1. Электропривод с асинхронным двигателем переменного тока.

Схемы включения и режимы работы асинхронных двигателей . Электромеханические и механические характеристики асинхронных двигателей. Пуск и торможение. Регулирование координат с помощью сопротивлений, изменением числа пар полюсов, изменением величины и частоты подводимого напряжения. Каскадные схемы включения. Расчет пусковых сопротивлений для асинхронных двигателей.

Литература: [1, с. 36-49], [2, 106- 153 ].

Методические указания.

При изучении данной темы необходимо обратить внимание на различие схем включения асинхронного двигателя в зависимости от конструкции ротора, на различие пусковых свойств и способов регулирования скорости вращения Более подробно следует остановиться на расчете и построении естественной и искусственной механической характеристик. Необходимо проанализировать преимущества асинхронных двигателей, их использование в электроприводе. Обратить внимание на вид искусственных механических характеристик, полученных при изменении сопротивления якоря, числа полюсов, изменение величин и частоты подводимого напряжения .

Вопросы для самопроверки.

  1. Почему скорость реального холостого хода асинхронного двигателя не совпадает с идеальной?

  2. Какова возможная минимальная скорость в установившемся режиме асинхронного двигателя?

  3. Какими способами могут быть получены механические характеристики асинхронного двигателя ( АД) ?

  4. Почему индукционное торможение менее эффективно, чем конденсаторное.

  5. Как изменяется вращающий момент АД во время пуска?

Тема 3.2. Электропривод с синхронными двигателями.

Схемы включения, характеристики и режим работы синхронного двигателя. Достоинства и недостатки синхронного двигателя, область его применения. Синхронный двигатель как компенсатор реактивной мощности систем электроснабжения. Регулирование скорости и торможение синхронного двигателя.

Литература: [1, с. 54-58], [2, с. 169- 177]

Методические указания.

Рассматривая схемы включения, характеристики и режим работы синхронного двигателя, следует более подробно остановиться на механической и угловой характеристике и на пуске синхронного двигателя, внимательно изучить работу СД как компенсатора реактивной мощности.

Вопросы для самоконтроля.

  1. Как может включаться обмотка возбуждения СД при пуске?

  2. Какие достоинства присущи СД?

  3. Что такое угловая характеристика СД?

Тема 4.1. Энергетические показатели работы электропривода.

Потери мощности и энергии электроприводов. в установившемся режиме работы. Потери энергии при пуске и торможении электроприводов.

Литература: [1, с. 111- 115], [2, с. 197- 219]

Методические указания.

Следует обратить внимание на причины и величину возникающих потерь мощности энергии в установившемся и переходных режимах работы электропривода на способы снижения потерь. Особое внимание уделить коэффициенту полезного действия коэффициенту мощности электропривода.

Вопросы для самопроверки.

  1. Что входит в состав постоянных и переменных потерь мощности?

  2. Как связаны между собой потери мощности и энергии ?

  3. Какие существуют способы снижения потерь энергии в переходных процессах ЭП?

  4. Способы повышения коэффициента мощности.

Тема 4.2. Расчет мощности, выбор и проверка электродвигателей.

Нагрузочные диаграммы двигателей. Расчет мощности двигателей при различных режимах работы. Выбор и проверка двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

Литература: [1, с. 116- 137], [2, с.220- 230].

Методические указания.

Изучить методы расчета мощности двигателей при продолжительном, кратковременном и повторно- кратковременном режимах работы различными методами. Изучить, как осуществляется выбор двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

Практическая работа № 2.

Практическая работа № 3

Вопросы для самопроверки.

  1. Асинхронный двигатель работает с номинальной нагрузкой и нагревается выше допустимой температуры. Каковы возможные причины перегрева? Какими способами можно снизить нагрев?

  2. Почему температура двигателя, отключенного от сети, сначала падает быстро, а затем охлаждение замедляется?

  3. В каком режиме работают двигатели в городском пассажирском энергетическом транспорте?

ПЕРЕЧЕНЬ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ

ПО ПРЕДМЕТУ

« ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА »

  1. Понятие об электроприводе. Структурная схема автоматизированного электропривода.

  2. Классификация электропривода.

  3. Основные направления развития автоматизированного электропривода.

  4. Механические звенья ЭП и их расчетные схемы.

  5. Статический и динамический моменты в электроприводе.

  6. Основное уравнение движения электропривода.

  7. Понятие механической характеристики двигателя и исполнительного органа рабочей машины.

  8. Жесткость механической характеристики.

  9. Операция приведения статического момента и момента инерции к валу двигателя.

  10. Схема включения ДПТ с НВ, особенности, применение.

  11. Основные уравнения ДПТ НВ и естественная механическая характеристика.

  12. Основные технические показатели двигателя постоянного тока.

  13. Режим холостого ДПТ НВ и короткое замыкание.

  14. Двигательный режим ДПТ НВ и его характеристика.

  15. Генераторный режим работы ДПТ НВ, параллельный с сетью и его характеристика.

  16. Генераторный режим работы ДПТ НВ, последовательный с сетью и его характеристика.

  17. Режим автономного генератора и его характеристика.

  18. Электромеханическая и механическая характеристики ДПТ НВ, их характерные точки.

  19. Качественные показатели регулирования скорости двигателей.

  20. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ путем изменения магнитного потока.

  21. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ изменением подводимого к якорю напряжения.

  22. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ изменением сопротивления в цепи якоря.

  23. Регулирование скорости в системе «Преобразователь-двигатель».

  24. Регулирование скорости в системе «Преобразователь-двигатель».

  25. Расчет пусковых сопротивлений для ДПТ НВ графо-аналитическим методом.

  26. Синхронный двигатель. Особенности, область применения.

  27. Синхронный двигатель как компенсатор реактивной мощности системы электроснабжения. Угловая характеристика синхронного двигателя.

  28. Пуск синхронного двигателя. Схема пуска СД с ограничением тока с помощью реактора.

  29. Пуск синхронного двигателя. Схема пуска СД с помощью автотрансформатора.

  30. Схемы включения ДПТ (с независимым возбуждением, параллельным возбуждением и последовательным).

  31. Электромеханическая характеристика ДПТ с последовательным возбуждением.

  32. Энергетические режимы работы двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.

  33. Продолжительный режим работы двигателей и его характеристика.

  34. Повторно-кратковременный режим работы двигателей и его характеристика.

  35. Кратковременный режим работы двигателей и его характеристика.

  36. Критерии выбора двигателей для ЭП.

  37. Классы изоляции электрических машин.

  38. Расчет мощности двигателя по методу средних потерь.

  39. Расчет мощности двигателя по методу эквивалентных величин.

  40. Проверка двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

  41. Выбор электропривода по технико-экономическим показателям.

  42. Коэффициент мощности электропривода.

  43. Потери мощности энергии при переходных процессах.

  44. Потери мощности энергии в установившихся режимах.

  45. Особенности выбора двигателя по мощности регулируемого электропривода.

  46. Асинхронный двигатель: схемы включения, особенности, область применения.

  47. Основные технические характеристики асинхронного двигателя.

  48. Динамическое торможение АД с самовозбуждением.

  49. Динамическое торможение АД с независимым возбуждением.

  50. Торможение АД противовключением и его характеристика.

  51. Режим рекуперативного торможения АД.

  52. Регулирование скорости вращения АД путем изменения числа пар полюсов («звезда-двойная звезда»)

  53. Регулирование скорости вращения АД путем изменения числа пар полюсов («треугольник-двойная звезда»).

  54. Регулирование скорости вращения АД изменением частоты тока.

  55. Регулирование скорости вращения АД введением сопротивления в цепь ротора.

  56. Регулирование скорости вращения АД изменением величины подводимого напряжения.

  57. Холостой ход и короткое замыкание 3-х фазного асинхронного двигателя.

  58. Характерные точки естественной механической характеристики асинхронного двигателя.

Указания по выполнению контрольной работы по предмету

«Основы электропривода».

При выполнении контрольной работы необходимо выполнять следующие требования:

  1. написать условия задачи и вопросы,

  2. в приведенных формулах обязательно дать расшифровку входящих в нее величин и указать размерность,

  3. работа должна быть написана чернилами или пастой синего цвета, схемы и графики вычерчены карандашом на миллиметровой бумаге с соблюдением действующих ГОСТов,

  4. все страницы контрольной работы необходимо пронумеровать,

  5. в тетради необходимо оставлять поля для замечаний и место в конце работы для рецензии преподавателя,

  6. обязательно следует указать литературу, использованную при выполнении контрольной работы,

  7. при ответе на вопросы недопустимо механическое переписывание материала учебника,

  8. в конце работы ставится подпись учащегося и дата выполнения задания.

ЗАДАНИЕ №1.

  1. Какая особенность ДПТ НВ и ДПТ параллельного возбуждения отличает их от других двигателей постоянного тока.

  2. Почему генераторный режим называется тормозным?

  3. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику ДПТС НВ?

  4. Какой вид торможения невозможен в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением и почему?

  5. Почему механические характеристики ДПТ НВ и ДПТ параллельного возбуждения прямолинейны, а у ДПТ последовательного возбуждения- криволинейны?

  6. Как изменится скорость двигателя последовательного возбуждения, если уменьшить сопротивление шунта?

  7. Почему механические характеристики ДПТ с параллельным возбуждением при различных напряжениях на якоре параллельны друг другу?

  8. Почему скорость реального холостого хода АД не совпадает с идеальной?

  9. Какова возможная минимальная скорость в установившемся режиме асинхронного двигателя?

  10. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику АД?

  11. Перечислить способы получения репуперативного торможения для ДПТ НВ.

  12. Как ослабить динамическое торможение АД?

  13. Как усилить конденсаторное торможение?

  14. Почему индукционное торможение менее эффективно, чем конденсаторное?

  15. Какой вид торможения имеет место в шифтах с двухскоростным АД? Почему?

  16. Как изменяется вращающий момент АД во время пуска?

  17. Какой режим торможения считается самым эффективным и почему?

  18. Почему с уменьшением частоты переменного тока, подаваемого на АД, необходимо пропорционально уменьшать и напряжение?

  19. Каким образом можно получить динамическое торможение для АД с фазным ротором? Нарисовать схему.

  20. Назвать главную отличительную особенность режима репуперативного торможения для АД

  21. Почему при соединении обмоток статора в двойную звезду ток в каждой фазе можно пропустить в 2 раза больше, чем при соединении в звезду или треугольник?

  22. Будет ли иметь место режим короткого замыкания для ДПТ, его цепь якоря замкнуть попарно? Почему?

  23. Назвать, в каком режиме ДПТ одновременно получает энергию и электрическую и механическую? Показать этот режим на характеристике.

  24. Пояснить, почему механическая и электромеханическая характеристики изображаются совмещенными? Назвать их характерные точки.

  25. Описать основную схему включения ДПТ НВ. Нарисовать ее.

  26. Что такое пусковая диаграмма и что является исходными данными для ее построения?

  27. Назвать отличительные особенности частотного способа регулирования скорости вращения АД?

  28. Как определить приведенный момент инерции I при подъеме и спуске груза?

  29. Для чего операции приведения?

  30. Что называют одномассовой системой?

  31. Какими способами можно оценить устойчивость установившегося движения?

  32. Как определить приведенный момент нагрузки Мс при подъеме груза в случае прямолинейного и вращательного движения?

  33. В каком случае возникает неустановившееся движение ЭП?

  34. Какое движение называется установившимся, а какое -нет? Привести пример.

  35. В чем отличие расчета приведенного момента нагрузки при различных направлениях потока энергии в механической части ЭП?

  36. Дать понятие механических характеристик двигателя и исполнительного органа и привести пример.

  37. Как с помощью механических характеристик двигателя и исполнительного органа определить скорость установившегося движения?

  38. Чем отличается активный момент от реактивного?

  39. Что называется динамическим моментом ЭП?

  40. Что называют жесткостью механической характеристики, как она определяется?

  41. Пояснить правило знаков момента в уравнении движения?

  42. Как выполняется проверка установившегося движения?

  43. Какими силами создается активный момент нагрузки? Привести примеры действия активного момента.

  44. Всегда ли будет противодействовать движению реактивный момент нагрузки? Какими силами он создается?

  45. Какие параметры ЭП называют приведенными и для чего выполняют операцию приведения?

  46. Охарактеризовать реостатный способ регулирования скорости вращения ДПТ НВ

  47. В какой режим перейдет работать двигатель без отключения от сети только за счет действия активного момента нагрузки на его валу?

  48. Какими способами можно получить торможение противовключением для ДПТ НВ. Нарисовать схему включения.

  49. При каком тормозном режиме возникают большие значения тока и момента? Охарактеризовать данный режим.

  50. Оказывает ли влияние на характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме конденсаторная батарея, подключаемая параллельно обмоткам статора? Почему?

  51. Какие показатели регулирования вам известны? Пояснить их.

  52. Пояснить как происходит динамическое торможение асинхронного двигателя?

  53. В каком режиме асинхронного двигателя скорость ротора больше скорости поля? Охарактеризовать данный режим.

  54. Можно ли осуществить торможение асинхронного двигателя при его питании от сети переменного тока? Какими способами?

  55. В каком режиме асинхронного двигателя скольжение становится отрицательным? Охарактеризовать данный режим.

  56. От чего зависит интенсивность конденсаторного торможения? Нарисовать возможные при этом варианты механических характеристик.

  57. Можно ли использовать полупроводниковые диоды и резисторы для получения торможения? Пояснить и обосновать свой ответ.

  58. В каком режиме асинхронного двигателя кинетическая энергия переходит сначала в электрическую, а затем в тепловую? Охарактеризовать данный режим.

  59. Пояснить от чего зависит синхронная скорость вращения АД?

  60. Пояснить, от чего зависит скорость вращения холостого хода ДПТ НВ. Как определяется ее значение?

  61. Сколько граничных точек имеет двигательный режим АД? Показать эти точки на механической характеристике.

  62. За счет чего достигается резкое уменьшение синхронной скорости при рекуперативном торможении?

  63. С какой целью при реализации торможения в цепь ротора или статора АД включают добавочные резисторы? Как выбирают их величину?

  64. Почему конденсаторное торможение при малых скоростях еще менее эффективно, чем динамическое? Пояснить.

  65. Из какого условия выбирается величина тормозного сопротивления при рекуперативном торможении?

  66. При каком способе регулирования скорости вращения ДПТ НВ практически отсутствуют потери мощности? Охарактеризовать данный способ.

  67. Можно ли ступенчато изменять скорость вращения асинхронного двигателя? Обосновать ответ.

  68. Из какого условия выбирают величину тормозного сопротивления при динамическом торможении? Для чего на время торможения вводится сопротивления?

  69. В каких электроприводах применяют синхронные двигатели? Какими отличительными особенностями они обладают?

  70. Какой вид торможения используются для синхронного двигателя? Обосновать ответ.

  71. Охарактеризовать продолжительный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.

  72. Охарактеризовать кратковременный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.

  73. Охарактеризовать повторно кратковременный номинальный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.

  74. Чем предопределяется выбор типа электродвигателя?

  75. Сущность метода средних потерь для определения мощности электродвигателя?

  76. Сущность метода эквивалентного тока для определения мощности электродвигателя.

  77. Каким образом в ДПТ НВ можно изменить магнитный поток? В какую сторону(Увеличения или уменьшения ) можно изменять магнитный поток ? Ответ обосновать.

  78. С какой целью на время пуска ДПТ включают резисторы? Как выбирают их величину?

  79. Из какого условия выбирают величину тормозного сопротивления при торможении противовключением? С какой целью оно вводится?

  80. Объяснить сущность метода эквивалентного момента для выбора мощности двигателя.

  81. Пояснить, как производится расчет мощности и выбор продолжительного режима работы?

  82. В чем состоят особенности пуска синхронного двигателя? перечислить способы пуска.

  83. По каким критериям может происходить регулирование тока возбуждения синхронного двигателя?

  84. Поясните, как производится расчет мощности и выбор двигателя для кратковременного режима работы.

  85. Как могут ограничиваться токи при пуске синхронного двигателя?

  86. С какой целью при частотном способе производится также и регулирование подводимого к асинхронному двигателю напряжения?

  87. Какие возможности по управлению асинхронным двигателем имеет способ, связанный с регулированием напряжения на его статоре?

  88. За счет чего в частотно-управляемом асинхронном ЭП производится регулирование величины подводимого к асинхронному двигателю напряжения?

  89. В чем основная особенность переходных процессов асинхронного двигателя?

  90. В чем особенность схемы включения и характеристик двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением?

  91. Назовите виды генераторного режима для двигателя постоянного тока.

  92. В чем цель и сущность формирования статических и динамических характеристик ДПТ?

  93. Что такое пусковая диаграмма ДПТ и что является исходными данными для ее построения?

  94. В чем особенность схемы включения и характеристик двигателя постоянного тока смешанного возбуждения?

  95. Пояснить, как происходит регулирование скорости двигателя с последовательным возбуждением изменением магнитного потока.

  96. Пояснить, как происходит регулирование скорости двигателя с последовательным возбуждением шунтированием якоря резистором.

  97. Что называют моментом или силой сопротивления

  98. Пояснить, по каким признакам и как классифицируются электрические приводы.

  99. Чем характеризуется развитие современного электрического привода?

  100. Пояснить геометрический и физический смысл электромеханической постоянной времени.

ЗАДАЧА № 2.

Для ДПТ НВ рассчитать и построить:

а).естественную механическую электромеханическую (согласно варианта) характеристику в двигательном режиме и

б).искусственные в соответствии с вариантом,

в).определить сопротивление реостата, которое нужно ввести в цепь якоря при торможении и построить соответствующую тормозную характеристику в соответствии с вариантом.

исходные данные для расчета приведены в таблице 1:

  1. номинальная мощность двигателя РН , кВт,

  2. номинальный ток якоря Iян , А,

  3. номинальная частота вращения, nн , об/мин,

  4. номинальный коэффициент полезного действия, ηн, %.

Таблица1.

1

2

3

4

5

6

задач

Рн, кВт

Iян,

А

nн,

об/мин

ηн,

%

Примечание

101

2,5

14,6

945

79

  1. механическая w=f(M)

  2. при Rд = 0,4 Rном

  3. в режиме противовключения, если если wт=1,1wн , Мт=1,25Мн

102

8,0

44

975

83

1. электромеханическая w=f(I)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме динамического торможения, если wт=1,1wн Iт=0,9Iн

103

12,0

64

1450

84

1. механическая w=f(M)

2 при при Rд = 0,55 Rном

3 . в режиме противовключения, если wт=1,2wн , Мт=1,1Мн

104

18,0

94

1470

86

  1. электромеханическая w=f(I)

  2. при Ф=0,7Фн

  3. в режиме динамического торможения, если wт=1,1wн Iт=0,9Iн

105

4,0

12

960

77

  1. механическая w=f(M)

  2. при U=0,7Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения. если wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

106

15

40

1430

85

1.механическая w=f(M)

2. Rо = 0,4 Rном

3.в режиме противовключения, если wт=1,2wн , Мт=1,1Мн

107

17

45

1470

86

  1. механическая w=f(M)

  2. при Ф=0,7Фн

  3. в режиме рекуперативного торможения, если wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

108

32

82

2940

88

  1. электромеханическая w=f(I)

  2. при U=0,7Uн

  3. в режиме динамического торможения, если wт=1,1wн Iт=0,9Iн

109

16

86

1440

85

  1. электромеханическая w=f(I)

  2. при Rд=0,4 Rном

  3. в режиме динамического торможения, если wт=1,1wн Iт=0,9Iн

110

7,0

19,5

1420

83

  1. механическая w=f(M)

  2. при U=0,6Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения, если wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

111

4,5

26

725

77

  1. электромеханическая w=f(I)

  2. при Ф=0,7Фн

  3. в режиме динамического торможения wт=1,1wн Iт=0,9Iн

112

6,0

33

740

82

  1. механическая w=f(M)

  2. при Rд = 0,3Rном

  3. в режиме противовключения wт=1,2wн , Мт=1,1Мн

113

12,0

65

740

84

  1. электромеханическая w=f(I)

  2. при Rо = 0,4 Rном

  3. в режиме динамического торможения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

114

55

31

2950

80

  1. механическая w=f(M)

  2. при U=0,7Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

115

8,0

43,5

1450

83

  1. электромеханическая w=f(I)

  2. при Ф=0,7Фн

  3. в режиме противовключения wт=1,2wн , Мт=1,1Мн

116

24

124

2950

87

  1. механическая w=f(M)

  2. при Rо = 0,4 Rном

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

117

6,7

19,0

730

83

  1. электромеханическая w=f(I)

  2. при U=0,7Uн

  3. в режиме динамического торможения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

118

37

96

2920

88

  1. механическая w=f(M)

  2. при Rо = 0,4 Rном

  3. в режиме противовключения wт=1,2wн , Мт=1,1Мн

119

17,0

45

1450

86

  1. механическая w=f(M)

  2. при Ф=0,7Фн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

120

17,0

45

1460

86

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при U=0,7Uн

  3. в режиме противовключения wт=1,2wн , Мт=1,1Мн

121

5,2

22,6

730

84

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при U=0,7Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

122

60

160

2980

865

  1. электромеханическая характеристика w=f(I)

  2. при Rдоб=0,5Rян

  3. в режиме противовключения wт=1,2wн , Мт=1,1Мн

123

10

50

1450

86

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

124

2,5

11

950

85

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при U=0,7Uн

  3. в режиме противовключения wт=1,2wн , Мт=1,2Мн

125

24

80

2940

88,5

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при Rдоб=0,7Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

126

15

78

1460

88

  1. электромеханическая характеристика w=f(I)

  2. при U=0,5Uн

  3. в режиме динамического торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

127

12

78

1470

87,5

  1. механическая характеристика f(M)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме противовключения wт=1,2wн , Мт=0,9Мн

128

26

63,8

2960

85,5

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при Rдоб=0,5Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

129

16

134

1470

88

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при U=0,8Uн

  3. в режиме противовключения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

130

17,0

55

2970

90

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при Ф=0,7Фн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,25 wo, Iт=0,95Iян

131

16

80

2980

89

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

132

36

95

2960

85

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при Rдоб=0,6Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

133

5,0

21

730

84

  1. электромеханическая характеристика w=f(I)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме динамического торможения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

134

2,5

14,6

1140

79

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при U=0,7Uн

  3. в режиме противовключения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

135

8

44

820

83

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при Rдоб=0,5Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

136

12

64

1310

83,5

  1. механическая характеристика w=f(M)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме противовключения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

137

18

94

1140

85

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при Rдоб=0,5Rян

  3. в режиме динамического торможения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

138

4

12

1100

76,5

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме противовключения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

139

15

40

700

84

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

140

17

45

1075

85

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,7Uн

  3. в режиме противовключения wт=1,05wн Mт=1,25Mн

141

32

82

1130

86

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при Rдоб=0,5Rян

  3. в режиме динамического торможения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

142

16

86

635

84

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

143

32

82

1150

86,5

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,6Uн

  3. в режиме противовключения wт=1,05wн Mт=1,25Mн

144

16

86

675

85

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rдоб=0,2Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

145

7,0

19,5

1520

83

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме противовключения wт=1,05wн Mт=1,25Mн

146

7,0

19,5

1420

84

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при U=0,8Uн

3. в режиме динамического торможения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

147

7

19,5

1530

84,5

  1. механическая хар- ка w=f(M)

  2. при Rдоб=0,4Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

148

4,5

26

1000

76

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме противовключения wт=1,05wн Mт=1,25Mн

149

6,0

33

1075

77,5

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rдоб=0,2Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

150

12,0

65

758

84,5

  1. 1.механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,8Uн

3. в режиме противовключения wт=1,05wн Mт=1,25Mн

151

5,5

31

1475

81

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

152

8,0

43,5

1400

90

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме противовключением wт=1,05wн Mт=1,25Mн

153

24

124

1075

875

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,8Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

154

6,7

19

975

84

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,7Uн

  3. в режиме противовключения wт=1,05wн Mт=1,25Mн

155

37

96

875

87

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,8Uн Rдоб=0,2Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

156

17

45

1475

86,5

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при Rдоб=0,2Rян

  3. в режиме динамического торможения wт=1,2wн Iт=0,9Iн

157

5,2

22,6

2735

84,5

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,6Uн

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,25Mн

158

60

160

975

87,5

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,2wo Iт=0,95Iян

159

10

50

2150

85

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rдоб=0,2Rян

  3. в режиме противовключения wт=1,15wн, Iт=1,2Iн

160

2,5

11

975

86

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,7 Фн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,4wн, Iт=0,95Iян

161

18

94

3075

88

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,2Rян

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

162

24

80

3350

86

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при U=0,6Uн

  3. в режиме динамического торможения wт=1,1wн, Iт=0,9Iн

163

15

78

3150

87

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,3Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,3wн, Iт=1,1Iян

164

12

78

1475

87

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

165

26

63,8

2140

85

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,65Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,25wo,Mт=1,1Mн

166

16

134

2175

89

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,25Rян

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

167

24

124

1100

89

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при Ф=0,9Фн

3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=0,95Iян

168

18

94

1190

85

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,65Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,2wo,Mт=1,1Mн

169

12

64

1310

85

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,25Rян

  3. в режиме противовключением wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

170

8

43,5

1450

82

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,7Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,2wo,Mт=1,1Mн

171

5,5

31

1400

81

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,65Uн

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

172

16

86

670

82

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,4Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,25wo,Mт=0,9Mн

173

12

65

740

83

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при Ф=0,8Фн

  3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=0,95Iян

174

8

44

820

82

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,7Фн

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

175

4

12

1220

76

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,65Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,05wo,Mт=0,9Mн

176

15

40

710

86

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,25Rя

  1. в режиме противовключения wт=0,9wн, Iт=1,1Iн

177

7

19,5

1460

82

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при Ф=0,7Фн

  3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=0,95Iян

178

17

45

1190

87

1. механическая хар-ка w=f(M)

  1. при Rд=0,25Rян

  2. в режиме рекуперативного торможения wт=1,25wo,Mт=0,9Mн

179

32

82

980

89

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,85Uн

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,2Mн

180

6,7

19

860

82

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,25Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,15wo,Mт=1,1Mн

181

4,5

26

1030

78

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,85Фн

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,1Mн

182

6

33

1070

80

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при U=0,8Uн

  3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=0,95Iян

183

5,5

31

1440

82

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,7Фн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0 Mт=1,1Mн

184

4

12

1200

76

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,25Rян

3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,2Mн

185

19

102

1500

85

  1. механическая хар-а w=f(M)

  2. при Ф=0,75Фн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0 Mт=1,1Mн

186

19

51

1475

80

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при U=0,7Uн

3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=1,1Iн

187

2,2

13

1000

77

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,25Rян

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,1Mн

188

4,8

24,2

1500

80

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  1. при U=0, при U=0,7Uн

  2. при U=0,7Uн

  1. 9Uн

  1. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0, Mт=1,1Mн

189

3,0

75

1250

81

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,75Uн

  3. в режиме противовключения

190

5,5

59

1530

80

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,2Rян

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0 Mт=1,1Mн

191

5,5

59

1075

82

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при Ф=0,95Фн

3. в режиме динамического торможения wт=0,95wн, Iт=1,15Iн

192

4,8

24,2

1100

78

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,3Rян

  3. в режиме противовключения

193

19

102

1375

86

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,9Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0 Mт=1,1Mн

194

2,2

13

975

75

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Ф=0,85Фн

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,2Mн

195

4,8

24,2

1575

81

  1. механическая хар- ка w=f(M)

  2. при U=0,9Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0 Mт=1,1Mн

196

30

75

1075

80

  1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

  2. при Ф=0,85Фн

  3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=1,1Iн

197

5,5

59

1475

81

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,2Rян

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,2Mн

198

2.2

13

875

74

  1. механическая хар- ка w=f(M)

  2. при Ф=0,85Фн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0 Mт=1,1Mн

199

5,5

59

1475

81

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при Rд=0,2Rян

  3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,2Mн

200

19

102

1575

84

  1. механическая хар-ка w=f(M)

  2. при U=0,9Uн

  3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0 Mт=1,1Mн

Методические рекомендации по выполнению задания №2

Из курса «Электрические машины» известно, что электромеханическая (механическая) характеристика двигателя постоянного тока параллельного возбуждения представляет собой прямую линию. Значит, для ее построения необходимо и достаточно определить координаты двух точек: точки холостого хода (0, wo) и номинальной точки (Iян, wн) или (Mн, wн).

Основные формулы для расчета:

wн=0,105 * nн – номинальная угловая скорость двигателя;

Rян=0,5Rн (1-ηн)- номинальное активное сопротивление якоря;

Mн=Pн/wн- номинальный момент вращения на валу двигателя;

wo=Uн/kФ –угловая скорость холостого хода, где kФ- коэффициент, определяемый их уравнения момента или уравнения электродвижущей силы для двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

Для построения регулировочных характеристик необходимо воспользоваться уравнением электромеханической (механической) характеристики двигателя

w=(U/kФ) – (IRян/kФ) и получить соотношения :

а) при регулировании скорости путем изменения сопротивления якоря

wиск=wo[1­(Iян(Rян+Rдоб))/Uн)];

б) при регулировании скорости путем изменения величины подводимого напряжения

wo,иск=kwo, где k-величина, показывающая, во сколько раз изменяется величина подводимого напряжения.

В) при регулировании скорости путем изменения величины подводимого магнитного потока:

wo,иск=wo/k, wиск=wo-Δwиск

Величину тормозных сопротивлений, включаемых в цепь якоря, определяют в зависимости от способа торможения:

  • при динамическом торможении- Rт=(Eт/Iт)-Rян ;

  • при рекуперативном торможении –Rт=(Uн-Eт/Iт)-Rян ;

  • при торможении противовключением – Rт=(Uн+Eт/Iт)-Rян.

Построение соответствующих тормозных характеристик выполняют в соответствии с указаниями в литературном источнике 1 , стр. 49-54.

ЗАДАНИЕ №3.

Для трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором рассчитать и построить естественную механическую характеристику и искусственную механическую характеристику при добавочном сопротивлении в цепи ротора.Rg =0,1R2Н

Данные для расчета приведены в таблице 3.

  1. Номинальное напряжение 380 В (для всех вариантов).

  2. Номинальная мощность Рн, кВт.

  3. Синхронная частота вращения, n1 ,об/мин.

  4. Номинальное скольжение, Ѕн , %.

  5. Отношение максимального момента к номинальному, Мкр / Мн ,

  6. Напряжение ротора U2н , В.

  7. Номинальный ток ротора I2н , А.

Таблица 3.

1

2

3

4

5

6

7

вариант

Рн , кВт

n1 , об/мин

Мкр / Мн

U2н , В

Ѕн, %

I2н , А

201

11

1500

3

305

5

122

202

14

1500

3,5

300

4

129

203

7,5

1000

3,5

300

5

118

204

10

1000

3,8

310

4,5

120

205

5,5

750

2,5

300

6,5

114

206

7,5

750

3

290

6

116

207

18

1500

4

295

4

138

208

13

1000

4

325

4,5

125

209

55

500

1,8

165

5

35

210

45

600

1,8

162

5

78

211

11

750

3,2

315

5

122,5

212

22

1500

4

340

2,5

145

213

30

1500

4

350

2,5

155

214

18,5

1000

3,5

360

3,5

135

215

22

1000

3,5

330

3,5

145

216

15

750

3,0

360

3,5

128

217

18,5

750

3,0

300

3,5

140

218

14

1500

3

330

5

127

219

17

1500

3,5

315

5

134

220

22

1500

3,2

300

5,5

143

221

37

1500

3

160

3,5

60

222

45

1500

3

230

3

70

223

55

1500

3

200

3

70

224

30

1000

2,5

140

3,5

50

225

37

1000

2,5

150

3,5

65

226

45

1000

2,5

180

3

60

227

22

750

2,2

102

4,5

40

228

30

750

2,2

125

4

55

229

37

750

2,2

148

3,5

55

230

71

1500

3

250

2,5

70

231

30

750

1,8

120

5

65

232

37

750

2,2

115

5,5

90

233

45

750

2,2

140

4

90

234

55

750

2,2

190

3,5

85

235

75

750

1,9

190

4

57

236

90

1500

2,5

220

4

140

237

110

1500

2,5

250

3,5

185

238

11

750

3,2

315

5

122,5

239

14

750

3,5

310

4,5

128

240

22

750

2,5

330

4,5

140

241

30

750

1,8

120

5

65

242

37

750

2,2

115

5,5

90

243

45

750

2,2

140

4

90

244

90

750

1,9

214

4

67

245

110

750

1,9

225

3,5

111

246

132

750

1,9

280

3,5

64

247

11

1500

3

305

5

122

248

14

1500

3,5

300

4

129

249

18

1500

4

295

3,5

138

250

5,5

1500

1,9

144

2

57

251

5,5

1000

2,2

213

2,4

88

252

7,5

1000

2,5

242

2,3

120,7

253

11

1000

1,8

179

2,0

41

254

15

1000

1,8

213

2,0

48

255

22

1000

2,5

235

2,0

116

256

30

1000

2,5

235

2,0

73

257

37

1000

2,2

293

2,0

77

258

55

1000

2.1

290

2,5

115

259

7,5

750

1,8

227

2,0

122

260

11

750

1,9

185

2,2

39

261

15

750

2

206

2,3

48,8

262

22

750

2,5

241

2,5

59

263

30

750

2,5

252

3,0

71

264

110

500

4

265

1,7

165

265

90

500

4

222

1,7

159

266

75

500

5

207

1,8

121

267

55

500

5

165

1,8

135

268

110

600

3,8

283

1,7

142

269

75

600

4,5

217

1,8

121

270

45

600

5

162

1,8

78

271

110

750

3,5

214

1,9

107

272

30

750

5

120

1,8

65

273

37

750

5,5

115

2,2

90

274

22

750

4,5

330

2,5

140

275

14

750

4,5

310

3,5

128

276

11

750

5

315

3,1

122,5

277

45

750

4

140

2,2

90

278

55

750

3,5

190

2,1

85

279

90

1000

3,6

202

1,9

77

280

75

1000

3

250

2,5

102

281

55

1000

3,5

190

2,5

85

282

37

1000

4

140

1,9

80

283

30

1000

4

375

3

146

284

22

1000

3,5

380

3

137

285

17

1000

6

335

3

132,5

286

13

1000

7

205

3

42

287

22

1000

5

380

2,5

135

288

110

1500

3,5

250

2,5

60

289

90

1500

4

220

2,5

160

290

75

1500

4,5

180

2,3

50

291

37

750

3,4

158

2,2

55

292

30

750

4

125

2,0

48

293

22

750

4,5

102

2,5

32

294

18,5

750

3,5

300

3,1

140

295

15

750

3,4

360

3,0

128

296

45

1000

2,5

180

2,0

55

297

30

1000

3,0

330

2,5

145

98

70

1500

2,5

255

3,0

170

299

55

1500

3,0

210

30

65

300

37

1500

3,5

350

3,0

155

Методические рекомендации по выполнению задания №3.

Расчет можно вести по упрощенной формуле Клосса. Необходимо рассчитать 6-8 точек. Результаты расчета должны быть сведены в таблицу. Для решения задачи необходимо воспользоваться следующими формулами:

w1 = 2π ׃ 60 · η1 , где η1 - синхронная частота вращения, w1 - синхронная скорость.

wн = w1 ·(1- Ѕн ), где wн – номинальная скорость, Ѕн – номинальное скольжение.

Мн = Рн ׃ wн , где Рн - номинальная мощность двигателя, Мн – номинальный момент

Ѕкр = Ѕн [ Мкр ׃ Мн + √ ( Мкр ׃ Мн )2 - 1 ] , где Ѕкр – критическое скольжение.

М= 2 Мкр ׃ ( Ѕ ׃ Ѕкр +Ѕкр ׃Ѕ ) - формула Клосса для построения механической характеристики двигателя.

R2вт = R2н · Ѕн - активное сопротивление обмотки фазы ротора.

R2н = U2н : √3·I2н - сопротивление роторной цепи.

Sиск = Sест · R2∑ : R2вт - искусственное скольжение, где R2∑ = R2вт +R2вш – суммарное сопротивление роторной цепи.

Для решения задачи необходимо изучить следующий материал: [1, § 1-1, 3-1,5-1.]

[6, § 1-9, 6-1.]

ЗАДАНИЕ №4.

Для вариантов 301 - 340 данные содержатся в таблице 4, где указаны мощность и время участков, коэффициент полезного действия. Необходимо выбрать асинхронный двигатель серии 4А с синхронной частотой вращения n = 1500 об/мин., если Токр=250 . Задачу решить методом эквивалентной мощности или методом средних потерь (согласно варианта) и осуществить проверку двигателя на перегрузочную способность. Для нечетных вариантов задачу решить методом эквивалентной мощности, для четных – методом средних потерь.

Таблица 4.

ва-ри-ант

Р1

кВт

Р2

кВт

Р3

кВт

Р4

кВт

Р5

кВт

Р6

кВт

t1

С

t2

С

t3

С

t4

С

t5

С

t6

С

η1

%

η2

%

η3

%

η4

%

Η5

%

η6

%

301

2,5

5,8

6,3

6,1

8,9

6,7

14

21

17

23

27

18

84

84

84

79

73

83

302

13,1

4,7

10,4

11,5

1,7

9,1

30

12

26

28

22

27

81

81

80

72

76

79

303

3,5

5,5

6,5

7,0

9,0

5,1

12

24

15

24

25

21

85

85

84,5

80

73

79

304

12

4,0

9,0

12,1

2,4

8,5

24

16

19

25

21

30

81

81

80

71

75

90

305

10,1

4,5

9,2

13,2

3,7

3,5

15

22

16

22

29

17

83,5

83

83

72

79

82

306

8,5

3,5

4,6

12,1

4,5

4,8

19

31

19

16

22

29

82

82

79

73

79

81

307

12,4

16,1

13

11,2

5,1

10,4

16

13

12

15

17

11

79

72

73

78

78

80

308

13

15,5

8

15,3

6,1

11

20

8

10

12

16

15

84,5

84

84

71

75

80

309

12,6

15,9

10

12,5

7,1

10,5

19

10

5

15

10

12

86

77

79

80

85

85

310

13,5

15,2

10

6

9

4,7

15

8

10

21

16

23

78

76

77

78

78

80

311

10

10,2

23

7,8

14

11,6

10

14

6

10

15

19

85

85

85

80

80

76

312

14

21

7,5

19,5

23

20,4

10

15

16

19

17

15

85

85

84,5

80

80

75

313

12

23

7

20

21

24,4

16

12

22

8

10

7

84,5

84

84

80

79

72

314

10

9,7

19

17

21

18,5

15

21

12

10

9

17

83

83

82,5

75

70

76

315

3,8

4,7

5,9

11,3

8,5

7,5

15

21

10

12

5

21

83,5

83

80

72

80

82

316

4,8

5,2

6,7

12,5

9,5

2,4

16

10

7

4

25

21

82,5

82

80

71

76

80

317

5,3

4,9

4,8

12

5,2

6,1

13

22

16

10

14

17

83

83

82

72

79

81

318

4

4

10

9,5

11

6,5

20

15

16

10

11

9

85,5

85

85

73

76

80

319

5,1

6,3

10,5

12,5

9,8

12,1

15

17

13

7

12

11

86

85

85

80

72

79

320

10,1

13,1

5,5

6,2

13,5

10

13

10

21

15

8

12

83

83

82

81

73

76

321

9,5

8,6

12,2

10

15

7,8

12

10

15

13

19

21

82,5

82

82

81

70

75

322

10

9,5

16,5

4,5

6,7

9,5

15

10

12,5

22

13

14

81,5

80

72

76

79

80

323

11,5

10,1

20

3,5

9,9

6,5

15

16

8

25

10

15

81

81

70

75

76

77

324

11

15

13,5

19

11

8

15

12

10

6

10

21

85,5

85

85

74

76

81

325

6,5

12

14

21

9

10

16

18

15

8

10

10

84,5

84

84

72

75

80

326

7,5

8

20

16,5

13

14

15

14

8

10

13

14

84

84

78

79

80

82

327

9,5

16

13

18

10

9

14

10

12

10

21

20

85,5

85

85

72

76

80

328

10,1

13

14,5

20

9

11

18

13

16

7

12

15

84

84

83

71

76

80

329

12,3

15,5

21

20,5

9,5

13

10

15

13

21

8

10

82

82

72

80

81

82

330

8,6

8,6

19

18

12

12,5

20

10

5

13

9

25

83,5

83

71

74

75

82

331

7,3

13,5

19,5

16

11,5

14

16

12

10

19

9

8

84

84

72

75

78

83

332

9,6

14

18

17

12,6

13

25

10

16

15

9

26

85,5

85,5

73

75

78

85

333

10,5

12,1

14

17,5

12,5

9

10

13

10

14

24

19

85

85

73

76

79

84

334

14

15,2

16

18,5

13

8,5

17

11

5

9

25

18

84,5

84,5

84

72

77

84

335

13

14

17

20,5

13,1

9

12

25

10

18

17

13

82,5

82,5

82

70

75

81

336

8

8,7

18,5

21

10,5

10

26

9

7

10

19

16

83

83

83

71

74

83

337

7

9

19

17,5

11

12

15

17

8

10

22

16

82,5

82

72

74

79

82

338

3,8

9,5

20

16

11,5

13

18

20

17

15

12

6

83,5

83

72

75

80

83

339

6,5

9,9

20,5

17

12

12,5

16

25

17

9

12

14

84,5

84,5

71

76

79

84

340

12,5

10,2

19,5

18

13

14

15

21

17

16

11

12

81,5

81,5

71

77

79

81

Для вариантов 341-400 в таблице 5 приведены значения моментов М1, М2 , М3 на валу двигателя для соответствующих участков графика нагрузки, время работы t1, t2, t3 двигателя с заданными моментами нагрузки, время паузы t0, частота вращения двигателя и коэффициент, учитывающий возможное снижение напряжения сети.

Определить для заданного варианта расчетную мощность двигателя и выбрать по каталогу асинхронный двигатель, предназначенный для привода механизма с циклическим графиком нагрузки в продолжительном (для четных вариантов) или повторно- кратковременных режимах (для нечетных вариантов) работы. Провести проверку двигателя по перегрузочной способности.

Таблица 5.

вариант

М1,

н.м.

М2,

н.м.

М3,

н.м.

t1,

с

t2,

с

t3,

с

t0,

с

η2 ном,

об/мин

341

80

40

60

10

5

20

25

1410

0,95

342

120

100

95

10

10

15

55

930

0,90

343

50

20

30

10

15

10

5

915

0,85

344

150

125

145

10

20

10

60

930

0,95

345

150

130

160

10

25

20

35

1415

0,9

346

40

30

10

5

15

20

10

930

0,85

347

40

25

20

5

15

15

5

1420

0,95

348

30

15

25

5

20

10

25

950

0,9

349

20

15

10

5

10

5

60

935

0,85

350

180

140

150

5

15

15

25

1440

0,95

351

30

20

10

15

10

20

5

1440

0,9

352

30

40

60

15

5

15

5

1400

0,85

353

30

45

20

15

10

10

5

1410

0,95

354

30

50

30

15

15

10

10

940

0,90

355

200

180

170

15

20

5

60

930

0,85

356

220

230

215

10

15

10

25

940

0,95

357

20

15

25

10

10

15

5

930

0,90

358

20

45

40

10

5

10

75

950

0,85

359

25

20

15

10

15

15

60

950

0,95

360

20

25

15

10

10

5

20

1440

0,90

361

25

50

40

15

15

20

5

1400

0,85

362

25

20

10

15

15

2

25

950

0,95

363

20

35

10

15

15

10

30

920

0,90

364

25

40

10

15

15

15

5

930

0,85

365

25

15

10

15

10

20

5

950

0,95

366

245

230

240

5

10

10

40

940

0,90

367

60

50

55

5

15

25

10

1410

0,85

368

45

10

20

5

20

10

50

950

0,95

369

45

15

10

5

10

10

75

950

0,90

370

40

20

10

5

20

5

20

1440

0,85

371

100

50

60

15

10

15

20

1410

0,90

372

110

90

100

15

10

15

50

930

0,85

373

55

25

30

10

20

15

5

915

0,85

374

140

105

130

10

15

15

55

930

0,90

375

160

120

100

5

10

10

30

1440

0,90

376

25

35

55

15

10

10

5

1400

0,95

377

20

15

20

10

15

20

10

930

0,90

378

20

45

40

5

10

10

65

950

0,85

379

15

35

30

10

15

20

45

950

0,85

380

145

100

90

5

10

15

30

1440

0,90

381

20

15

10

15

10

5

10

1440

0,90

382

130

105

140

5

15

5

40

930

0,85

383

30

25

10

15

10

20

10

1410

0,90

384

50

40

30

5

15

10

15

1410

0,90

385

40

25

35

5

20

10

20

950

0,85

386

190

180

150

10

15

5

60

930

0,80

387

200

215

205

10

5

15

25

940

0,90

388

210

205

195

5

15

10

35

950

0,85

389

25

20

10

10

15

15

50

950

0,90

390

20

25

15

10

10

10

15

1440

0,90

391

20

15

10

15

10

15

10

1400

0,85

392

15

30

10

10

15

5

20

950

0,95

393

25

40

10

15

10

25

15

950

0,90

394

20

35

40

10

15

15

10

920

0,95

395

20

10

15

15

10

25

5

950

0,90

396

230

215

210

5

10

5

40

940

0,85

397

55

40

50

5

10

20

10

1410

0,80

398

40

15

25

5

15

25

50

950

0,90

399

40

20

10

5

15

10

60

950

0,95

400

35

20

15

10

15

5

15

1440

0,90

Методические рекомендации по выполнению задания №4.

Выбор двигателя для продолжительного режима работы производится с учетом условия Рном ≥ Р.. Если двигатель предназначен для работы в продолжительном режиме при переменной нагрузке, предварительный выбор электродвигателя производится из условия Рном ≥ Рср, а затем выполняется проверочный расчет. Мощность двигателя можно определить двумя методами:

  • методом эквивалентных величин,

  • методом средних потерь.

На практике метод эквивалентных величин подразделяется на метод эквивалентного тока, момента мощности. В этом случае определяют эквивалентный момент (ток, мощность аналогично)

Мп2 · tп + М12 · t1 + М22 · t2 + …Мт2 · tт

Мэкв.= К1( tп + tт ) + t1 + t2 +…+ К2 · t0

где Мп – значение момента при пуске,

М1, М2… - значения момента в соответствующие промежутки времени,

Мт - значения момента при торможении,

tп, t1, t2,… tт – значение промежутков времени,

t0 – время паузы,

К1 – коэффициент, учитывающий снижение теплоотдачи при пуске и торможении (для двигателя постоянного тока К1 =0,75, а для асинхронного К1 = 0,5),

К2 – коэффициент, учитывающий уменьшение теплоотдачи во время паузы ( для двигателя постоянного тока К2 = 0,5, а для асинхронного К2 = 0,25).

Номинальную мощность двигателя выбирают по условию Рном ≥ Рр, где Рр = 0,105 Мэкв nном – расчетная мощность, nном – номинальная частота вращения.

Для более грубого выбора типа двигателя можно использовать упрощенную формулу:

М12 · t1 + М22 · t2 + …

Мэкв.= t1 + t2 + t3 +…

Проверку двигателя по перегрузочной способности производят путем сравнения наибольшего момента нагрузки Мнб , определяемого по нагрузке с максимальным моментом двигателя

Мmax = Мmax * Мном,

где Мmax * - кратность максимального момента ( для ДПТ Мmax * = 2 2,5, для асинхронных 1,6 2,5)

Необходимо выполнить условие Мнб ≤ Кп Мmax .

Согласно метода средних потерь сначала определяют среднюю мощность:

Рср = (Р1 t1 + Р2t2+…) : (t1 + t2 +…)

Затем по каталогу предварительно выбирают двигатель и определяют номинальные потери: ∆ Рном = Рном ( 1- ηном ) : ηном

Средние потери для каждого участка:

∆ Р1= Рном ( 1- η1 ) : η1

где ∆ Р1cр = (∆ Р1 t1 + ∆ Р2 t2+…) : ( t1 + t2 +…)

Затем средние потери сравниваются с номинальными. необходимо выполнение условия Рср Рном

Для решения задачи необходимо изучить следующий материал [2, § 8,2 ; 8,3 ;8,4]

ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ.

Предпос

ледняя

цифра

шифра

Последняя цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1,101,

201,

301

2,102,

202,

302

3,103,

203,

303

4,104,

204,

304

5,105,

205,

305

6,106,

206,

306

7,107,

207,

307

8,108,

208,

308

9,109,

209,

309

10,110,

210,

310

1

11,111,

211,

311

12,112,

212,

312

13,113,

213,

313

11,114,

214,

314

15,115,

215,

315

16,116,

216,

316

17,117,

217,

317

18,118,

218,

318

19,119,

219,

319

20,120,

220,

320

2

21,121,

221,

321

22,122,

222,

322

23,123,

223,

323

24,124,

224,

324

25,125,

225,

325

26,126,

226,

326

27,127,

227,

327

28,128,

228,

328

29,129,

229,

329

30,130,

230,

330

3

31,131,

231,

331

32,132,

232,

332

33,133,

233,

333

34,134,

234,

334

35,135,

235,

335

36,136,

236,

336

37,137,

237,

337

38,138,

238,

338

39,139,

239,

339

40,140,

240,

340

4

41,141,

241,

341

42,142,

242,

342

43,143,

243,

343

44,144,

244,

344

45,145,

245,

345

46,146,

246,

346

47,147,

247,

347

48,148,

248,

348

49,149,

249,

349

50,150,

250,

350

5

51,151,

251,

351

52,152,

252,

352

53,153,

253,

353

54,154,

254,

354

55,155,

255,

355

56,156,

256,

356

57,157,

257,

357

58,158,

258,

358

59,159,

259,

359

60,160,

260,

360

6

61,161,

261,

361

62,162,

262,

362

63,163,

263,

363

64,164,

264,

364

65,165,

265,

365

66,166,

266,

366

67,167,

267,

367

68,168,

268,

368

69,169,

269,

369

70,170,

270,

370

7

71,171,

271,

371

72,172,

272,

372

73,173,

273,

373

74,174,

274,

374

75,175,

275,

375

76,176,

276,

376

77,177,

277,

377

78,178,

278,

378

79,179,

279,

379

80,180,

280,

380

8

81,181,

281,

381

82,182,

282,

382

83,183,

283,

383

84,184,

284,

384

85,185,

285,

385

86,186,

286,

386

87,187,

287,

387

88,188,

289,

389

89,189,

289,

389

90,190,

290,

390

9

91,191,

291,

391

92,192,

292,

392

93,193,

293,

393

94,194,

294,

394

95,195,

295,

395

96,196,

296,

396

97,197,

297,

397

98,198,298,

398

99,199,

299,

399

100,200,300,

400

globuss24.ru

Основы электропривода

Часть 3 Омск 2016

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

___________________________________________________________

Основы электропривода

Утверждено редакционно-издательским советом университета

в качестве методических указаний к лабораторным работам по курсу

«Основы электропривода технологических установок»,

«Электропривод», «Основы электрического привода»

для студентов очной и заочной форм обучения

по специальностям 23.05.03 – «Подвижной состав железных дорог»,

23.05.05 – «Системы обеспечения движения поездов»,

направлениям 13.03.01 – «Теплоэнергетика и теплотехника»,

13.03.02 – «Электроэнергетика и электротехника»,

23.03.02 – «Наземные транспортно-технологические комплексы»

Омск 2016

УДК 62-83(075.8)

ББК 31.291я73

Основы электропривода. Часть 3: Методические указания к лабораторным работам / В. В. Харламов, П. К. Шкодун, Д. И. Попов, Ю. В. Москалев, Р. В. Сергеев, П. Г. Петров; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2016. 27 с.

Включают в себя описание четырех лабораторных работ по курсу «Основы электропривода технологических установок», «Электропривод», «Основы электрического привода», в которых рассмотрены методики испытания электрических машин в различных режимах работы. Выполнение данных лабораторных работ позволит студентам закрепить теоретические знания по изучаемому курсу и получить практические навыки применения электропривода на производстве.

Предназначены для студентов третьего и четвертого курса очной и заочной форм обучения по специальности 23.05.03 – «Подвижной состав железных дорог», 23.05.05 – «Системы обеспечения движения поездов», направлениям 13.03.01 – «Теплоэнергетика и теплотехника», 13.03.02 – «Электроэнергетика и электротехника», 23.03.02 – «Наземные транспортно-технологические комплексы».

Библиогр.: 4 назв. Табл. 3. Рис. 8.

Рецензенты: доктор техн. наук, профессор В. М. Лебедев;

доктор техн. наук, доцент А. В. Бубнов.

                                                  

Ó Омский гос. университет

путей сообщения, 2016

Оглавление

Введение

5

9.  Исследование процессов нагревания и охлаждения электродвигателей в различных режимах

6

9.1. Основные теоретические положения

6

9.2. Последовательность операций при проведении исследования

х

9.3. Расчеты и построения

х

9.4. Контрольные вопросы

х

10. Определение электромеханической постоянной времени торможения и момента инерции привода

х

10.1. Основные теоретические положения

х

10.2. Последовательность операций при проведении исследования

х

10.3. Расчеты и построения

х

10.4. Контрольные вопросы

х

11. Исследование механических характеристик синхронного двигателя

х

11.1. Основные теоретические положения

х

11.2. Последовательность операций при проведении исследования

х

11.3. Расчеты и построения

х

11.4. Контрольные вопросы

х

12. Оценка эффективности применения частотного управления асинхронными двигателями с переменной нагрузкой на валу

х

12.1. Основные теоретические положения

х

12.2. Последовательность операций при проведении исследования

х

12.3. Расчеты и построения

х

12.4. Контрольные вопросы

х

Библиографический список

х

Введение

Настоящие методические указания состоят из трех частей и содержат описание двенадцати лабораторных работ (по четыре работы – в каждой части) по курсу «Основы электропривода технологических установок», «Электропривод», «Основы электрического привода».

В третьей части методических указаний рассмотрена методика испытаний синхронного двигателя, испытание на нагрев и сравнение энергетической эффективности различных методов регулирования асинхронного двигателя, определение момента инерции и электромеханической постоянной привода.

В процессе подготовки к лабораторным занятиям необходимо заранее изучить основные положения теории по данным методическим указаниям (более подробная информация по изучаемой теме представлена в рекомендованной литературе и конспекте лекций, записанном на лекционных занятиях), ознакомиться с порядком выполнения лабораторной работы и подготовить отчет, который должен содержать электрическую схему, таблицы для записи результатов измерений и заданий из подраздела «Расчеты и построения».

Для проверки своей подготовленности следует письменно ответить на конт­рольные вопросы, приведенные в конце описания каждой лабораторной работы.

В ходе каждой работы студенты должны уяснить взаимосвязь между от­дель­ными параметрами электропривода, закрепить теоретические знания по изучаемому курсу и научиться приме­нять их на прак­тике.

При проведении лабораторных работ необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Питание лабораторной установки разрешается включать только после проверки преподавателем исследуемой схемы. Перед включением питания необходимо убедиться в том, что никто из находящихся в лаборатории не находится в контакте с элементами схемы.

При обнаружении каких-либо неисправностей в схеме, при появлении запаха дыма, чрезмерном нагреве элементов схемы, частей оборудования следует отключить схему и сообщить об этом преподавателю.

Напряжение 380, 220 В является опасным, так как в случае, когда электрический ток, проходящий через тело человека, превышает 0,05 – 0,1 А, электротравма может закончиться смертельным исходом, поэтому при выполнении лабораторных работ нельзя прикасаться к неизолированным проводам, соединительным клеммам и другим частям электрических цепей, находящимся под напряжением.

studfiles.net

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК - PDF

Транскрипт

1 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный университет путей сообщения» (ФГБОУ ВПО УрГУПС) УТВЕРЖДАЮ: Проректор по учебной работе Е.А. Малыгин 2012 ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК Методические указания по выполнению контрольных работ по дисциплинам: «Основы электропривода технологических установок локомотивных предприятий», «Основы электропривода технологических установок» для студентов заочной формы обучения специальностей «Электрический транспорт железных дорог», «Подвижной состав железных дорог» Екатеринбург 2012

2 Методические указания составлены на основании: Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и требований к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки специалиста по специальности «Электрический транспорт железных дорог», квалификация «Инженер путей сообщения»; Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и требований к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки специалиста по специальности «Подвижной состав железных дорог», квалификация «Специалист»; Федерального государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и требований к обязательному минимуму содержания и уровню подготовки бакалавра по направлению «Наземные транспортно-технологические комплексы», квалификация «Бакалавр». Методические указания обсуждены на заседании кафедры «Электрическая тяга» 04 апреля 2012 года, протокол 7. Декан ЭМ факультета, к.т.н., доцент И.С. Цихалевский Заведующий каф. «Электрическая тяга», к.т.н., доцент Н.О. Фролов Разработчик: Ассистент каф. «Электрическая тяга» И.А. Кузьминых Рецензент: Старший научный сотрудник Уральского отделения ОАО «ВНИИЖТ», к.т.н. А.Н. Антропов 2

3 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ МЕХАНИКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА РЕГУЛИРОВАНИЕ КООРДИНАТ ЭЛЕКТРОПРИВОДА БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

4 ВВЕДЕНИЕ Электропривод является технической системой, служащей для преобразования электрической энергии в механическую, которая необходима для осуществления различных технологических процессов в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, в коммунальной сфере, в быту, медицине и других областях жизнедеятельности человека. Большинство рабочих машин, агрегатов, технологических линий и комплексов приводится в движение электрическим приводом. Однако функции электропривода не ограничиваются только преобразованием энергии они существенно шире. Каждая рабочая машина нуждается в управлении: нужно включать и выключать двигатели, приводящие в движение рабочие органы машины, изменять скорость и электромагнитные моменты в соответствии с условиями ведения технологического процесса, осуществлять необходимые защиты и блокировки, обеспечивающие безаварийную работу машин. Современные автоматизированные электроприводы представляют собой сложные динамические системы, включающие в себя различные линейные и нелинейные элементы (двигатели, генераторы, электромашинные, магнитные и электронные усилители, полупроводниковые и другие элементы), обеспечивающие в своем взаимодействии разнообразные статические и динамические характеристики. Задачи анализа, расчета и проектирования подобных систем приобретают важное значение, так как ими приходится заниматься широкому кругу специалистов. 4

5 1 МЕХАНИКА ЭЛЕКТРОПРИВОДА Задача 1.1 Записать в общем виде формулы для определения J и M c, если заданы следующие параметры кинематической схемы лифта, приведенной на рисунке 1.1: грузоподъемность лифта m г, кг; скорость движения кабины 6 ν ио, м/с; масса кабины m к, кг; масса противовеса 8 т пв, кг; диаметр канатоведущего шкива 5 d к.ш, м; передаточное число редуктора 4 i; КПД механической части η м ч ; длина троса 7 L т, м; масса погонного метра троса m т, кг/м; моменты инерции элементов, вращающихся со скоростями ω и ω к. ш, соответственно J 1 и J 2, а также момент инерции двигателя 2 J д. Двигатель 2 связан с тормозом 1 и через муфту 3 c редуктором 4. Рисунок 1.1 Кинематическая схема лифта Задача 1.2 Для кинематической схемы механической части ЭП тележки мостового крана, приведенной на рисунке 1.2, определить J и M c при следующих исходных данных: скорость перемещения тележки ν ио = 0,8 м/с; диаметр ходовых колес d x к = 0,6 м; общая масса тележки с грузом т т = кг, сила сопротивления движению тележки F ИO = Н; J д = 0,1кг-м 2 ; 5

6 J 1 = 0,15 кг м 2 ; J 2 = 0,01 кг м 2 ; J 3 = 0,05 кг м 2 ; z 1 = 20; z 2 = 79; z 3 = 16; z 4 = 83; КПД одной шестеренчатой пары η п = 0,97. Рисунок 1.2 Кинематическая схема механической части электропривода тележки мостового крана На схеме: 1 ходовые колеса; 2 тормоз; 3 двигатель; 4 муфта; 5 рельсы. Задача 1.3 Для кинематической схемы тележки крана, приведенной на рисунке 1.2, получить в общем виде расчетную схему при учете упругости валов, имеющих коэффициенты жесткости с в1 и с в2. Задача 1.4 Уравнения двигателя и исполнительного органа рабочей машины имеют соответственно вид ω = 300-3М и М = ω. Определить аналитически установившиеся скорость ω уcт и момент М уст. Используя условие установившегося движения М = М с, запишем ω уcт =(30- ω уcт )/3, откуда ω уcт = 30 рад/с. Подставляя полученное значение скорости в любое из двух уравнений, получим значение установившегося момента М уст = 90 Н м. 6

7 Задача 1.5 На рисунке 1.3 изображены различные механические характеристики двигателя 1 и исполнительного органа 2. Определить графически во всех случаях скорость установившегося движения, жесткость характеристик в области точки их пересечения и устойчивость установившегося движения ЭП. Рисунок 1.3 Механические характеристики Задача 1.6 Рассчитать и построить зависимость ω(t) при следующих исходных данных: М=50 Н м; М= 100 Н м; J= 0,1 кг м 2 ; ω нач = 100 рад/с. Рассчитать время переходного процесса, за которое скорость снизится в два раза. Задача 1.7 Определить динамический момент, который при J = 0,2 кг м 2 обеспечит увеличение скорости на 200 рад/с за время t n.n = 1 с. Задача 1.8 Получить общее выражение для определения зависимости угла поворота вала двигателя от времени φ(t) для случая постоянного динамического момента и оценить вид этой зависимости. 7

8 Задача 1.9 Выполнить расчет и построение кривых переходного процесса ω(t) и M(t) при линейной механической характеристике двигателя и следующих исходных данных: ω нач = 0; ω уст = 150 рад/с, М нач = М к.з. = 150 Н м; ω 0 = 200 рад/с; М уст = М с = 40 Н м; J = 0,1 кг м 2. Оценить практическое время переходного процесса. Задача 1.10 Рассчитать и построить зависимости ω(t) и M(t) для двигателя, механическая характеристика которого приведена на рисунке 1.4, если М с = 0, ω нач=200 рад/с. Задача 1.11 Двигатель, механическая характеристика 3 которого приведена на рисунке 1.5, работая в установившемся режиме (точка А), преодолевал момент сопротивления М с1 = 150 Н м. В момент времени t = 0, принимаемый за начало отсчета, произошло скачкообразное изменение момента нагрузки (прямые 1, 2) до уровня М с2 = 250 Н м (точка Б). Рассчитать и построить зависимости ω(t) и M(t), соответствующие этому увеличению нагрузки. Рисунок 1.4 Механическая характеристика двигателя 8

9 Рисунок 1.5 Механические характеристики двигателя и исполнительного органа 9

10 2 РЕГУЛИРОВАНИЕ КООРДИНАТ ЭЛЕКТРОПРИВОДА Задача 2.1 Рассчитать и построить естественные характеристики ДПТНВ, используя следующие его паспортные (номинальные) данные: Р ном = 300 квт; U ном =440 В; n ном = 1250 об/мин; I ном = 750 А. Для построения характеристик, представляющих собой прямые линии, достаточно рассчитать координаты двух точек: номинального режима и холостого хода. Найдем номинальные скорость и момент двигателя: ω ном=2π n ном /60=2 3, /60=131 рад/с; М ном = P ном / n ном =300000/131=2306 Н м. Предварительно определим k F ном = M ном / I ном =2306/750=3,08 В с, тогда скорость идеального холостого хода k F ном = M ном / I ном =2306/750=3,08 В с. ω 0 = U ном / (k F ном )=440/3,08=144 рад/с. режима По координатам точек холостого хода (ω = ω 0, I=М=0) и номинального ω(ω= ном, I=I ном, М=M ном ) построим естественные электромеханическую ω(i) и механическую ω(м) характеристики. 10

11 Задача 2.2 Рассчитать и построить характеристики ω(i) и ω(м) при динамическом торможении и добавочном сопротивлении цепи якоря R д = 0,01 Ом. Номинальные данные ДПТНВ см. в задаче 2.1. Задача 2.3 ДПТНВ типа ПБСТ-53 имеет следующие паспортные данные: Р ном = 4,8 квт; п ном = 1500 об/мин; U ном =220 В; I ном = 24,2 A; R я = 0,38 Ом; I вном = 0,8 А. Определить сопротивление резистора, включение которого обеспечит прохождение искусственной характеристики через точку с координатами ω н = 90 рад/с, М и = 25 Н м. Используем метод пропорций, предварительно определив номинальные скорость и момент двигателя: ω ном=2π n ном /60=2 3, /60=157 рад/с; М ном = P ном / n ном =4800/157=30,6 Н м. Зная эти данные, найдем k F ном = M ном / I ном =30,6/20,4=1,3 В с, скорость холостого хода ω 0 = U ном / (k F ном )= 220/1,3 = 169 рад/с. перепад скорости на естественной характеристике при моменте М и = 25 Н м Δω с = М и R я /(k F ном ) 2 =25 0,38/1,3 2 = 6 рад/с, и перепад скорости на искусственной характеристике при том же моменте 11

12 Δω и = ω 0 - ω и= = 79 рад/с. Теперь найдем сопротивление добавочного резистора: R д = R я (Δω и /Δω и -1) = 0,38(79/6-1) = 4,62 Ом. отрезков. Задача 2.4 Для условий задачи 2.3 найти сопротивление резистора методом Задача 2.5 Определить, каким должно быть сопротивление добавочного резистора по сравнению с сопротивлением якоря двигателя, чтобы перепад скорости при заданном токе увеличился в три раза. Задача 2.6 Для двигателя типа ПБСТ-53 (см. задачу 2.3) определить сопротивления резисторов, включение которых ограничит ток при пуске и торможении противовключением до уровня I доп = 3 I ном. Определим сопротивление пускового резистора: R д = U/I доп R = 220/(3 24,2) - 0,38 = 2,65 Ом. Определим сопротивление резистора, используемого при торможении: R д = 2 U/I доп R я = (2.220) / (3.24,2) - 0,38 = 5,7Ом. 12

13 Задача 2.7 Для двигателя типа ПБСТ-53 (см. задачу 2.3) построить пусковую диаграмму при следующих условиях: т = 2; I доп = 2,8 I ном ; М с = 30 Н м. Рассчитать сопротивления добавочных резисторов. Задача 2.8 Для двигателя типа ПБСТ-53 (см. задачу 2.3) определить число характеристик т пусковой диаграммы, при котором изменение тока будет происходить в пределах от I 1 = 60 А до I 2 = 10 А. Задача 2.9 Рассчитать сопротивление резистора, при котором характеристика двигателя (см. задачу 2.3) в режиме динамического торможения пройдет через точку с координатами ω и = 100 рад/с, I и = - 20 А. Задача 2.10 Паспортные данные ДПТНВ приведены в задаче 2.3. Определить магнитный поток и ток возбуждения, при которых искусственная механическая характеристика пройдет через точку с координатами ω и = 250 рад/с, М = 15Н м. Решая (4.5) с учетом того, что R = R я и U = U ном, получим ω и (k Ф и ) 2 - U ном k Ф и + М и R я = 0. Это уравнение имеет два решения: k Ф и1 = 0,85 В с; k Ф и2 = 0,027 В с. Целесообразно выбрать большее из двух полученных значений, так как в этом случае момент двигателя М и обеспечивается при меньшем токе якоря. Для определения тока возбуждения I в.н рассчитаем относительное значение найденного магнитного потока: 13

14 (k Ф и )/ (k Ф ном ) = Ф* и = 0,85/1,3 = 0,61, зная который, с помощью кривой намагничивания определим относительный ток возбуждения I* в.и. =I в.и /I в.ном = 0,38 А, т.е. I в.и = I в.ном I* в.и. = 0,8 0,38 = 0,3 А. Задача 2.11 Для рассмотренного в задаче 2.3 ДПТНВ определить магнитный поток, ток возбуждения и сопротивление добавочного резистора в цепи обмотки возбуждения, при которых скорость идеального холостого хода на искусственной характеристике будет на 75% больше скорости холостого хода на естественной характеристике. Задача 2.12 ДПТНВ типа 2ПФ250 имеет следующие паспортные данные: U = 220В; Р ном = 45 квт; η ном = 1000 об/мин; I ном = 233 A; R я = 0,07 Ом. Рассчитать и построить электромеханическую и механическую характеристики двигателя при питании его от ТП с внутренним сопротивлением R n = 0,1 Ом при Е п = U ном. Определить значение Е п, при котором механическая характеристика пройдет через точку с координатами ω и = 30 рад/с, М и = 400 Н м, и построить эту характеристику. Определить для рассчитанной Е п угол управления тиристорами α, приняв E ср0 = 220 В. Задача 2.13 Рассчитать и построить естественные характеристики ДПТПВ типа Д31, имеющего следующие данные: Р ном = 8 квт; η ном = 800 об/мин; U ном = 220 В; I ном =46,5 А; η ном =0,78. 14

15 Определим номинальные скорость и момент: ω ном =2 π n ном /60=2 3,14 800/60=83,7 рад / с; М ном =P ном /ω ном =8000/83,7=95,5 Н м. Задача 2.14 Для двигателя Д31 (данные см. в задаче 2.13) рассчитать сопротивление добавочного резистора R д, при включении которого электромеханическая характеристика пройдет через точку с координатами ω и = 50 рад/с, I и = 40 А, и построить эту характеристику. Определим суммарное сопротивление обмоток якоря и возбуждения двигателя: R д +R о.в 0,75 U ном (1-η ном )/I ном = 0,75.220(1-0,78)/46,5 = 0,78Ом. По естественной характеристике 1 (см. рис. 4.33) для тока I и = 40 А найдем ω c = 90 рад/с. Подставив все имеющиеся данные получим R д = (1- ω и /ω е )(U ном / I ном - R я - R о.в )= (1-50/90)(220/40-0,78) = 2,1Ом. Для ряда значений тока по естественной характеристике 1(рисунок 2.1) определим значения скорости ω с. Далее вычислим скорости ω и на искусственной характеристике при тех же токах. Используем полученные данные для построения искусственной электромеханической характеристики 2 (таблица 2.1). 15

16 Рисунок 2.1 Естественные и искусственные характеристики ДПТПВ Таблица 2.1 Расчетные данные для построения искусственной электромеханической характеристики I, А ω с, рад/с ω и, рад/с Задача 2.15 Для двигателя Д31(см. задачу 4.13) рассчитать R д, включение которого в цепь якоря позволит снизить скорость двигателя в три раза при номинальном моменте нагрузки. Задача 2.16 Для двигателя Д31 (см. задачу 2.13) найти сопротивление резистора R д, включение которого позволит снизить ток двигателя в первый момент пуска до уровня 2I ном. 16

17 Задача 2.17 Для двигателя Д31 (см. задачу 2.13) определить сопротивление резистора R д, при включении которого механическая характеристика двигателя пройдет через точку с координатами ω и = 0,2 ω ном, М и = 0,9 М. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1. Москаленко В.В. Электрический привод: учеб. пособие. 2-е изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», с. 2. Чиликин М.Г. Общий курс электропривода. Учебник для вузов. 5-е изд., доп. и переработ. М.: «Энергия», с. 3. Башарин А.В., Голубев Ф.Н., Кепперман В.Г. Примеры расчетов автоматизированного электропривода. 2-е изд. доп. и переработ. Л.: «Энергия», с. 4. Елисеев В.А., Шинянский А.В. Справочник по автоматизорованному электроприводу. М.: «Энергоатомиздат», с. 5. Онищенко Г.Б. Электрический привод. Учебник для вузов. М.: «РАСХН», с. 17

docplayer.ru

Методические указания (к.пр)

Кафедра электропривода и систем автоматизации

Учебное пособие по курсовому проекту по автоматизированному электроприводу и теории электропривода

«Электропривод механизма подъёма крана»

Оглавление

  1. Методические указания к выполнению курсового проекта

    1. Цель задачи курсового проекта

    2. Содержание курсовой работы

    3. Оформление пояснительной записки

  2. Выбор двигателя и кинематической схемы механизма

    1. Расчёт двигателя по методу рядов

    2. Разработка кинематической схемы механизма

    3. Проверка выбранного двигателя из условия пуска

    4. Предварительная проверка мощности двигателя из условий пуска

  3. Разработка силовой схемы и выбор схемы управления

    1. Контроллерное управление электроприводами

    2. Управление электроприводами при помощи магнитных контроллеров

    3. Описание принципиальной электрической схемы

  4. Расчёт пусковых сопротивлений и построение механических характеристик

  5. Расчёт и построение полной нагрузочной диаграммы электропривода и проверка двигателя на нагрев

    1. Построение нагрузочной диаграммы при подъёме груза

    2. Построение нагрузочной диаграммы при спуске груза

    3. Построение нагрузочной диаграммы при подъёме и спуске крюка

    4. Проверка выбранного двигателя по нагреву

Справочные данные по редукторам для студентов заочного отделения

  1. МЕТАДИЧЕСКИЕ УКАЗАНЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

    1. Цель и задачи курсового проекта

Курсы «теория электропривода» и «Автоматизированный электропривод» являются основными теоретическими курсами для студентов специальности «электропривод и автоматизация промышленных установок» и «Электроснабжение промышленных предприятий и сельского хозяйства». При курсовом проектировании студениты закрепляют теоретические знания полученные при изучении курса, знакомятся с практическими методами определения статических нагрузок и моментов инерции производственных механизмов, расчётов механический характеристик и пускорегулировочных сопротивлений двигателей, принципиальными схемами управления электроприводами.

Во время работы над курсовым проектом студенты получают практические навыки расчёта переходных процессов аналитически и графоаналитическим методами, построения нагрузочных диаграмм электропривода и выбора мощности двигателей для производственных механизмов. Студенты учатся обосновывать принимаемые решения путём сравнивания вариантов , логических суждений, рассмотрение теоретических положений основного курса, умению кратко и точно пояснить ход решения.

Работа над курсовым проектом позволяет студентам лучше усвоить взаимосвязь электропривода с производственным механизмами, познакомиться с методикой расчёта мощности и выбора типа электрической машины , работой полуавтоматических разомкнутых схем управления и методикой проверочного расчёта по уточнённой нагрузочной диаграмме.

В период проектирования студенты изучают основную и периодическую литературу по основам электропривода и знакомятся со специальной литературой, позволяющей глубже рассматривать вопросы проектирования электропривода заданного механизма.

ЗАДАНИЕ

  1. на курсовой проект по курсу «Теория электропривода» для студентов заочного отделения специальности 1205

  2. на курсовую работу по курсу «Автоматизированный электропривод» для студентов специальности 0303, 1205

Определить мощность и выбрать по каталогу электродвигатель для механизма подъёма мостового крана, имеющего данные, указания в табл. 1 и 2. После этого составить схему управления электроприводом механизма, рассчитать механические характеристики двигателя и пускорегулировочные сопротивления, построить полную нагрузочную диаграмму и проверить двигатель на нагрев и перегрузочную способность.

Для равномерного распределения сил с учётом трудоёмкости отдельных разделов курсовой работы в течение семестра прилагается образец оглавления пояснительной записки с приблизительным объёмом работы по указанным разделам. На оформление записки отводится 20% бюджета времени.

ЗДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Таблица №1

Варианты

Харак-

теристика

механизма

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Обозначения

Единицы

Грузоподъёмность

3

3

5

5

7,5

7,5

10

10

15

15

20

20

30

30

50

50

75

75

100

100

150

150

Т

Вес крюка

0,2

0,2

0,25

0,25

0,3

0,3

0,3

0,3

0,35

0,35

0,4

0,4

0,6

0,6

0,8

0,8

1

1

1

1

1,3

1,3

Т

Диаметр барабана

380

380

380

380

430

430

500

500

500

500

600

600

600

600

700

700

700

700

800

800

800

800

Дб

мм

Скорость подъёма

25

25

22

22

20

20

18

18

12

12

10

10

8

8

7

7

6

6

5

5

4

4

V

м/мин

Высота подъёма

16

16

16

16

15

15

15

15

14

14

14

14

12

12

12

12

10

10

10

10

10

10

h

м

КПД передачи при минимальной нагрузке

0,88

0,88

0,88

0,88

0,9

0,9

0,9

0,9

0,91

0,91

0,91

0,91

0,91

0,91

0,92

0,92

0,92

0,92

0,92

0,92

0,93

0,95

-

Среднее ускорение

0,25

0,25

0,25

0,25

0,22

0,22

0,22

0,22

0,2

0,2

0,2

0,2

0,2

0,18

0,18

0,18

0,18

0,18

0,15

0,15

0,15

0,15

а

м/с

Относительная продолжительность включения

37

37

37

37

35

35

35

35

31

31

31

31

27

27

27

27

23

23

23

23

23

23

ПВ

%

Род тока

=



=



=



=



=



=



=



=



=



=



=



Режим работы

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Время стропки груза

5

5

5

5

7

7

7

7

8

8

10

10

10

10

15

15

15

15

20

20

20

20

с

Время подъезда и отъезда

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

tn

c

ЗДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Таблица №2

Варианты

Харак-

теристика

механизма

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

Обозначения

Единицы

Грузоподъёмность

3

3

5

5

7.5

7.5

10

10

15

15

20

20

30

30

50

50

75

75

100

100

150

150

Т

Вес крюка

0.2

0.2

0.25

0.25

0.3

0.3

0.3

0.3

0.35

0.35

0.4

0.4

0.6

0.6

0.8

0.8

1

1

1

1

1.3

1.3

Т

Диаметр барабана

380

380

380

380

430

430

500

500

500

500

600

600

600

600

700

700

700

700

800

800

800

800

ДS

мм

Скорость подъёма

35

35

35

35

30

30

27

27

25

25

18

18

14

14

13

13

11

11

9

9

7

7

V

м/мин

Высота подъёма

16

16

16

16

15

15

15

15

14

14

14

14

12

12

12

12

10

10

10

10

10

10

h

м

КПД передачи при минимальной нагрузке

0.88

0.88

0.88

0.88

0.9

0.9

0.9

0.9

0.91

0.91

0.91

0.91

0.91

0.91

0.92

0.92

0.92

0.92

0.92

0.92

0.93

0.93

-

Среднее ускорение

0.5

0.5

0.5

0.5

0.4

0.4

0.4

0.4

0.35

0.35

0.35

0.35

0.35

0.3

0.3

0.3

0.5

0.25

0.25

0.25

0.25

0.25

а

м/с

Относительная продолжительность включения

37

37

37

37

35

35

35

35

31

31

31

31

27

27

27

27

23

23

23

23

23

23

ПВ

%

Род тока



=



=



=



=



=



=



=



=



=



=



=

Режим работы

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Время стропки груза

5

5

5

5

7

7

7

7

8

8

10

10

10

10

15

15

15

15

20

20

20

20

с

Время подъезда и отъезда

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

20

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

25

tn

c

ЗДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Таблица №3

Варианты

Харак-

теристика

механизма

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

Обозначения

Единицы

Грузоподъёмность

2

2

4

4

6

6

8

8

12

12

16

16

22

22

27

27

40

40

60

60

80

Т

Вес крюка

0,2

0,2

0,25

0,25

0,3

0,3

0,35

0,35

0,4

0,4

0,5

0,5

0,6

0,6

0,8

0,8

0,9

0,9

1

1

1

Т

Диаметр барабана

300

300

350

350

380

380

400

400

450

450

500

500

550

550

600

600

650

650

700

700

750

ДS

мм

Скорость подъёма

35

35

35

35

30

30

27

27

25

25

20

20

18

18

14

14

12

12

11

11

10

V

м/мин

Высота подъёма

16

16

16

16

15

15

15

15

15

15

15

15

14

14

14

14

14

14

12

12

12

h

м

КПД передачи при минимальной нагрузке

0,85

0,85

0,85

0,85

0,88

0,88

0,88

0,88

0,9

0,9

0,9

0,9

0,91

0,91

0,91

0,91

0,92

0,92

0,92

0,92

0,92

-

Среднее ускорение

0,5

0,5

0,5

0,5

0,4

0,4

0,4

0,4

0,35

0,35

0,35

0,35

0,32

0,32

0,32

0,32

0,28

0,28

0,28

0,28

0,28

а

м/с

Относительная продолжительность включения

37

37

37

37

35

35

35

35

32

32

32

32

32

28

28

28

28

23

23

23

23

ПВ

%

Род тока



=



=



=



=



=



=



=



=



=



=



Режим работы

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

ВТ

Т

Время стропки груза

6

6

6

6

8

8

8

8

10

10

10

10

14

14

14

14

16

16

16

16

16

с

Время подъезда и отъезда

20

20

20

20

22

22

22

22

24

24

24

24

24

26

26

26

26

28

28

28

28

tn

c

studfiles.net

«Основы электропривода» - часть 2

Вопросы для самоконтроля .

1. Как может включаться обмотка возбуждения СД при пуске?

2. Какие достоинства присущи СД?

3. Что такое угловая характеристика СД?

Тема 4.1. Энергетические показатели работы электропривода .

Потери мощности и энергии электроприводов. в установившемся режиме работы. Потери энергии при пуске и торможении электроприводов.

Литература : [1, с. 111- 115], [2, с. 197- 219]

Методические указания .

Следует обратить внимание на причины и величину возникающих потерь мощности энергии в установившемся и переходных режимах работы электропривода на способы снижения потерь. Особое внимание уделить коэффициенту полезного действия коэффициенту мощности электропривода.

Вопросы для самопроверки.

1. Что входит в состав постоянных и переменных потерь мощности?

2. Как связаны между собой потери мощности и энергии ?

3. Какие существуют способы снижения потерь энергии в переходных процессах ЭП?

4. Способы повышения коэффициента мощности.

Тема 4.2. Расчет мощности, выбор и проверка электродвигателей .

Нагрузочные диаграммы двигателей. Расчет мощности двигателей при различных режимах работы. Выбор и проверка двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

Литература : [1, с. 116- 137], [2, с.220- 230].

Методические указания.

Изучить методы расчета мощности двигателей при продолжительном, кратковременном и повторно- кратковременном режимах работы различными методами. Изучить, как осуществляется выбор двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

Практическая работа № 2.

Практическая работа № 3

Вопросы для самопроверки .

1. Асинхронный двигатель работает с номинальной нагрузкой и нагревается выше допустимой температуры. Каковы возможные причины перегрева? Какими способами можно снизить нагрев?

2. Почему температура двигателя, отключенного от сети, сначала падает быстро, а затем охлаждение замедляется?

3. В каком режиме работают двигатели в городском пассажирском энергетическом транспорте?

ПЕРЕЧЕНЬ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ

ПО ПРЕДМЕТУ

« ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА »

1. Понятие об электроприводе. Структурная схема автоматизированного электропривода.

2. Классификация электропривода.

3. Основные направления развития автоматизированного электропривода.

4. Механические звенья ЭП и их расчетные схемы.

5. Статический и динамический моменты в электроприводе.

6. Основное уравнение движения электропривода.

7. Понятие механической характеристики двигателя и исполнительного органа рабочей машины.

8. Жесткость механической характеристики.

9. Операция приведения статического момента и момента инерции к валу двигателя.

10. Схема включения ДПТ с НВ, особенности, применение.

11. Основные уравнения ДПТ НВ и естественная механическая характеристика.

12. Основные технические показатели двигателя постоянного тока.

13. Режим холостого ДПТ НВ и короткое замыкание.

14. Двигательный режим ДПТ НВ и его характеристика.

15. Генераторный режим работы ДПТ НВ, параллельный с сетью и его характеристика.

16. Генераторный режим работы ДПТ НВ, последовательный с сетью и его характеристика.

17. Режим автономного генератора и его характеристика.

18. Электромеханическая и механическая характеристики ДПТ НВ, их характерные точки.

19. Качественные показатели регулирования скорости двигателей.

20. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ путем изменения магнитного потока.

21. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ изменением подводимого к якорю напряжения.

22. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ изменением сопротивления в цепи якоря.

23. Регулирование скорости в системе «Преобразователь-двигатель».

24. Регулирование скорости в системе «Преобразователь-двигатель».

25. Расчет пусковых сопротивлений для ДПТ НВ графо-аналитическим методом.

26. Синхронный двигатель. Особенности, область применения.

27. Синхронный двигатель как компенсатор реактивной мощности системы электроснабжения. Угловая характеристика синхронного двигателя.

28. Пуск синхронного двигателя. Схема пуска СД с ограничением тока с помощью реактора.

29. Пуск синхронного двигателя. Схема пуска СД с помощью автотрансформатора.

30. Схемы включения ДПТ (с независимым возбуждением, параллельным возбуждением и последовательным).

31. Электромеханическая характеристика ДПТ с последовательным возбуждением.

32. Энергетические режимы работы двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.

33. Продолжительный режим работы двигателей и его характеристика.

34. Повторно-кратковременный режим работы двигателей и его характеристика.

35. Кратковременный режим работы двигателей и его характеристика.

36. Критерии выбора двигателей для ЭП.

37. Классы изоляции электрических машин.

38. Расчет мощности двигателя по методу средних потерь.

39. Расчет мощности двигателя по методу эквивалентных величин.

40. Проверка двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

41. Выбор электропривода по технико-экономическим показателям.

42. Коэффициент мощности электропривода.

43. Потери мощности энергии при переходных процессах.

44. Потери мощности энергии в установившихся режимах.

45. Особенности выбора двигателя по мощности регулируемого электропривода.

46. Асинхронный двигатель: схемы включения, особенности, область применения.

47. Основные технические характеристики асинхронного двигателя.

48. Динамическое торможение АД с самовозбуждением.

49. Динамическое торможение АД с независимым возбуждением.

50. Торможение АД противовключением и его характеристика.

51. Режим рекуперативного торможения АД.

52. Регулирование скорости вращения АД путем изменения числа пар полюсов («звезда-двойная звезда»)

53. Регулирование скорости вращения АД путем изменения числа пар полюсов («треугольник-двойная звезда»).

54. Регулирование скорости вращения АД изменением частоты тока.

55. Регулирование скорости вращения АД введением сопротивления в цепь ротора.

56. Регулирование скорости вращения АД изменением величины подводимого напряжения.

57. Холостой ход и короткое замыкание 3-х фазного асинхронного двигателя.

58. Характерные точки естественной механической характеристики асинхронного двигателя.

Указания по выполнению контрольной работы по предмету

«Основы электропривода».

При выполнении контрольной работы необходимо выполнять следующие требования:

1. написать условия задачи и вопросы,

2. в приведенных формулах обязательно дать расшифровку входящих в нее величин и указать размерность,

3. работа должна быть написана чернилами или пастой синего цвета, схемы и графики вычерчены карандашом на миллиметровой бумаге с соблюдением действующих ГОСТов,

4. все страницы контрольной работы необходимо пронумеровать,

5. в тетради необходимо оставлять поля для замечаний и место в конце работы для рецензии преподавателя,

6. обязательно следует указать литературу, использованную при выполнении контрольной работы,

7. при ответе на вопросы недопустимо механическое переписывание материала учебника,

8. в конце работы ставится подпись учащегося и дата выполнения задания.

ЗАДАНИЕ №1.

1. Какая особенность ДПТ НВ и ДПТ параллельного возбуждения отличает их от других двигателей постоянного тока.

2. Почему генераторный режим называется тормозным?

3. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику ДПТС НВ?

4. Какой вид торможения невозможен в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением и почему?

5. Почему механические характеристики ДПТ НВ и ДПТ параллельного возбуждения прямолинейны, а у ДПТ последовательного возбуждения- криволинейны?

6. Как изменится скорость двигателя последовательного возбуждения, если уменьшить сопротивление шунта?

7. Почему механические характеристики ДПТ с параллельным возбуждением при различных напряжениях на якоре параллельны друг другу?

8. Почему скорость реального холостого хода АД не совпадает с идеальной?

9. Какова возможная минимальная скорость в установившемся режиме асинхронного двигателя?

10. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику АД?

11. Перечислить способы получения репуперативного торможения для ДПТ НВ.

12. Как ослабить динамическое торможение АД?

13. Как усилить конденсаторное торможение?

14. Почему индукционное торможение менее эффективно, чем конденсаторное?

15. Какой вид торможения имеет место в шифтах с двухскоростным АД? Почему?

16. Как изменяется вращающий момент АД во время пуска?

17. Какой режим торможения считается самым эффективным и почему?

18. Почему с уменьшением частоты переменного тока, подаваемого на АД, необходимо пропорционально уменьшать и напряжение?

19. Каким образом можно получить динамическое торможение для АД с фазным ротором? Нарисовать схему.

20. Назвать главную отличительную особенность режима репуперативного торможения для АД

21. Почему при соединении обмоток статора в двойную звезду ток в каждой фазе можно пропустить в 2 раза больше, чем при соединении в звезду или треугольник?

22. Будет ли иметь место режим короткого замыкания для ДПТ, его цепь якоря замкнуть попарно? Почему?

23. Назвать, в каком режиме ДПТ одновременно получает энергию и электрическую и механическую? Показать этот режим на характеристике.

24. Пояснить, почему механическая и электромеханическая характеристики изображаются совмещенными? Назвать их характерные точки.

mirznanii.com

Учебное пособие: «Основы электропривода»

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА .

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ .

1.Пояснительная записка.

Предмет «Основы электропривода» предусматривает изучение режимов работы, характеристик, возможностей регулирования координат электроприводов постоянного и переменного токов. Программой предмета предусмотрено изучение основ расчета и выбора сопротивлений электрических приводов, определений энергетических показателей работ.

В процессе изучения учебного материала необходимо обращать внимание на современные достижения науки и техники в области энергомашиностроения, создания новых технических средств автоматизации, расширение применения

регулируемого электропривода.

Изучение предмета базируется на знании материала дисциплин»Техническая механика», «Теоретические основы электротехники», «Электрические измерения», «Электрические машины». В свою очередь он является базовым для изучения дисциплины «Системы автоматизированного управления электроприводом».

В результате изучения предмета «Основы электропривода» учащийся должен знать:

· механику электропривода,

· режим работы электродвигателей, способы пуска и торможения, естественные и искусственные механические характеристики электродвигателей,

· основные способы регулирования координат электроприводов постоянного и переменного тока,

· общие сведения о неустановившемся механическом движении электропривода,

· методику расчета пусковых и регулировочных сопротивлений,

· методику расчета мощности электродвигателя при различных режимах работы,

· принципиальные схемы электроприводов,

· правила и требования ТБ, ПС И ПБ.

Учащиеся должны уметь :

· составлять расчетные схемы механической части электропривода,

· производить расчеты неустановившегося механического движения электропривода,

· анализировать процессы, происходящие в электроприводе в различных режимах работы,

· рассчитывать механические и электромеханические характеристики электропривода,

· производить необходимые расчеты регулировочных и пусковых сопротивлений,

· делать расчеты по определению мощности электродвигателей,

· проводить проверку электродвигателей по перезагрузочной способности, пусковым условиям, нагреву.

Программа предмета «Основы электропривода»предусматривает самостоятельное изучение рекомендуемой литературы (см. список).

Учащиеся- заочники, в соответствии с учебным планом выполняют 1 контрольную работу и сдают экзамен.

Рекомендуемая литература .

Основная.

1.Васин.В.М. Электрический привод. -М.: Высшая школа, 1984

2. Москаленко В.В. Электрический привод.- М.: Высшая школа,1991

Дополнительная.

1. Яковенко В.С., Аренюк С.С., Царик В.М. – Расчет и конструирование элементов электропривода.- М.: Энергоиздат, 1987.

2. Цейтлин Л.С. Электропривод, электрооборудование и основы управления.- М.: Высшая школа, 1985.

3. Кацман М.М. Электрические машины и электропривод автоматических устройств.- М.: Высшая школа, 1987.

4. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. Елисеева В.А. и Шинянского А.В.- М.: Энергоиздат, 1983.

5. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. Круповича В.И.- М., Энергоатомиздат, 1982.

Содержание предмета.

Введение.

Понятие об электроприводе. Классификация электроприводов. Основные направления развития электропривода и его роль в народном хозяйстве.

Литература : [1, с. 4- 13 ]

Методические указания

Необходимо обратить внимание на роль и задачи электропривода, расширение сферы применения регулируемого электропривода постоянного и переменного тока.

Вопросы для самопроверки :

1. Каковы преимущества электрического привода по сравнению с другими видами привода исполнительных органов?

2. Как классифицируются электрические приводы?

3. Назвать основные этапы развития электрического привода.

4. Чем характеризуется развитие современного электрического привода?

Тема 1.1. Структура механической части электропривода .

Механические звенья электропривода. Расчетные схемы механической части

электропривода. Статические моменты сопротивления Приведение статических моментов и моментов инерции к одному валу. Понятие механической характеристики электродвигателя и исполнительного органа рабочей машины. Неустановившееся движение электропривода.

Практическая работа № 1.

Литература: [1, с. 6-15], [2, с. 14-34]

Методические указания .

Изучение данной темы необходимо сопровождать составлением уравнений движения, определение его параметров и построения совместной характеристики.

Вопросы для самопроверки :

1. Дать характеристику движения электропривода для следующих видов основного уравнения :

а). – М дин = -М + М ст

б). О = М – М ст

2. Для чего выполняется операция приведения?

3. Какое движение называется установившимся, а какое- неустановившимся?

4. Что такое динамический момент ?

5. Что называют механической характеристикой двигателя?

Тема 2.1 Электропривод с двигателями постоянного тока независимого возбуждения.

Схема включения, режимы работы, электромеханические и механические характеристики. Пуск и торможение. Регулирование координат изменением сопротивления якоря, магнитного потока и подводимого к якорю напряжением. Расчет регулировочных и пусковых сопротивлений. Понятие импульсного регулирования.

Литература : [ 1, с. 15-31], [2, с. 46-85]

Методические указания.

Изучая данную тему, нужно научиться анализировать физические процессы, происходящие в различных режимах двигателя, рассчитывать и строить естественные характеристики при изменении сопротивления якоря, магнитного потока или величины подводимого напряжения, а также строить тормозные характеристики и рассчитывать тормозные сопротивления, строить пусковую диаграмму и определять сопротивление секций пускового реостата.

Вопросы для самопроверки .

1. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику ДПТ с независимым возбуждением?

2. Что общего у всех тормозных режимов?

3. Нарисовать схему включения ДПТ с независимым возбуждением?

4. Записать уравнение напряжений, ЭДС и момента для двигателя постоянного тока с незавершенным возбуждением.

5. В каком режиме работы двигателя постоянного тока с независимым возбуждением угловая скорость будет больше скорости холостого хода?

Тема 2.2. Электропривод с двигателя постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.

Схемы включения, характеристики и режимы работы двигателей постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.

Литература: [1, с. 31-36], [2, с. 91-95], [2, с. 104-105]

Методические указания.

Рассматривая схемы включения двигателей постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения, уяснить назначение обмоток параллельного и последовательного возбуждения. Необходимо отчетливо представлять достоинство и недостатки двигателей с различным типом возбуждения сравнивать и сопоставлять эти схемы. Особое внимание уделить изучению режимов работы.

Вопросы для самопроверки.

1. Какую роль играет последовательная обмотка, если основную МДС создает параллельная обмотка в двигателях со смешанным возбуждением?

2. Какой вид торможения невозможен в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением и почему ?

3. Почему механические характеристики ДПТ НВ прямолинейны, а последовательного возбуждения - криволинейны?

Тема 3.1. Электропривод с асинхронным двигателем переменного тока .

Схемы включения и режимы работы асинхронных двигателей . Электромеханические и механические характеристики асинхронных двигателей. Пуск и торможение. Регулирование координат с помощью сопротивлений, изменением числа пар полюсов, изменением величины и частоты подводимого напряжения. Каскадные схемы включения. Расчет пусковых сопротивлений для асинхронных двигателей.

Литература: [1, с. 36-49], [2, 106- 153 ].

Методические указания.

При изучении данной темы необходимо обратить внимание на различие схем включения асинхронного двигателя в зависимости от конструкции ротора, на различие пусковых свойств и способов регулирования скорости вращения Более подробно следует остановиться на расчете и построении естественной и искусственной механической характеристик. Необходимо проанализировать преимущества асинхронных двигателей, их использование в электроприводе. Обратить внимание на вид искусственных механических характеристик, полученных при изменении сопротивления якоря, числа полюсов, изменение величин и частоты подводимого напряжения .

Вопросы для самопроверки .

1. Почему скорость реального холостого хода асинхронного двигателя не совпадает с идеальной?

2. Какова возможная минимальная скорость в установившемся режиме асинхронного двигателя?

3. Какими способами могут быть получены механические характеристики асинхронного двигателя ( АД) ?

4. Почему индукционное торможение менее эффективно, чем конденсаторное.

5. Как изменяется вращающий момент АД во время пуска?

Тема 3.2. Электропривод с синхронными двигателями .

Схемы включения, характеристики и режим работы синхронного двигателя. Достоинства и недостатки синхронного двигателя, область его применения. Синхронный двигатель как компенсатор реактивной мощности систем электроснабжения. Регулирование скорости и торможение синхронного двигателя.

Литература: [1, с. 54-58], [2, с. 169- 177]

Методические указания.

Рассматривая схемы включения, характеристики и режим работы синхронного двигателя, следует более подробно остановиться на механической и угловой характеристике и на пуске синхронного двигателя, внимательно изучить работу СД как компенсатора реактивной мощности.

Вопросы для самоконтроля .

1. Как может включаться обмотка возбуждения СД при пуске?

2. Какие достоинства присущи СД?

3. Что такое угловая характеристика СД?

Тема 4.1. Энергетические показатели работы электропривода .

Потери мощности и энергии электроприводов. в установившемся режиме работы. Потери энергии при пуске и торможении электроприводов.

Литература : [1, с. 111- 115], [2, с. 197- 219]

Методические указания .

Следует обратить внимание на причины и величину возникающих потерь мощности энергии в установившемся и переходных режимах работы электропривода на способы снижения потерь. Особое внимание уделить коэффициенту полезного действия коэффициенту мощности электропривода.

Вопросы для самопроверки.

1. Что входит в состав постоянных и переменных потерь мощности?

2. Как связаны между собой потери мощности и энергии ?

3. Какие существуют способы снижения потерь энергии в переходных процессах ЭП?

4. Способы повышения коэффициента мощности.

Тема 4.2. Расчет мощности, выбор и проверка электродвигателей .

Нагрузочные диаграммы двигателей. Расчет мощности двигателей при различных режимах работы. Выбор и проверка двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

Литература : [1, с. 116- 137], [2, с.220- 230].

Методические указания.

Изучить методы расчета мощности двигателей при продолжительном, кратковременном и повторно- кратковременном режимах работы различными методами. Изучить, как осуществляется выбор двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

Практическая работа № 2.

Практическая работа № 3

Вопросы для самопроверки .

1. Асинхронный двигатель работает с номинальной нагрузкой и нагревается выше допустимой температуры. Каковы возможные причины перегрева? Какими способами можно снизить нагрев?

2. Почему температура двигателя, отключенного от сети, сначала падает быстро, а затем охлаждение замедляется?

3. В каком режиме работают двигатели в городском пассажирском энергетическом транспорте?

ПЕРЕЧЕНЬ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ

ПО ПРЕДМЕТУ

« ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА »

1. Понятие об электроприводе. Структурная схема автоматизированного электропривода.

2. Классификация электропривода.

3. Основные направления развития автоматизированного электропривода.

4. Механические звенья ЭП и их расчетные схемы.

5. Статический и динамический моменты в электроприводе.

6. Основное уравнение движения электропривода.

7. Понятие механической характеристики двигателя и исполнительного органа рабочей машины.

8. Жесткость механической характеристики.

9. Операция приведения статического момента и момента инерции к валу двигателя.

10. Схема включения ДПТ с НВ, особенности, применение.

11. Основные уравнения ДПТ НВ и естественная механическая характеристика.

12. Основные технические показатели двигателя постоянного тока.

13. Режим холостого ДПТ НВ и короткое замыкание.

14. Двигательный режим ДПТ НВ и его характеристика.

15. Генераторный режим работы ДПТ НВ, параллельный с сетью и его характеристика.

16. Генераторный режим работы ДПТ НВ, последовательный с сетью и его характеристика.

17. Режим автономного генератора и его характеристика.

18. Электромеханическая и механическая характеристики ДПТ НВ, их характерные точки.

19. Качественные показатели регулирования скорости двигателей.

20. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ путем изменения магнитного потока.

21. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ изменением подводимого к якорю напряжения.

22. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ изменением сопротивления в цепи якоря.

23. Регулирование скорости в системе «Преобразователь-двигатель».

24. Регулирование скорости в системе «Преобразователь-двигатель».

25. Расчет пусковых сопротивлений для ДПТ НВ графо-аналитическим методом.

26. Синхронный двигатель. Особенности, область применения.

27. Синхронный двигатель как компенсатор реактивной мощности системы электроснабжения. Угловая характеристика синхронного двигателя.

28. Пуск синхронного двигателя. Схема пуска СД с ограничением тока с помощью реактора.

29. Пуск синхронного двигателя. Схема пуска СД с помощью автотрансформатора.

30. Схемы включения ДПТ (с независимым возбуждением, параллельным возбуждением и последовательным).

31. Электромеханическая характеристика ДПТ с последовательным возбуждением.

32. Энергетические режимы работы двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.

33. Продолжительный режим работы двигателей и его характеристика.

34. Повторно-кратковременный режим работы двигателей и его характеристика.

35. Кратковременный режим работы двигателей и его характеристика.

36. Критерии выбора двигателей для ЭП.

37. Классы изоляции электрических машин.

38. Расчет мощности двигателя по методу средних потерь.

39. Расчет мощности двигателя по методу эквивалентных величин.

40. Проверка двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

41. Выбор электропривода по технико-экономическим показателям.

42. Коэффициент мощности электропривода.

43. Потери мощности энергии при переходных процессах.

44. Потери мощности энергии в установившихся режимах.

45. Особенности выбора двигателя по мощности регулируемого электропривода.

46. Асинхронный двигатель: схемы включения, особенности, область применения.

47. Основные технические характеристики асинхронного двигателя.

48. Динамическое торможение АД с самовозбуждением.

49. Динамическое торможение АД с независимым возбуждением.

50. Торможение АД противовключением и его характеристика.

51. Режим рекуперативного торможения АД.

52. Регулирование скорости вращения АД путем изменения числа пар полюсов («звезда-двойная звезда»)

53. Регулирование скорости вращения АД путем изменения числа пар полюсов («треугольник-двойная звезда»).

54. Регулирование скорости вращения АД изменением частоты тока.

55. Регулирование скорости вращения АД введением сопротивления в цепь ротора.

56. Регулирование скорости вращения АД изменением величины подводимого напряжения.

57. Холостой ход и короткое замыкание 3-х фазного асинхронного двигателя.

58. Характерные точки естественной механической характеристики асинхронного двигателя.

Указания по выполнению контрольной работы по предмету

«Основы электропривода».

При выполнении контрольной работы необходимо выполнять следующие требования:

1. написать условия задачи и вопросы,

2. в приведенных формулах обязательно дать расшифровку входящих в нее величин и указать размерность,

3. работа должна быть написана чернилами или пастой синего цвета, схемы и графики вычерчены карандашом на миллиметровой бумаге с соблюдением действующих ГОСТов,

4. все страницы контрольной работы необходимо пронумеровать,

5. в тетради необходимо оставлять поля для замечаний и место в конце работы для рецензии преподавателя,

6. обязательно следует указать литературу, использованную при выполнении контрольной работы,

7. при ответе на вопросы недопустимо механическое переписывание материала учебника,

8. в конце работы ставится подпись учащегося и дата выполнения задания.

ЗАДАНИЕ №1.

1. Какая особенность ДПТ НВ и ДПТ параллельного возбуждения отличает их от других двигателей постоянного тока.

2. Почему генераторный режим называется тормозным?

3. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику ДПТС НВ?

4. Какой вид торможения невозможен в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением и почему?

5. Почему механические характеристики ДПТ НВ и ДПТ параллельного возбуждения прямолинейны, а у ДПТ последовательного возбуждения- криволинейны?

6. Как изменится скорость двигателя последовательного возбуждения, если уменьшить сопротивление шунта?

7. Почему механические характеристики ДПТ с параллельным возбуждением при различных напряжениях на якоре параллельны друг другу?

8. Почему скорость реального холостого хода АД не совпадает с идеальной?

9. Какова возможная минимальная скорость в установившемся режиме асинхронного двигателя?

10. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику АД?

11. Перечислить способы получения репуперативного торможения для ДПТ НВ.

12. Как ослабить динамическое торможение АД?

13. Как усилить конденсаторное торможение?

14. Почему индукционное торможение менее эффективно, чем конденсаторное?

15. Какой вид торможения имеет место в шифтах с двухскоростным АД? Почему?

16. Как изменяется вращающий момент АД во время пуска?

17. Какой режим торможения считается самым эффективным и почему?

18. Почему с уменьшением частоты переменного тока, подаваемого на АД, необходимо пропорционально уменьшать и напряжение?

19. Каким образом можно получить динамическое торможение для АД с фазным ротором? Нарисовать схему.

20. Назвать главную отличительную особенность режима репуперативного торможения для АД

21. Почему при соединении обмоток статора в двойную звезду ток в каждой фазе можно пропустить в 2 раза больше, чем при соединении в звезду или треугольник?

22. Будет ли иметь место режим короткого замыкания для ДПТ, его цепь якоря замкнуть попарно? Почему?

23. Назвать, в каком режиме ДПТ одновременно получает энергию и электрическую и механическую? Показать этот режим на характеристике.

24. Пояснить, почему механическая и электромеханическая характеристики изображаются совмещенными? Назвать их характерные точки.

25. Описать основную схему включения ДПТ НВ. Нарисовать ее.

26. Что такое пусковая диаграмма и что является исходными данными для ее построения?

27. Назвать отличительные особенности частотного способа регулирования скорости вращения АД?

28. Как определить приведенный момент инерции I при подъеме и спуске груза?

29. Для чего операции приведения?

30. Что называют одномассовой системой?

31. Какими способами можно оценить устойчивость установившегося движения?

32. Как определить приведенный момент нагрузки Мс при подъеме груза в случае прямолинейного и вращательного движения?

33. В каком случае возникает неустановившееся движение ЭП?

34. Какое движение называется установившимся, а какое -нет? Привести пример.

35. В чем отличие расчета приведенного момента нагрузки при различных направлениях потока энергии в механической части ЭП?

36. Дать понятие механических характеристик двигателя и исполнительного органа и привести пример.

37. Как с помощью механических характеристик двигателя и исполнительного органа определить скорость установившегося движения?

38. Чем отличается активный момент от реактивного?

39. Что называется динамическим моментом ЭП?

40. Что называют жесткостью механической характеристики, как она определяется?

41. Пояснить правило знаков момента в уравнении движения?

42. Как выполняется проверка установившегося движения?

43. Какими силами создается активный момент нагрузки? Привести примеры действия активного момента.

44. Всегда ли будет противодействовать движению реактивный момент нагрузки? Какими силами он создается?

45. Какие параметры ЭП называют приведенными и для чего выполняют операцию приведения?

46. Охарактеризовать реостатный способ регулирования скорости вращения ДПТ НВ

47. В какой режим перейдет работать двигатель без отключения от сети только за счет действия активного момента нагрузки на его валу?

48. Какими способами можно получить торможение противовключением для ДПТ НВ. Нарисовать схему включения.

49. При каком тормозном режиме возникают большие значения тока и момента? Охарактеризовать данный режим.

50. Оказывает ли влияние на характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме конденсаторная батарея, подключаемая параллельно обмоткам статора? Почему?

51. Какие показатели регулирования вам известны? Пояснить их.

52. Пояснить как происходит динамическое торможение асинхронного двигателя?

53. В каком режиме асинхронного двигателя скорость ротора больше скорости поля? Охарактеризовать данный режим.

54. Можно ли осуществить торможение асинхронного двигателя при его питании от сети переменного тока? Какими способами?

55. В каком режиме асинхронного двигателя скольжение становится отрицательным? Охарактеризовать данный режим.

56. От чего зависит интенсивность конденсаторного торможения? Нарисовать возможные при этом варианты механических характеристик.

57. Можно ли использовать полупроводниковые диоды и резисторы для получения торможения? Пояснить и обосновать свой ответ.

58. В каком режиме асинхронного двигателя кинетическая энергия переходит сначала в электрическую, а затем в тепловую? Охарактеризовать данный режим.

59. Пояснить от чего зависит синхронная скорость вращения АД?

60. Пояснить, от чего зависит скорость вращения холостого хода ДПТ НВ. Как определяется ее значение?

61. Сколько граничных точек имеет двигательный режим АД? Показать эти точки на механической характеристике.

62. За счет чего достигается резкое уменьшение синхронной скорости при рекуперативном торможении?

63. С какой целью при реализации торможения в цепь ротора или статора АД включают добавочные резисторы? Как выбирают их величину?

64. Почему конденсаторное торможение при малых скоростях еще менее эффективно, чем динамическое? Пояснить.

65. Из какого условия выбирается величина тормозного сопротивления при рекуперативном торможении?

66. При каком способе регулирования скорости вращения ДПТ НВ практически отсутствуют потери мощности? Охарактеризовать данный способ.

67. Можно ли ступенчато изменять скорость вращения асинхронного двигателя? Обосновать ответ.

68. Из какого условия выбирают величину тормозного сопротивления при динамическом торможении? Для чего на время торможения вводится сопротивления?

69. В каких электроприводах применяют синхронные двигатели? Какими отличительными особенностями они обладают?

70. Какой вид торможения используются для синхронного двигателя? Обосновать ответ.

71. Охарактеризовать продолжительный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.

72. Охарактеризовать кратковременный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.

73. Охарактеризовать повторно кратковременный номинальный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.

74. Чем предопределяется выбор типа электродвигателя?

75. Сущность метода средних потерь для определения мощности электродвигателя?

76. Сущность метода эквивалентного тока для определения мощности электродвигателя.

77. Каким образом в ДПТ НВ можно изменить магнитный поток? В какую сторону(Увеличения или уменьшения ) можно изменять магнитный поток ? Ответ обосновать.

78. С какой целью на время пуска ДПТ включают резисторы? Как выбирают их величину?

79. Из какого условия выбирают величину тормозного сопротивления при торможении противовключением? С какой целью оно вводится?

80. Объяснить сущность метода эквивалентного момента для выбора мощности двигателя.

81. Пояснить, как производится расчет мощности и выбор продолжительного режима работы?

82. В чем состоят особенности пуска синхронного двигателя? перечислить способы пуска.

83. По каким критериям может происходить регулирование тока возбуждения синхронного двигателя?

84. Поясните, как производится расчет мощности и выбор двигателя для кратковременного режима работы.

85. Как могут ограничиваться токи при пуске синхронного двигателя?

86. С какой целью при частотном способе производится также и регулирование подводимого к асинхронному двигателю напряжения?

87. Какие возможности по управлению асинхронным двигателем имеет способ, связанный с регулированием напряжения на его статоре?

88. За счет чего в частотно-управляемом асинхронном ЭП производится регулирование величины подводимого к асинхронному двигателю напряжения?

89. В чем основная особенность переходных процессов асинхронного двигателя?

90. В чем особенность схемы включения и характеристик двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением?

91. Назовите виды генераторного режима для двигателя постоянного тока.

92. В чем цель и сущность формирования статических и динамических характеристик ДПТ?

93. Что такое пусковая диаграмма ДПТ и что является исходными данными для ее построения?

94. В чем особенность схемы включения и характеристик двигателя постоянного тока смешанного возбуждения?

95. Пояснить, как происходит регулирование скорости двигателя с последовательным возбуждением изменением магнитного потока.

96. Пояснить, как происходит регулирование скорости двигателя с последовательным возбуждением шунтированием якоря резистором.

97. Что называют моментом или силой сопротивления

98. Пояснить, по каким признакам и как классифицируются электрические приводы.

99. Чем характеризуется развитие современного электрического привода?

100. Пояснить геометрический и физический смысл электромеханической постоянной времени.

ЗАДАЧА № 2.

Для ДПТ НВ рассчитать и построить:

а).естественную механическую электромеханическую (согласно варианта) характеристику в двигательном режиме и

б).искусственные в соответствии с вариантом,

в).определить сопротивление реостата, которое нужно ввести в цепь якоря при торможении и построить соответствующую тормозную характеристику в соответствии с вариантом.

исходные данные для расчета приведены в таблице 1:

1. номинальная мощность двигателя РН , кВт,

2. номинальный ток якоря Iян , А,

3. номинальная частота вращения, nн , об/мин,

4. номинальный коэффициент полезного действия, ηн , %.

Таблица1.

1

2

3

4

5

6

задач

Рн , кВт

Iян,

А

nн,

об/мин

ηн ,

%

Примечание

101

2,5

14,6

945

79

1. механическая w=f(M)

2. при Rд = 0,4 Rном

3. в режиме противовключения, если если wт =1,1wн , Мт =1,25Мн

102

8,0

44

975

83

1. электромеханическая w=f(I)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме динамического торможения, если wт =1,1wн Iт =0,9Iн

103

12,0

64

1450

84

1. механическая w=f(M)

2 при при Rд = 0,55 Rном

3 . в режиме противовключения, если wт =1,2wн , Мт =1,1Мн

104

18,0

94

1470

86

1. электромеханическая w=f(I)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме динамического торможения, если wт =1,1wн Iт =0,9Iн

105

4,0

12

960

77

1. механическая w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме рекуперативного торможения. если wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

106

15

40

1430

85

1.механическая w=f(M)

2. Rо = 0,4 Rном

3.в режиме противовключения, если wт =1,2wн , Мт =1,1Мн

107

17

45

1470

86

1. механическая w=f(M)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме рекуперативного торможения, если wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

108

32

82

2940

88

1. электромеханическая w=f(I)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме динамического торможения, если wт =1,1wн Iт =0,9Iн

109

16

86

1440

85

1. электромеханическая w=f(I)

2. при Rд= 0,4 Rном

3. в режиме динамического торможения, если wт =1,1wн Iт =0,9Iн

110

7,0

19,5

1420

83

1. механическая w=f(M)

2. при U=0,6Uн

3. в режиме рекуперативного торможения, если wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

111

4,5

26

725

77

1. электромеханическая w=f(I)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме динамического торможения wт =1,1wн Iт =0,9Iн

112

6,0

33

740

82

1. механическая w=f(M)

2. при Rд = 0,3Rном

3. в режиме противовключения wт =1,2wн , Мт =1,1Мн

113

12,0

65

740

84

1. электромеханическая w=f(I)

2. при Rо = 0,4 Rном

3. в режиме динамического торможения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

114

55

31

2950

80

1. механическая w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

115

8,0

43,5

1450

83

1. электромеханическая w=f(I)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме противовключения wт =1,2wн , Мт =1,1Мн

116

24

124

2950

87

1. механическая w=f(M)

2. при Rо = 0,4 Rном

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

117

6,7

19,0

730

83

1. электромеханическая w=f(I)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме динамического торможения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

118

37

96

2920

88

1. механическая w=f(M)

2. при Rо = 0,4 Rном

3. в режиме противовключения wт =1,2wн , Мт =1,1Мн

119

17,0

45

1450

86

1. механическая w=f(M)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

120

17,0

45

1460

86

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт =1,2wн , Мт =1,1Мн

121

5,2

22,6

730

84

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

122

60

160

2980

865

1. электромеханическая характеристика w=f(I)

2. при Rдоб =0,5Rян

3. в режиме противовключения wт =1,2wн , Мт =1,1Мн

123

10

50

1450

86

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

124

2,5

11

950

85

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт =1,2wн , Мт =1,2Мн

125

24

80

2940

88,5

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Rдоб =0,7Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

126

15

78

1460

88

1. электромеханическая характеристика w=f(I)

2. при U=0,5Uн

3. в режиме динамического торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

127

12

78

1470

87,5

1. механическая характеристика f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключения wт =1,2wн , Мт =0,9Мн

128

26

63,8

2960

85,5

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Rдоб =0,5Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

129

16

134

1470

88

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,8Uн

3. в режиме противовключения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

130

17,0

55

2970

90

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,25 wo , Iт =0,95Iян

131

16

80

2980

89

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

132

36

95

2960

85

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Rдоб =0,6Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

133

5,0

21

730

84

1. электромеханическая характеристика w=f(I)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме динамического торможения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

134

2,5

14,6

1140

79

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

135

8

44

820

83

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Rдоб =0,5Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

136

12

64

1310

83,5

4. механическая характеристика w=f(M)

5. при Ф=0,8Фн

6. в режиме противовключения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

137

18

94

1140

85

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Rдоб =0,5Rян

3. в режиме динамического торможения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

138

4

12

1100

76,5

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

139

15

40

700

84

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

140

17

45

1075

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт =1,05wн Mт =1,25Mн

141

32

82

1130

86

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Rдоб =0,5Rян

3. в режиме динамического торможения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

142

16

86

635

84

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

143

32

82

1150

86,5

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,6Uн

3. в режиме противовключения wт =1,05wн Mт =1,25Mн

144

16

86

675

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rдоб =0,2Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

145

7,0

19,5

1520

83

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключения wт =1,05wн Mт =1,25Mн

146

7,0

19,5

1420

84

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при U=0,8Uн

3. в режиме динамического торможения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

147

7

19,5

1530

84,5

1. механическая хар- ка w=f(M)

2. при Rдоб =0,4Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

148

4,5

26

1000

76

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключения wт =1,05wн Mт =1,25Mн

149

6,0

33

1075

77,5

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rдоб =0,2Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

150

12,0

65

758

84,5

1. 1.механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,8Uн

3. в режиме противовключения wт =1,05wн Mт =1,25Mн

151

5,5

31

1475

81

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

152

8,0

43,5

1400

90

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключением wт =1,05wн Mт =1,25Mн

153

24

124

1075

875

3. механическая хар-ка w=f(M)

4. при U=0,8Uн

5. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

154

6,7

19

975

84

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт =1,05wн Mт =1,25Mн

155

37

96

875

87

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,8Uн Rдоб =0,2Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1wo , Iт =0,95Iян

156

17

45

1475

86,5

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Rдоб =0,2Rян

3. в режиме динамического торможения wт =1,2wн Iт =0,9Iн

157

5,2

22,6

2735

84,5

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,6Uн

3. в режиме противовключения wт =1,1wн , Mт =1,25Mн

158

60

160

975

87,5

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,2wo Iт =0,95Iян

159

10

50

2150

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rдоб =0,2Rян

3. в режиме противовключения wт =1,15wн , Iт =1,2Iн

160

2,5

11

975

86

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,7 Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,4wн , Iт =0,95Iян

161

18

94

3075

88

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,2Rян

3. в режиме противовключения wт =1,1wн , Iт =1,2Iн

162

24

80

3350

86

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при U=0,6Uн

3. в режиме динамического торможения wт =1,1wн , Iт =0,9Iн

163

15

78

3150

87

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,3Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,3wн , Iт =1,1Iян

164

12

78

1475

87

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключения wт =1,1wн , Iт =1,2Iн

165

26

63,8

2140

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,65Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,25wo ,Mт =1,1Mн

166

16

134

2175

89

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,25Rян

3. в режиме противовключения wт =1,1wн , Iт =1,2Iн

167

24

124

1100

89

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,9Фн

3. в режиме динамического торможения wт =0,9wн , Iт =0,95Iян

168

18

94

1190

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,65Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,2wo ,Mт =1,1Mн

169

12

64

1310

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,25Rян

3. в режиме противовключением wт =1,1wн , Iт =1,2Iн

170

8

43,5

1450

82

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,2wo ,Mт =1,1Mн

171

5,5

31

1400

81

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,65Uн

3. в режиме противовключения wт =1,1wн , Iт =1,2Iн

172

16

86

670

82

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,4Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,25wo ,Mт =0,9Mн

173

12

65

740

83

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме динамического торможения wт =0,9wн , Iт =0,95Iян

174

8

44

820

82

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме противовключения wт =1,1wн , Iт =1,2Iн

175

4

12

1220

76

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,65Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,05wo ,Mт =0,9Mн

176

15

40

710

86

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,25Rя

1. в режиме противовключения wт =0,9wн , Iт =1,1Iн

177

7

19,5

1460

82

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме динамического торможения wт =0,9wн , Iт =0,95Iян

178

17

45

1190

87

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,25Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,25wo ,Mт =0,9Mн

179

32

82

980

89

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,85Uн

3. в режиме противовключения wт =1,1wн, Mт =1,2Mн

180

6,7

19

860

82

4. механическая хар-ка w=f(M)

5. при Rд =0,25Rян

6. в режиме рекуперативного торможения wт =1,15wo ,Mт =1,1Mн

181

4,5

26

1030

78

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,85Фн

3. в режиме противовключения wт =1,1wн, Mт =1,1Mн

182

6

33

1070

80

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при U=0,8Uн

3. в режиме динамического торможения wт =0,9wн , Iт =0,95Iян

183

5,5

31

1440

82

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1w0 Mт =1,1Mн

184

4

12

1200

76

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,25Rян

3. в режиме противовключения wт =1,1wн, Mт =1,2Mн

185

19

102

1500

85

1. механическая хар-а w=f(M)

2. при Ф=0,75Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1w0 Mт =1,1Mн

186

19

51

1475

80

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме динамического торможения wт =0,9wн , Iт =1,1Iн

187

2,2

13

1000

77

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,25Rян

3. в режиме противовключения wт =1,1wн, Mт =1,1Mн

188

4,8

24,2

1500

80

1. механическая хар-ка w=f(M)

2.

3.

4.

3. при U=0, при U=0,7Uн

4.

5. при U=0,7Uн

5. 9Uн

1. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1w0, Mт =1,1Mн

189

3,0

75

1250

81

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,75Uн

3. в режиме противовключения

190

5,5

59

1530

80

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,2Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1w0 Mт =1,1Mн

191

5,5

59

1075

82

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,95Фн

3. в режиме динамического торможения wт =0,95wн , Iт =1,15Iн

192

4,8

24,2

1100

78

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,3Rян

3. в режиме противовключения

193

19

102

1375

86

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,9Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1w0 Mт =1,1Mн

194

2,2

13

975

75

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,85Фн

3. в режиме противовключения wт= 1,1wн , Mт =1,2Mн

195

4,8

24,2

1575

81

6. механическая хар- ка w=f(M)

7. при U=0,9Uн

8. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1w0 Mт =1,1Mн

196

30

75

1075

80

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,85Фн

3. в режиме динамического торможения wт =0,9wн , Iт =1,1Iн

197

5,5

59

1475

81

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,2Rян

3. в режиме противовключения wт= 1,1wн , Mт =1,2Mн

198

2.2

13

875

74

1. механическая хар- ка w=f(M)

2. при Ф=0,85Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1w0 Mт =1,1Mн

199

5,5

59

1475

81

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд =0,2Rян

3. в режиме противовключения wт= 1,1wн , Mт =1,2Mн

200

19

102

1575

84

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,9Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт =1,1w0 Mт =1,1Mн

Методические рекомендации по выполнению задания №2

Из курса «Электрические машины» известно, что электромеханическая (механическая) характеристика двигателя постоянного тока параллельного возбуждения представляет собой прямую линию. Значит, для ее построения необходимо и достаточно определить координаты двух точек: точки холостого хода (0, wo ) и номинальной точки (Iян , wн ) или (Mн , wн ).

Основные формулы для расчета:

wн =0,105 * nн – номинальная угловая скорость двигателя;

Rян =0,5Rн (1-ηн )- номинальное активное сопротивление якоря;

Mн =Pн /wн - номинальный момент вращения на валу двигателя;

wo =Uн /kФ –угловая скорость холостого хода, где kФ- коэффициент, определяемый их уравнения момента или уравнения электродвижущей силы для двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

Для построения регулировочных характеристик необходимо воспользоваться уравнением электромеханической (механической) характеристики двигателя

w=(U/kФ) – (IRян /kФ) и получить соотношения :

а) при регулировании скорости путем изменения сопротивления якоря

wиск =wo [1­(Iян (Rян +Rдоб ))/Uн )];

б) при регулировании скорости путем изменения величины подводимого напряжения

wo,иск =kwo , где k-величина, показывающая, во сколько раз изменяется величина подводимого напряжения.

В) при регулировании скорости путем изменения величины подводимого магнитного потока:

wo,иск =wo /k, wиск =wo -Δwиск

Величину тормозных сопротивлений, включаемых в цепь якоря, определяют в зависимости от способа торможения:

- при динамическом торможении- Rт =(Eт /Iт )-Rян ;

- при рекуперативном торможении –Rт =(Uн -Eт /Iт )-Rян ;

- при торможении противовключением – Rт =(Uн +Eт /Iт )-Rян.

Построение соответствующих тормозных характеристик выполняют в соответствии с указаниями в литературном источнике 1 , стр. 49-54.

ЗАДАНИЕ №3.

Для трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором рассчитать и построить естественную механическую характеристику и искусственную механическую характеристику при добавочном сопротивлении в цепи ротора.Rg =0,1R2Н

Данные для расчета приведены в таблице 3 .

1. Номинальное напряжение 380 В (для всех вариантов).

2. Номинальная мощность Рн, кВт.

3. Синхронная частота вращения, n1 ,об/мин.

4. Номинальное скольжение, Ѕн , %.

5. Отношение максимального момента к номинальному, Мкр / Мн ,

6. Напряжение ротора U2н , В.

7. Номинальный ток ротора I2н , А.

Таблица 3.

1

2

3

4

5

6

7

вариант

Рн , кВт

n1 , об/мин

Мкр / Мн

U2н , В

Ѕн, %

I2н , А

201

11

1500

3

305

5

122

202

14

1500

3,5

300

4

129

203

7,5

1000

3,5

300

5

118

204

10

1000

3,8

310

4,5

120

205

5,5

750

2,5

300

6,5

114

206

7,5

750

3

290

6

116

207

18

1500

4

295

4

138

208

13

1000

4

325

4,5

125

209

55

500

1,8

165

5

35

210

45

600

1,8

162

5

78

211

11

750

3,2

315

5

122,5

212

22

1500

4

340

2,5

145

213

30

1500

4

350

2,5

155

214

18,5

1000

3,5

360

3,5

135

215

22

1000

3,5

330

3,5

145

216

15

750

3,0

360

3,5

128

217

18,5

750

3,0

300

3,5

140

218

14

1500

3

330

5

127

219

17

1500

3,5

315

5

134

220

22

1500

3,2

300

5,5

143

221

37

1500

3

160

3,5

60

222

45

1500

3

230

3

70

223

55

1500

3

200

3

70

224

30

1000

2,5

140

3,5

50

225

37

1000

2,5

150

3,5

65

226

45

1000

2,5

180

3

60

227

22

750

2,2

102

4,5

40

228

30

750

2,2

125

4

55

229

37

750

2,2

148

3,5

55

230

71

1500

3

250

2,5

70

231

30

750

1,8

120

5

65

232

37

750

2,2

115

5,5

90

233

45

750

2,2

140

4

90

234

55

750

2,2

190

3,5

85

235

75

750

1,9

190

4

57

236

90

1500

2,5

220

4

140

237

110

1500

2,5

250

3,5

185

238

11

750

3,2

315

5

122,5

239

14

750

3,5

310

4,5

128

240

22

750

2,5

330

4,5

140

241

30

750

1,8

120

5

65

242

37

750

2,2

115

5,5

90

243

45

750

2,2

140

4

90

244

90

750

1,9

214

4

67

245

110

750

1,9

225

3,5

111

246

132

750

1,9

280

3,5

64

247

11

1500

3

305

5

122

248

14

1500

3,5

300

4

129

249

18

1500

4

295

3,5

138

250

5,5

1500

1,9

144

2

57

251

5,5

1000

2,2

213

2,4

88

252

7,5

1000

2,5

242

2,3

120,7

253

11

1000

1,8

179

2,0

41

254

15

1000

1,8

213

2,0

48

255

22

1000

2,5

235

2,0

116

256

30

1000

2,5

235

2,0

73

257

37

1000

2,2

293

2,0

77

258

55

1000

2.1

290

2,5

115

259

7,5

750

1,8

227

2,0

122

260

11

750

1,9

185

2,2

39

261

15

750

2

206

2,3

48,8

262

22

750

2,5

241

2,5

59

263

30

750

2,5

252

3,0

71

264

110

500

4

265

1,7

165

265

90

500

4

222

1,7

159

266

75

500

5

207

1,8

121

267

55

500

5

165

1,8

135

268

110

600

3,8

283

1,7

142

269

75

600

4,5

217

1,8

121

270

45

600

5

162

1,8

78

271

110

750

3,5

214

1,9

107

272

30

750

5

120

1,8

65

273

37

750

5,5

115

2,2

90

274

22

750

4,5

330

2,5

140

275

14

750

4,5

310

3,5

128

276

11

750

5

315

3,1

122,5

277

45

750

4

140

2,2

90

278

55

750

3,5

190

2,1

85

279

90

1000

3,6

202

1,9

77

280

75

1000

3

250

2,5

102

281

55

1000

3,5

190

2,5

85

282

37

1000

4

140

1,9

80

283

30

1000

4

375

3

146

284

22

1000

3,5

380

3

137

285

17

1000

6

335

3

132,5

286

13

1000

7

205

3

42

287

22

1000

5

380

2,5

135

288

110

1500

3,5

250

2,5

60

289

90

1500

4

220

2,5

160

290

75

1500

4,5

180

2,3

50

291

37

750

3,4

158

2,2

55

292

30

750

4

125

2,0

48

293

22

750

4,5

102

2,5

32

294

18,5

750

3,5

300

3,1

140

295

15

750

3,4

360

3,0

128

296

45

1000

2,5

180

2,0

55

297

30

1000

3,0

330

2,5

145

98

70

1500

2,5

255

3,0

170

299

55

1500

3,0

210

30

65

300

37

1500

3,5

350

3,0

155

Методические рекомендации по выполнению задания №3.

Расчет можно вести по упрощенной формуле Клосса. Необходимо рассчитать 6-8 точек. Результаты расчета должны быть сведены в таблицу. Для решения задачи необходимо воспользоваться следующими формулами:

w1 = 2π ׃ 60 · η1 , где η1 - синхронная частота вращения, w1 - синхронная скорость.

wн = w1 ·(1- Ѕн ), где wн – номинальная скорость, Ѕн – номинальное скольжение.

Мн = Рн ׃ wн , где Рн - номинальная мощность двигателя, Мн – номинальный момент

Ѕкр = Ѕн [ Мкр ׃ Мн + √ ( Мкр ׃ Мн )2 - 1 ] , где Ѕкр – критическое скольжение.

М= 2 Мкр ׃ ( Ѕ ׃ Ѕкр +Ѕкр ׃ Ѕ ) - формула Клосса для построения механической характеристики двигателя.

R2вт = R2н · Ѕн - активное сопротивление обмотки фазы ротора.

R2н = U2н : √3·I2н - сопротивление роторной цепи.

Sиск = Sест · R2∑ : R2вт - искусственное скольжение, где R2∑ = R2вт +R2вш – суммарное сопротивление роторной цепи.

Для решения задачи необходимо изучить следующий материал: [1, § 1-1, 3-1,5-1.]

[6, § 1-9, 6-1.]

ЗАДАНИЕ №4.

Для вариантов 301 - 340 данные содержатся в таблице 4 , где указаны мощность и время участков, коэффициент полезного действия. Необходимо выбрать асинхронный двигатель серии 4А с синхронной частотой вращения n = 1500 об/мин., если Токр =250 . Задачу решить методом эквивалентной мощности или методом средних потерь (согласно варианта) и осуществить проверку двигателя на перегрузочную способность. Для нечетных вариантов задачу решить методом эквивалентной мощности, для четных – методом средних потерь.

Таблица 4.

ва-ри-ант

Р1

кВт

Р2

кВт

Р3

кВт

Р4

кВт

Р5

кВт

Р6

кВт

t1

С

t2

С

t3

С

t4

С

t5

С

t6

С

η1

%

η 2

%

η 3

%

η 4

%

Η 5

%

η 6

%

301

2,5

5,8

6,3

6,1

8,9

6,7

14

21

17

23

27

18

84

84

84

79

73

83

30 2

13,1

4,7

10,4

11,5

1,7

9,1

30

12

26

28

22

27

81

81

80

72

76

79

30 3

3,5

5,5

6,5

7,0

9,0

5,1

12

24

15

24

25

21

85

85

84,5

80

73

79

30 4

12

4,0

9,0

12,1

2,4

8,5

24

16

19

25

21

30

81

81

80

71

75

90

30 5

10,1

4,5

9,2

13,2

3,7

3,5

15

22

16

22

29

17

83,5

83

83

72

79

82

30 6

8,5

3,5

4,6

12,1

4,5

4,8

19

31

19

16

22

29

82

82

79

73

79

81

30 7

12,4

16,1

13

11,2

5,1

10,4

16

13

12

15

17

11

79

72

73

78

78

80

30 8

13

15,5

8

15,3

6,1

11

20

8

10

12

16

15

84,5

84

84

71

75

80

30 9

12,6

15,9

10

12,5

7,1

10,5

19

10

5

15

10

12

86

77

79

80

85

85

3 10

13,5

15,2

10

6

9

4,7

15

8

10

21

16

23

78

76

77

78

78

80

3 11

10

10,2

23

7,8

14

11,6

10

14

6

10

15

19

85

85

85

80

80

76

3 12

14

21

7,5

19,5

23

20,4

10

15

16

19

17

15

85

85

84,5

80

80

75

3 13

12

23

7

20

21

24,4

16

12

22

8

10

7

84,5

84

84

80

79

72

3 14

10

9,7

19

17

21

18,5

15

21

12

10

9

17

83

83

82,5

75

70

76

3 15

3,8

4,7

5,9

11,3

8,5

7,5

15

21

10

12

5

21

83,5

83

80

72

80

82

3 16

4,8

5,2

6,7

12,5

9,5

2,4

16

10

7

4

25

21

82,5

82

80

71

76

80

3 17

5,3

4,9

4,8

12

5,2

6,1

13

22

16

10

14

17

83

83

82

72

79

81

3 18

4

4

10

9,5

11

6,5

20

15

16

10

11

9

85,5

85

85

73

76

80

3 19

5,1

6,3

10,5

12,5

9,8

12,1

15

17

13

7

12

11

86

85

85

80

72

79

3 20

10,1

13,1

5,5

6,2

13,5

10

13

10

21

15

8

12

83

83

82

81

73

76

3 21

9,5

8,6

12,2

10

15

7,8

12

10

15

13

19

21

82,5

82

82

81

70

75

3 22

10

9,5

16,5

4,5

6,7

9,5

15

10

12,5

22

13

14

81,5

80

72

76

79

80

3 23

11,5

10,1

20

3,5

9,9

6,5

15

16

8

25

10

15

81

81

70

75

76

77

3 24

11

15

13,5

19

11

8

15

12

10

6

10

21

85,5

85

85

74

76

81

3 25

6,5

12

14

21

9

10

16

18

15

8

10

10

84,5

84

84

72

75

80

3 26

7,5

8

20

16,5

13

14

15

14

8

10

13

14

84

84

78

79

80

82

3 27

9,5

16

13

18

10

9

14

10

12

10

21

20

85,5

85

85

72

76

80

3 28

10,1

13

14,5

20

9

11

18

13

16

7

12

15

84

84

83

71

76

80

3 29

12,3

15,5

21

20,5

9,5

13

10

15

13

21

8

10

82

82

72

80

81

82

3 30

8,6

8,6

19

18

12

12,5

20

10

5

13

9

25

83,5

83

71

74

75

82

3 31

7,3

13,5

19,5

16

11,5

14

16

12

10

19

9

8

84

84

72

75

78

83

3 32

9,6

14

18

17

12,6

13

25

10

16

15

9

26

85,5

85,5

73

75

78

85

3 33

10,5

12,1

14

17,5

12,5

9

10

13

10

14

24

19

85

85

73

76

79

84

3 34

14

15,2

16

18,5

13

8,5

17

11

5

9

25

18

84,5

84,5

84

72

77

84

3 35

13

14

17

20,5

13,1

9

12

25

10

18

17

13

82,5

82,5

82

70

75

81

3 36

8

8,7

18,5

21

10,5

10

26

9

7

10

19

16

83

83

83

71

74

83

3 37

7

9

19

17,5

11

12

15

17

8

10

22

16

82,5

82

72

74

79

82

3 38

3,8

9,5

20

16

11,5

13

18

20

17

15

12

6

83,5

83

72

75

80

83

3 39

6,5

9,9

20,5

17

12

12,5

16

25

17

9

12

14

84,5

84,5

71

76

79

84

340

12,5

10,2

19,5

18

13

14

15

21

17

16

11

12

81,5

81,5

71

77

79

81

Для вариантов 341-400 в таблице 5 приведены значения моментов М1 , М2 , М3 на валу двигателя для соответствующих участков графика нагрузки, время работы t1, t2 , t3 двигателя с заданными моментами нагрузки, время паузы t0 , частота вращения двигателя и коэффициент, учитывающий возможное снижение напряжения сети.

Определить для заданного варианта расчетную мощность двигателя и выбрать по каталогу асинхронный двигатель, предназначенный для привода механизма с циклическим графиком нагрузки в продолжительном (для четных вариантов) или повторно- кратковременных режимах (для нечетных вариантов) работы. Провести проверку двигателя по перегрузочной способности.

Таблица 5 .

вариант

М1,

н.м.

М2,

н.м.

М3 ,

н.м.

t1 ,

с

t2 ,

с

t3 ,

с

t0 ,

с

η 2 ном,

об/мин

K и

341

80

40

60

10

5

20

25

1410

0,95

342

120

100

95

10

10

15

55

930

0,90

343

50

20

30

10

15

10

5

915

0,85

344

150

125

145

10

20

10

60

930

0,95

345

150

130

160

10

25

20

35

1415

0,9

346

40

30

10

5

15

20

10

930

0,85

347

40

25

20

5

15

15

5

1420

0,95

348

30

15

25

5

20

10

25

950

0,9

349

20

15

10

5

10

5

60

935

0,85

350

180

140

150

5

15

15

25

1440

0,95

351

30

20

10

15

10

20

5

1440

0,9

352

30

40

60

15

5

15

5

1400

0,85

353

30

45

20

15

10

10

5

1410

0,95

354

30

50

30

15

15

10

10

940

0,90

355

200

180

170

15

20

5

60

930

0,85

356

220

230

215

10

15

10

25

940

0,95

357

20

15

25

10

10

15

5

930

0,90

358

20

45

40

10

5

10

75

950

0,85

359

25

20

15

10

15

15

60

950

0,95

360

20

25

15

10

10

5

20

1440

0,90

361

25

50

40

15

15

20

5

1400

0,85

362

25

20

10

15

15

2

25

950

0,95

363

20

35

10

15

15

10

30

920

0,90

364

25

40

10

15

15

15

5

930

0,85

365

25

15

10

15

10

20

5

950

0,95

366

245

230

240

5

10

10

40

940

0,90

367

60

50

55

5

15

25

10

1410

0,85

368

45

10

20

5

20

10

50

950

0,95

369

45

15

10

5

10

10

75

950

0,90

370

40

20

10

5

20

5

20

1440

0,85

371

100

50

60

15

10

15

20

1410

0,90

372

110

90

100

15

10

15

50

930

0,85

373

55

25

30

10

20

15

5

915

0,85

374

140

105

130

10

15

15

55

930

0,90

375

160

120

100

5

10

10

30

1440

0,90

376

25

35

55

15

10

10

5

1400

0,95

377

20

15

20

10

15

20

10

930

0,90

378

20

45

40

5

10

10

65

950

0,85

379

15

35

30

10

15

20

45

950

0,85

380

145

100

90

5

10

15

30

1440

0,90

381

20

15

10

15

10

5

10

1440

0,90

382

130

105

140

5

15

5

40

930

0,85

383

30

25

10

15

10

20

10

1410

0,90

384

50

40

30

5

15

10

15

1410

0,90

385

40

25

35

5

20

10

20

950

0,85

386

190

180

150

10

15

5

60

930

0,80

387

200

215

205

10

5

15

25

940

0,90

388

210

205

195

5

15

10

35

950

0,85

389

25

20

10

10

15

15

50

950

0,90

390

20

25

15

10

10

10

15

1440

0,90

391

20

15

10

15

10

15

10

1400

0,85

392

15

30

10

10

15

5

20

950

0,95

393

25

40

10

15

10

25

15

950

0,90

394

20

35

40

10

15

15

10

920

0,95

395

20

10

15

15

10

25

5

950

0,90

396

230

215

210

5

10

5

40

940

0,85

397

55

40

50

5

10

20

10

1410

0,80

398

40

15

25

5

15

25

50

950

0,90

399

40

20

10

5

15

10

60

950

0,95

400

35

20

15

10

15

5

15

1440

0,90

Методические рекомендации по выполнению задания №4.

Выбор двигателя для продолжительного режима работы производится с учетом условия Рном ≥ Р.. Если двигатель предназначен для работы в продолжительном режиме при переменной нагрузке, предварительный выбор электродвигателя производится из условия Рном ≥ Рср , а затем выполняется проверочный расчет. Мощность двигателя можно определить двумя методами:

· методом эквивалентных величин,

· методом средних потерь.

На практике метод эквивалентных величин подразделяется на метод эквивалентного тока, момента мощности. В этом случае определяют эквивалентный момент (ток, мощность аналогично)

Мп2 · tп + М12 · t1 + М22 · t2 + …Мт2 · tт

Мэкв. = К1 ( tп + tт ) + t1 + t2 +…+ К2 · t0

где Мп – значение момента при пуске,

М1, М2… - значения момента в соответствующие промежутки времени,

Мт - значения момента при торможении,

tп , t1 , t2 ,… tт – значение промежутков времени,

t0 – время паузы,

К1 – коэффициент, учитывающий снижение теплоотдачи при пуске и торможении (для двигателя постоянного тока К1 =0,75, а для асинхронного К1 = 0,5),

К2 – коэффициент, учитывающий уменьшение теплоотдачи во время паузы ( для двигателя постоянного тока К2 = 0,5, а для асинхронного К2 = 0,25).

Номинальную мощность двигателя выбирают по условию Рном ≥ Рр , где Рр = 0,105 Мэкв nном – расчетная мощность, nном – номинальная частота вращения.

Для более грубого выбора типа двигателя можно использовать упрощенную формулу:

М12 · t1 + М22 · t2 + …

Мэкв. = t1 + t2 + t3 +…

Проверку двигателя по перегрузочной способности производят путем сравнения наибольшего момента нагрузки Мнб , определяемого по нагрузке с максимальным моментом двигателя

Мmax = Мmax * Мном ,

где Мmax * - кратность максимального момента ( для ДПТ Мmax * = 2 2,5, для асинхронных 1,6 2,5)

Необходимо выполнить условие Мнб ≤ Кп Мmax .

Согласно метода средних потерь сначала определяют среднюю мощность:

Рср = (Р1 t1 + Р2 t2 +…) : (t1 + t2 +…)

Затем по каталогу предварительно выбирают двигатель и определяют номинальные потери: ∆ Рном = Рном ( 1- ηном ) : ηном

Средние потери для каждого участка:

∆ Р1 = Рном ( 1- η1 ) : η1

где ∆ Р1cр = (∆ Р1 t1 + ∆ Р2 t2 +…) : ( t1 + t2 +…)

Затем средние потери сравниваются с номинальными. необходимо выполнение условия Рср Рном

Для решения задачи необходимо изучить следующий материал [2, § 8,2 ; 8,3 ;8,4]

ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ .

Предпос

ледняя

цифра

шифра

Последняя цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1,101,

201,

301

2,102,

202,

302

3,103,

203,

303

4,104,

204,

304

5,105,

205,

305

6,106,

206,

306

7,107,

207,

307

8,108,

208,

308

9,109,

209,

309

10,110,

210,

310

1

11,111,

211,

311

12,112,

212,

312

13,113,

213,

313

11,114,

214,

314

15,115,

215,

315

16,116,

216,

316

17,117,

217,

317

18,118,

218,

318

19,119,

219,

319

20,120,

220,

320

2

21,121,

221,

321

22,122,

222,

322

23,123,

223,

323

24,124,

224,

324

25,125,

225,

325

26,126,

226,

326

27,127,

227,

327

28,128,

228,

328

29,129,

229,

329

30,130,

230,

330

3

31,131,

231,

331

32,132,

232,

332

33,133,

233,

333

34,134,

234,

334

35,135,

235,

335

36,136,

236,

336

37,137,

237,

337

38,138,

238,

338

39,139,

239,

339

40,140,

240,

340

4

41,141,

241,

341

42,142,

242,

342

43,143,

243,

343

44,144,

244,

344

45,145,

245,

345

46,146,

246,

346

47,147,

247,

347

48,148,

248,

348

49,149,

249,

349

50,150,

250,

350

5

51,151,

251,

351

52,152,

252,

352

53,153,

253,

353

54,154,

254,

354

55,155,

255,

355

56,156,

256,

356

57,157,

257,

357

58,158,

258,

358

59,159,

259,

359

60,160,

260,

360

6

61,161,

261,

361

62,162,

262,

362

63,163,

263,

363

64,164,

264,

364

65,165,

265,

365

66,166,

266,

366

67,167,

267,

367

68,168,

268,

368

69,169,

269,

369

70,170,

270,

370

7

71,171,

271,

371

72,172,

272,

372

73,173,

273,

373

74,174,

274,

374

75,175,

275,

375

76,176,

276,

376

77,177,

277,

377

78,178,

278,

378

79,179,

279,

379

80,180,

280,

380

8

81,181,

281,

381

82,182,

282,

382

83,183,

283,

383

84,184,

284,

384

85,185,

285,

385

86,186,

286,

386

87,187,

287,

387

88,188,

289,

389

89,189,

289,

389

90,190,

290,

390

9

91,191,

291,

391

92,192,

292,

392

93,193,

293,

393

94,194,

294,

394

95,195,

295,

395

96,196,

296,

396

97,197,

297,

397

98,198,298,

398

99,199,

299,

399

100,200,300,

400

www.yurii.ru

Учебное пособие: «Основы электропривода»

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.

1.Пояснительная записка.

Предмет «Основы электропривода» предусматривает изучение режимов работы, характеристик, возможностей регулирования координат электроприводов постоянного и переменного токов. Программой предмета предусмотрено изучение основ расчета и выбора сопротивлений электрических приводов, определений энергетических показателей работ.

В процессе изучения учебного материала необходимо обращать внимание на современные достижения науки и техники в области энергомашиностроения, создания новых технических средств автоматизации, расширение применения

регулируемого электропривода.

Изучение предмета базируется на знании материала дисциплин»Техническая механика», «Теоретические основы электротехники», «Электрические измерения», «Электрические машины». В свою очередь он является базовым для изучения дисциплины «Системы автоматизированного управления электроприводом».

В результате изучения предмета «Основы электропривода»учащийся должен знать:

· механику электропривода,

· режим работы электродвигателей, способы пуска и торможения, естественные и искусственные механические характеристики электродвигателей,

· основные способы регулирования координат электроприводов постоянного и переменного тока,

· общие сведения о неустановившемся механическом движении электропривода,

· методику расчета пусковых и регулировочных сопротивлений,

· методику расчета мощности электродвигателя при различных режимах работы,

· принципиальные схемы электроприводов,

· правила и требования ТБ, ПС И ПБ.

Учащиеся должны уметь:

· составлять расчетные схемы механической части электропривода,

· производить расчеты неустановившегося механического движения электропривода,

· анализировать процессы, происходящие в электроприводе в различных режимах работы,

· рассчитывать механические и электромеханические характеристики электропривода,

· производить необходимые расчеты регулировочных и пусковых сопротивлений,

· делать расчеты по определению мощности электродвигателей,

· проводить проверку электродвигателей по перезагрузочной способности, пусковым условиям, нагреву.

Программа предмета «Основы электропривода»предусматривает самостоятельное изучение рекомендуемой литературы (см. список).

Учащиеся- заочники, в соответствии с учебным планом выполняют 1 контрольную работу и сдают экзамен.

Рекомендуемая литература.

Основная.

1.Васин.В.М. Электрический привод. -М.: Высшая школа, 1984

2. Москаленко В.В. Электрический привод.- М.: Высшая школа,1991

Дополнительная.

1. Яковенко В.С., Аренюк С.С., Царик В.М. – Расчет и конструирование элементов электропривода.- М.: Энергоиздат, 1987.

2. Цейтлин Л.С. Электропривод, электрооборудование и основы управления.- М.: Высшая школа, 1985.

3. Кацман М.М. Электрические машины и электропривод автоматических устройств.- М.: Высшая школа, 1987.

4. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. Елисеева В.А. и Шинянского А.В.- М.: Энергоиздат, 1983.

5. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. Круповича В.И.- М., Энергоатомиздат, 1982.

Содержание предмета.

Введение.

Понятие об электроприводе. Классификация электроприводов. Основные направления развития электропривода и его роль в народном хозяйстве.

Литература:[1, с. 4- 13 ]

Методические указания

Необходимо обратить внимание на роль и задачи электропривода, расширение сферы применения регулируемого электропривода постоянного и переменного тока.

Вопросы для самопроверки:

1. Каковы преимущества электрического привода по сравнению с другими видами привода исполнительных органов?

2. Как классифицируются электрические приводы?

3. Назвать основные этапы развития электрического привода.

4. Чем характеризуется развитие современного электрического привода?

Тема 1.1. Структура механической части электропривода.

Механические звенья электропривода. Расчетные схемы механической части

электропривода. Статические моменты сопротивления Приведение статических моментов и моментов инерции к одному валу. Понятие механической характеристики электродвигателя и исполнительного органа рабочей машины. Неустановившееся движение электропривода.

Практическая работа № 1.

Литература:[1, с. 6-15], [2, с. 14-34]

Методические указания.

Изучение данной темы необходимо сопровождать составлением уравнений движения, определение его параметров и построения совместной характеристики.

Вопросы для самопроверки:

1. Дать характеристику движения электропривода для следующих видов основного уравнения :

а). – Мдин= -М + Мст

б). О = М – Мст

2. Для чего выполняется операция приведения?

3. Какое движение называется установившимся, а какое- неустановившимся?

4. Что такое динамический момент ?

5. Что называют механической характеристикой двигателя?

Тема 2.1 Электропривод с двигателями постоянного тока независимого возбуждения.

Схема включения, режимы работы, электромеханические и механические характеристики. Пуск и торможение. Регулирование координат изменением сопротивления якоря, магнитного потока и подводимого к якорю напряжением. Расчет регулировочных и пусковых сопротивлений. Понятие импульсного регулирования.

Литература: [ 1, с. 15-31], [2, с. 46-85]

Методические указания.

Изучая данную тему, нужно научиться анализировать физические процессы, происходящие в различных режимах двигателя, рассчитывать и строить естественные характеристики при изменении сопротивления якоря, магнитного потока или величины подводимого напряжения, а также строить тормозные характеристики и рассчитывать тормозные сопротивления, строить пусковую диаграмму и определять сопротивление секций пускового реостата.

Вопросы для самопроверки.

1. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику ДПТ с независимым возбуждением?

2. Что общего у всех тормозных режимов?

3. Нарисовать схему включения ДПТ с независимым возбуждением?

4. Записать уравнение напряжений, ЭДС и момента для двигателя постоянного тока с незавершенным возбуждением.

5. В каком режиме работы двигателя постоянного тока с независимым возбуждением угловая скорость будет больше скорости холостого хода?

Тема 2.2. Электропривод с двигателя постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.

Схемы включения, характеристики и режимы работы двигателей постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.

Литература:[1, с. 31-36], [2, с. 91-95], [2, с. 104-105]

Методические указания.

Рассматривая схемы включения двигателей постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения, уяснить назначение обмоток параллельного и последовательного возбуждения. Необходимо отчетливо представлять достоинство и недостатки двигателей с различным типом возбуждения сравнивать и сопоставлять эти схемы. Особое внимание уделить изучению режимов работы.

Вопросы для самопроверки.

1. Какую роль играет последовательная обмотка, если основную МДС создает параллельная обмотка в двигателях со смешанным возбуждением?

2. Какой вид торможения невозможен в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением и почему ?

3. Почему механические характеристики ДПТ НВ прямолинейны, а последовательного возбуждения - криволинейны?

Тема 3.1. Электропривод с асинхронным двигателем переменного тока.

Схемы включения и режимы работы асинхронных двигателей . Электромеханические и механические характеристики асинхронных двигателей. Пуск и торможение. Регулирование координат с помощью сопротивлений, изменением числа пар полюсов, изменением величины и частоты подводимого напряжения. Каскадные схемы включения. Расчет пусковых сопротивлений для асинхронных двигателей.

Литература:[1, с. 36-49], [2, 106- 153 ].

Методические указания.

При изучении данной темы необходимо обратить внимание на различие схем включения асинхронного двигателя в зависимости от конструкции ротора, на различие пусковых свойств и способов регулирования скорости вращения Более подробно следует остановиться на расчете и построении естественной и искусственной механической характеристик. Необходимо проанализировать преимущества асинхронных двигателей, их использование в электроприводе. Обратить внимание на вид искусственных механических характеристик, полученных при изменении сопротивления якоря, числа полюсов, изменение величин и частоты подводимого напряжения .

Вопросы для самопроверки.

1. Почему скорость реального холостого хода асинхронного двигателя не совпадает с идеальной?

2. Какова возможная минимальная скорость в установившемся режиме асинхронного двигателя?

3. Какими способами могут быть получены механические характеристики асинхронного двигателя ( АД) ?

4. Почему индукционное торможение менее эффективно, чем конденсаторное.

5. Как изменяется вращающий момент АД во время пуска?

Тема 3.2. Электропривод с синхронными двигателями.

Схемы включения, характеристики и режим работы синхронного двигателя. Достоинства и недостатки синхронного двигателя, область его применения. Синхронный двигатель как компенсатор реактивной мощности систем электроснабжения. Регулирование скорости и торможение синхронного двигателя.

Литература:[1, с. 54-58], [2, с. 169- 177]

Методические указания.

Рассматривая схемы включения, характеристики и режим работы синхронного двигателя, следует более подробно остановиться на механической и угловой характеристике и на пуске синхронного двигателя, внимательно изучить работу СД как компенсатора реактивной мощности.

Вопросы для самоконтроля.

1. Как может включаться обмотка возбуждения СД при пуске?

2. Какие достоинства присущи СД?

3. Что такое угловая характеристика СД?

Тема 4.1. Энергетические показатели работы электропривода.

Потери мощности и энергии электроприводов. в установившемся режиме работы. Потери энергии при пуске и торможении электроприводов.

Литература:[1, с. 111- 115], [2, с. 197- 219]

Методические указания.

Следует обратить внимание на причины и величину возникающих потерь мощности энергии в установившемся и переходных режимах работы электропривода на способы снижения потерь. Особое внимание уделить коэффициенту полезного действия коэффициенту мощности электропривода.

Вопросы для самопроверки.

1. Что входит в состав постоянных и переменных потерь мощности?

2. Как связаны между собой потери мощности и энергии ?

3. Какие существуют способы снижения потерь энергии в переходных процессах ЭП?

4. Способы повышения коэффициента мощности.

Тема 4.2. Расчет мощности, выбор и проверка электродвигателей.

Нагрузочные диаграммы двигателей. Расчет мощности двигателей при различных режимах работы. Выбор и проверка двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

Литература: [1, с. 116- 137], [2, с.220- 230].

Методические указания.

Изучить методы расчета мощности двигателей при продолжительном, кратковременном и повторно- кратковременном режимах работы различными методами. Изучить, как осуществляется выбор двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

Практическая работа № 2.

Практическая работа № 3

Вопросы для самопроверки.

1. Асинхронный двигатель работает с номинальной нагрузкой и нагревается выше допустимой температуры. Каковы возможные причины перегрева? Какими способами можно снизить нагрев?

2. Почему температура двигателя, отключенного от сети, сначала падает быстро, а затем охлаждение замедляется?

3. В каком режиме работают двигатели в городском пассажирском энергетическом транспорте?

ПЕРЕЧЕНЬ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ

ПО ПРЕДМЕТУ

« ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА »

1. Понятие об электроприводе. Структурная схема автоматизированного электропривода.

2. Классификация электропривода.

3. Основные направления развития автоматизированного электропривода.

4. Механические звенья ЭП и их расчетные схемы.

5. Статический и динамический моменты в электроприводе.

6. Основное уравнение движения электропривода.

7. Понятие механической характеристики двигателя и исполнительного органа рабочей машины.

8. Жесткость механической характеристики.

9. Операция приведения статического момента и момента инерции к валу двигателя.

10. Схема включения ДПТ с НВ, особенности, применение.

11. Основные уравнения ДПТ НВ и естественная механическая характеристика.

12. Основные технические показатели двигателя постоянного тока.

13. Режим холостого ДПТ НВ и короткое замыкание.

14. Двигательный режим ДПТ НВ и его характеристика.

15. Генераторный режим работы ДПТ НВ, параллельный с сетью и его характеристика.

16. Генераторный режим работы ДПТ НВ, последовательный с сетью и его характеристика.

17. Режим автономного генератора и его характеристика.

18. Электромеханическая и механическая характеристики ДПТ НВ, их характерные точки.

19. Качественные показатели регулирования скорости двигателей.

20. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ путем изменения магнитного потока.

21. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ изменением подводимого к якорю напряжения.

22. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ изменением сопротивления в цепи якоря.

23. Регулирование скорости в системе «Преобразователь-двигатель».

24. Регулирование скорости в системе «Преобразователь-двигатель».

25. Расчет пусковых сопротивлений для ДПТ НВ графо-аналитическим методом.

26. Синхронный двигатель. Особенности, область применения.

27. Синхронный двигатель как компенсатор реактивной мощности системы электроснабжения. Угловая характеристика синхронного двигателя.

28. Пуск синхронного двигателя. Схема пуска СД с ограничением тока с помощью реактора.

29. Пуск синхронного двигателя. Схема пуска СД с помощью автотрансформатора.

30. Схемы включения ДПТ (с независимым возбуждением, параллельным возбуждением и последовательным).

31. Электромеханическая характеристика ДПТ с последовательным возбуждением.

32. Энергетические режимы работы двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.

33. Продолжительный режим работы двигателей и его характеристика.

34. Повторно-кратковременный режим работы двигателей и его характеристика.

35. Кратковременный режим работы двигателей и его характеристика.

36. Критерии выбора двигателей для ЭП.

37. Классы изоляции электрических машин.

38. Расчет мощности двигателя по методу средних потерь.

39. Расчет мощности двигателя по методу эквивалентных величин.

40. Проверка двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.

41. Выбор электропривода по технико-экономическим показателям.

42. Коэффициент мощности электропривода.

43. Потери мощности энергии при переходных процессах.

44. Потери мощности энергии в установившихся режимах.

45. Особенности выбора двигателя по мощности регулируемого электропривода.

46. Асинхронный двигатель: схемы включения, особенности, область применения.

47. Основные технические характеристики асинхронного двигателя.

48. Динамическое торможение АД с самовозбуждением.

49. Динамическое торможение АД с независимым возбуждением.

50. Торможение АД противовключением и его характеристика.

51. Режим рекуперативного торможения АД.

52. Регулирование скорости вращения АД путем изменения числа пар полюсов («звезда-двойная звезда»)

53. Регулирование скорости вращения АД путем изменения числа пар полюсов («треугольник-двойная звезда»).

54. Регулирование скорости вращения АД изменением частоты тока.

55. Регулирование скорости вращения АД введением сопротивления в цепь ротора.

56. Регулирование скорости вращения АД изменением величины подводимого напряжения.

57. Холостой ход и короткое замыкание 3-х фазного асинхронного двигателя.

58. Характерные точки естественной механической характеристики асинхронного двигателя.

Указания по выполнению контрольной работы по предмету

«Основы электропривода».

При выполнении контрольной работынеобходимо выполнять следующие требования:

1. написать условия задачи и вопросы,

2. в приведенных формулах обязательно дать расшифровку входящих в нее величин и указать размерность,

3. работа должна быть написана чернилами или пастой синего цвета, схемы и графики вычерчены карандашом на миллиметровой бумаге с соблюдением действующих ГОСТов,

4. все страницы контрольной работы необходимо пронумеровать,

5. в тетради необходимо оставлять поля для замечаний и место в конце работы для рецензии преподавателя,

6. обязательно следует указать литературу, использованную при выполнении контрольной работы,

7. при ответе на вопросы недопустимо механическое переписывание материала учебника,

8. в конце работы ставится подпись учащегося и дата выполнения задания.

ЗАДАНИЕ №1.

1. Какая особенность ДПТ НВ и ДПТ параллельного возбуждения отличает их от других двигателей постоянного тока.

2. Почему генераторный режим называется тормозным?

3. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику ДПТС НВ?

4. Какой вид торможения невозможен в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением и почему?

5. Почему механические характеристики ДПТ НВ и ДПТ параллельного возбуждения прямолинейны, а у ДПТ последовательного возбуждения- криволинейны?

6. Как изменится скорость двигателя последовательного возбуждения, если уменьшить сопротивление шунта?

7. Почему механические характеристики ДПТ с параллельным возбуждением при различных напряжениях на якоре параллельны друг другу?

8. Почему скорость реального холостого хода АД не совпадает с идеальной?

9. Какова возможная минимальная скорость в установившемся режиме асинхронного двигателя?

10. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику АД?

11. Перечислить способы получения репуперативного торможения для ДПТ НВ.

12. Как ослабить динамическое торможение АД?

13. Как усилить конденсаторное торможение?

14. Почему индукционное торможение менее эффективно, чем конденсаторное?

15. Какой вид торможения имеет место в шифтах с двухскоростным АД? Почему?

16. Как изменяется вращающий момент АД во время пуска?

17. Какой режим торможения считается самым эффективным и почему?

18. Почему с уменьшением частоты переменного тока, подаваемого на АД, необходимо пропорционально уменьшать и напряжение?

19. Каким образом можно получить динамическое торможение для АД с фазным ротором? Нарисовать схему.

20. Назвать главную отличительную особенность режима репуперативного торможения для АД

21. Почему при соединении обмоток статора в двойную звезду ток в каждой фазе можно пропустить в 2 раза больше, чем при соединении в звезду или треугольник?

22. Будет ли иметь место режим короткого замыкания для ДПТ, его цепь якоря замкнуть попарно? Почему?

23. Назвать, в каком режиме ДПТ одновременно получает энергию и электрическую и механическую? Показать этот режим на характеристике.

24. Пояснить, почему механическая и электромеханическая характеристики изображаются совмещенными? Назвать их характерные точки.

25. Описать основную схему включения ДПТ НВ. Нарисовать ее.

26. Что такое пусковая диаграмма и что является исходными данными для ее построения?

27. Назвать отличительные особенности частотного способа регулирования скорости вращения АД?

28. Как определить приведенный момент инерции I при подъеме и спуске груза?

29. Для чего операции приведения?

30. Что называют одномассовой системой?

31. Какими способами можно оценить устойчивость установившегося движения?

32. Как определить приведенный момент нагрузки Мспри подъеме груза в случае прямолинейного и вращательного движения?

33. В каком случае возникает неустановившееся движение ЭП?

34. Какое движение называется установившимся, а какое -нет? Привести пример.

35. В чем отличие расчета приведенного момента нагрузки при различных направлениях потока энергии в механической части ЭП?

36. Дать понятие механических характеристик двигателя и исполнительного органа и привести пример.

37. Как с помощью механических характеристик двигателя и исполнительного органа определить скорость установившегося движения?

38. Чем отличается активный момент от реактивного?

39. Что называется динамическим моментом ЭП?

40. Что называют жесткостью механической характеристики, как она определяется?

41. Пояснить правило знаков момента в уравнении движения?

42. Как выполняется проверка установившегося движения?

43. Какими силами создается активный момент нагрузки? Привести примеры действия активного момента.

44. Всегда ли будет противодействовать движению реактивный момент нагрузки? Какими силами он создается?

45. Какие параметры ЭП называют приведенными и для чего выполняют операцию приведения?

46. Охарактеризовать реостатный способ регулирования скорости вращения ДПТ НВ

47. В какой режим перейдет работать двигатель без отключения от сети только за счет действия активного момента нагрузки на его валу?

48. Какими способами можно получить торможение противовключением для ДПТ НВ. Нарисовать схему включения.

49. При каком тормозном режиме возникают большие значения тока и момента? Охарактеризовать данный режим.

50. Оказывает ли влияние на характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме конденсаторная батарея, подключаемая параллельно обмоткам статора? Почему?

51. Какие показатели регулирования вам известны? Пояснить их.

52. Пояснить как происходит динамическое торможение асинхронного двигателя?

53. В каком режиме асинхронного двигателя скорость ротора больше скорости поля? Охарактеризовать данный режим.

54. Можно ли осуществить торможение асинхронного двигателя при его питании от сети переменного тока? Какими способами?

55. В каком режиме асинхронного двигателя скольжение становится отрицательным? Охарактеризовать данный режим.

56. От чего зависит интенсивность конденсаторного торможения? Нарисовать возможные при этом варианты механических характеристик.

57. Можно ли использовать полупроводниковые диоды и резисторы для получения торможения? Пояснить и обосновать свой ответ.

58. В каком режиме асинхронного двигателя кинетическая энергия переходит сначала в электрическую, а затем в тепловую? Охарактеризовать данный режим.

59. Пояснить от чего зависит синхронная скорость вращения АД?

60. Пояснить, от чего зависит скорость вращения холостого хода ДПТ НВ. Как определяется ее значение?

61. Сколько граничных точек имеет двигательный режим АД? Показать эти точки на механической характеристике.

62. За счет чего достигается резкое уменьшение синхронной скорости при рекуперативном торможении?

63. С какой целью при реализации торможения в цепь ротора или статора АД включают добавочные резисторы? Как выбирают их величину?

64. Почему конденсаторное торможение при малых скоростях еще менее эффективно, чем динамическое? Пояснить.

65. Из какого условия выбирается величина тормозного сопротивления при рекуперативном торможении?

66. При каком способе регулирования скорости вращения ДПТ НВ практически отсутствуют потери мощности? Охарактеризовать данный способ.

67. Можно ли ступенчато изменять скорость вращения асинхронного двигателя? Обосновать ответ.

68. Из какого условия выбирают величину тормозного сопротивления при динамическом торможении? Для чего на время торможения вводится сопротивления?

69. В каких электроприводах применяют синхронные двигатели? Какими отличительными особенностями они обладают?

70. Какой вид торможения используются для синхронного двигателя? Обосновать ответ.

71. Охарактеризовать продолжительный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.

72. Охарактеризовать кратковременный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.

73. Охарактеризовать повторно кратковременный номинальный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.

74. Чем предопределяется выбор типа электродвигателя?

75. Сущность метода средних потерь для определения мощности электродвигателя?

76. Сущность метода эквивалентного тока для определения мощности электродвигателя.

77. Каким образом в ДПТ НВ можно изменить магнитный поток? В какую сторону(Увеличения или уменьшения ) можно изменять магнитный поток ? Ответ обосновать.

78. С какой целью на время пуска ДПТ включают резисторы? Как выбирают их величину?

79. Из какого условия выбирают величину тормозного сопротивления при торможении противовключением? С какой целью оно вводится?

80. Объяснить сущность метода эквивалентного момента для выбора мощности двигателя.

81. Пояснить, как производится расчет мощности и выбор продолжительного режима работы?

82. В чем состоят особенности пуска синхронного двигателя? перечислить способы пуска.

83. По каким критериям может происходить регулирование тока возбуждения синхронного двигателя?

84. Поясните, как производится расчет мощности и выбор двигателя для кратковременного режима работы.

85. Как могут ограничиваться токи при пуске синхронного двигателя?

86. С какой целью при частотном способе производится также и регулирование подводимого к асинхронному двигателю напряжения?

87. Какие возможности по управлению асинхронным двигателем имеет способ, связанный с регулированием напряжения на его статоре?

88. За счет чего в частотно-управляемом асинхронном ЭП производится регулирование величины подводимого к асинхронному двигателю напряжения?

89. В чем основная особенность переходных процессов асинхронного двигателя?

90. В чем особенность схемы включения и характеристик двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением?

91. Назовите виды генераторного режима для двигателя постоянного тока.

92. В чем цель и сущность формирования статических и динамических характеристик ДПТ?

93. Что такое пусковая диаграмма ДПТ и что является исходными данными для ее построения?

94. В чем особенность схемы включения и характеристик двигателя постоянного тока смешанного возбуждения?

95. Пояснить, как происходит регулирование скорости двигателя с последовательным возбуждением изменением магнитного потока.

96. Пояснить, как происходит регулирование скорости двигателя с последовательным возбуждением шунтированием якоря резистором.

97. Что называют моментом или силой сопротивления

98. Пояснить, по каким признакам и как классифицируются электрические приводы.

99. Чем характеризуется развитие современного электрического привода?

100. Пояснить геометрический и физический смысл электромеханической постоянной времени.

ЗАДАЧА № 2.

Для ДПТ НВ рассчитать и построить:

а).естественную механическую электромеханическую (согласно варианта) характеристику в двигательном режиме и

б).искусственные в соответствии с вариантом,

в).определить сопротивление реостата, которое нужно ввести в цепь якоря при торможении и построить соответствующую тормозную характеристику в соответствии с вариантом.

исходные данные для расчета приведены в таблице 1:

1. номинальная мощность двигателя РН ,кВт,

2. номинальный ток якоря Iян, А,

3. номинальная частота вращения, nн ,об/мин,

4. номинальный коэффициент полезного действия, ηн, %.

Таблица1.

1

2

3

4

5

6

задач

Рн, кВт

Iян,

А

nн,

об/мин

ηн,

%

Примечание

101

2,5

14,6

945

79

1. механическая w=f(M)

2. при Rд= 0,4 Rном

3. в режиме противовключения, если если wт=1,1wн, Мт=1,25Мн

102

8,0

44

975

83

1. электромеханическая w=f(I)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме динамического торможения, если wт=1,1wнIт=0,9Iн

103

12,0

64

1450

84

1. механическая w=f(M)

2 при при Rд= 0,55 Rном

3 . в режиме противовключения, если wт=1,2wн, Мт=1,1Мн

104

18,0

94

1470

86

1. электромеханическая w=f(I)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме динамического торможения, если wт=1,1wнIт=0,9Iн

105

4,0

12

960

77

1. механическая w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме рекуперативного торможения. если wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

106

15

40

1430

85

1.механическая w=f(M)

2. Rо= 0,4 Rном

3.в режиме противовключения, если wт=1,2wн, Мт=1,1Мн

107

17

45

1470

86

1. механическая w=f(M)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме рекуперативного торможения, если wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

108

32

82

2940

88

1. электромеханическая w=f(I)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме динамического торможения, если wт=1,1wнIт=0,9Iн

109

16

86

1440

85

1. электромеханическая w=f(I)

2. при Rд=0,4 Rном

3. в режиме динамического торможения, если wт=1,1wнIт=0,9Iн

110

7,0

19,5

1420

83

1. механическая w=f(M)

2. при U=0,6Uн

3. в режиме рекуперативного торможения, если wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

111

4,5

26

725

77

1. электромеханическая w=f(I)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме динамического торможения wт=1,1wнIт=0,9Iн

112

6,0

33

740

82

1. механическая w=f(M)

2. при Rд = 0,3Rном

3. в режиме противовключения wт=1,2wн, Мт=1,1Мн

113

12,0

65

740

84

1. электромеханическая w=f(I)

2. при Rо= 0,4 Rном

3. в режиме динамического торможения wт=1,2wнIт=0,9Iн

114

55

31

2950

80

1. механическая w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

115

8,0

43,5

1450

83

1. электромеханическая w=f(I)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме противовключения wт=1,2wн, Мт=1,1Мн

116

24

124

2950

87

1. механическая w=f(M)

2. при Rо= 0,4 Rном

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

117

6,7

19,0

730

83

1. электромеханическая w=f(I)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме динамического торможения wт=1,2wнIт=0,9Iн

118

37

96

2920

88

1. механическая w=f(M)

2. при Rо= 0,4 Rном

3. в режиме противовключения wт=1,2wн, Мт=1,1Мн

119

17,0

45

1450

86

1. механическая w=f(M)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

120

17,0

45

1460

86

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт=1,2wн, Мт=1,1Мн

121

5,2

22,6

730

84

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

122

60

160

2980

865

1. электромеханическая характеристика w=f(I)

2. при Rдоб=0,5Rян

3. в режиме противовключения wт=1,2wн, Мт=1,1Мн

123

10

50

1450

86

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

124

2,5

11

950

85

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт=1,2wн, Мт=1,2Мн

125

24

80

2940

88,5

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Rдоб=0,7Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

126

15

78

1460

88

1. электромеханическая характеристика w=f(I)

2. при U=0,5Uн

3. в режиме динамического торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

127

12

78

1470

87,5

1. механическая характеристика f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключения wт=1,2wн, Мт=0,9Мн

128

26

63,8

2960

85,5

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Rдоб=0,5Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

129

16

134

1470

88

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,8Uн

3. в режиме противовключения wт=1,2wнIт=0,9Iн

130

17,0

55

2970

90

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,25 wo, Iт=0,95Iян

131

16

80

2980

89

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт=1,2wнIт=0,9Iн

132

36

95

2960

85

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Rдоб=0,6Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

133

5,0

21

730

84

1. электромеханическая характеристика w=f(I)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме динамического торможения wт=1,2wнIт=0,9Iн

134

2,5

14,6

1140

79

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт=1,2wнIт=0,9Iн

135

8

44

820

83

1. механическая характеристика w=f(M)

2. при Rдоб=0,5Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

136

12

64

1310

83,5

4. механическая характеристика w=f(M)

5. при Ф=0,8Фн

6. в режиме противовключения wт=1,2wнIт=0,9Iн

137

18

94

1140

85

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Rдоб=0,5Rян

3. в режиме динамического торможения wт=1,2wнIт=0,9Iн

138

4

12

1100

76,5

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключения wт=1,2wнIт=0,9Iн

139

15

40

700

84

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

140

17

45

1075

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт=1,05wнMт=1,25Mн

141

32

82

1130

86

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Rдоб=0,5Rян

3. в режиме динамического торможения wт=1,2wнIт=0,9Iн

142

16

86

635

84

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

143

32

82

1150

86,5

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,6Uн

3. в режиме противовключения wт=1,05wнMт=1,25Mн

144

16

86

675

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rдоб=0,2Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

145

7,0

19,5

1520

83

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключения wт=1,05wнMт=1,25Mн

146

7,0

19,5

1420

84

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при U=0,8Uн

3. в режиме динамического торможения wт=1,2wнIт=0,9Iн

147

7

19,5

1530

84,5

1. механическая хар- ка w=f(M)

2. при Rдоб=0,4Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

148

4,5

26

1000

76

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключения wт=1,05wнMт=1,25Mн

149

6,0

33

1075

77,5

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rдоб=0,2Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

150

12,0

65

758

84,5

1. 1.механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,8Uн

3. в режиме противовключения wт=1,05wнMт=1,25Mн

151

5,5

31

1475

81

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

152

8,0

43,5

1400

90

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключением wт=1,05wнMт=1,25Mн

153

24

124

1075

875

3. механическая хар-ка w=f(M)

4. при U=0,8Uн

5. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

154

6,7

19

975

84

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме противовключения wт=1,05wнMт=1,25Mн

155

37

96

875

87

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,8UнRдоб=0,2Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1wo, Iт=0,95Iян

156

17

45

1475

86,5

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Rдоб=0,2Rян

3. в режиме динамического торможения wт=1,2wнIт=0,9Iн

157

5,2

22,6

2735

84,5

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,6Uн

3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,25Mн

158

60

160

975

87,5

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,2woIт=0,95Iян

159

10

50

2150

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rдоб=0,2Rян

3. в режиме противовключения wт=1,15wн, Iт=1,2Iн

160

2,5

11

975

86

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,7 Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,4wн, Iт=0,95Iян

161

18

94

3075

88

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,2Rян

3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

162

24

80

3350

86

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при U=0,6Uн

3. в режиме динамического торможения wт=1,1wн, Iт=0,9Iн

163

15

78

3150

87

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,3Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,3wн, Iт=1,1Iян

164

12

78

1475

87

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

165

26

63,8

2140

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,65Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,25wo,Mт=1,1Mн

166

16

134

2175

89

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,25Rян

3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

167

24

124

1100

89

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,9Фн

3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=0,95Iян

168

18

94

1190

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,65Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,2wo,Mт=1,1Mн

169

12

64

1310

85

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,25Rян

3. в режиме противовключением wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

170

8

43,5

1450

82

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,2wo,Mт=1,1Mн

171

5,5

31

1400

81

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,65Uн

3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

172

16

86

670

82

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,4Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,25wo,Mт=0,9Mн

173

12

65

740

83

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,8Фн

3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=0,95Iян

174

8

44

820

82

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Iт=1,2Iн

175

4

12

1220

76

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,65Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,05wo,Mт=0,9Mн

176

15

40

710

86

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,25Rя

1. в режиме противовключения wт=0,9wн, Iт=1,1Iн

177

7

19,5

1460

82

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=0,95Iян

178

17

45

1190

87

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,25Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,25wo,Mт=0,9Mн

179

32

82

980

89

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,85Uн

3. в режиме противовключения wт=1,1wн,Mт=1,2Mн

180

6,7

19

860

82

4. механическая хар-ка w=f(M)

5. при Rд=0,25Rян

6. в режиме рекуперативного торможения wт=1,15wo,Mт=1,1Mн

181

4,5

26

1030

78

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,85Фн

3. в режиме противовключения wт=1,1wн,Mт=1,1Mн

182

6

33

1070

80

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при U=0,8Uн

3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=0,95Iян

183

5,5

31

1440

82

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,7Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0Mт=1,1Mн

184

4

12

1200

76

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,25Rян

3. в режиме противовключения wт=1,1wн,Mт=1,2Mн

185

19

102

1500

85

1. механическая хар-а w=f(M)

2. при Ф=0,75Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0Mт=1,1Mн

186

19

51

1475

80

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при U=0,7Uн

3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=1,1Iн

187

2,2

13

1000

77

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,25Rян

3. в режиме противовключения wт=1,1wн,Mт=1,1Mн

188

4,8

24,2

1500

80

1. механическая хар-ка w=f(M)

2.

3.

4.

3. при U=0, при U=0,7Uн

4.

5. при U=0,7Uн

5. 9Uн

1. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0,Mт=1,1Mн

189

3,0

75

1250

81

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,75Uн

3. в режиме противовключения

190

5,5

59

1530

80

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,2Rян

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0Mт=1,1Mн

191

5,5

59

1075

82

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,95Фн

3. в режиме динамического торможения wт=0,95wн, Iт=1,15Iн

192

4,8

24,2

1100

78

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,3Rян

3. в режиме противовключения

193

19

102

1375

86

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,9Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0Mт=1,1Mн

194

2,2

13

975

75

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Ф=0,85Фн

3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,2Mн

195

4,8

24,2

1575

81

6. механическая хар- ка w=f(M)

7. при U=0,9Uн

8. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0Mт=1,1Mн

196

30

75

1075

80

1. электромеханическая хар-ка w=f(I)

2. при Ф=0,85Фн

3. в режиме динамического торможения wт=0,9wн, Iт=1,1Iн

197

5,5

59

1475

81

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,2Rян

3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,2Mн

198

2.2

13

875

74

1. механическая хар- ка w=f(M)

2.при Ф=0,85Фн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0Mт=1,1Mн

199

5,5

59

1475

81

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при Rд=0,2Rян

3. в режиме противовключения wт=1,1wн, Mт=1,2Mн

200

19

102

1575

84

1. механическая хар-ка w=f(M)

2. при U=0,9Uн

3. в режиме рекуперативного торможения wт=1,1w0Mт=1,1Mн

Методические рекомендации по выполнению задания №2

Из курса «Электрические машины» известно, что электромеханическая (механическая) характеристика двигателя постоянного тока параллельного возбуждения представляет собой прямую линию. Значит, для ее построения необходимо и достаточно определить координаты двух точек: точки холостого хода (0, wo) и номинальной точки (Iян, wн) или (Mн, wн).

Основные формулы для расчета:

wн=0,105 * nн– номинальная угловая скорость двигателя;

Rян=0,5Rн(1-ηн)- номинальное активное сопротивление якоря;

Mн=Pн/wн- номинальный момент вращения на валу двигателя;

wo=Uн/kФ –угловая скорость холостого хода, где kФ- коэффициент, определяемый их уравнения момента или уравнения электродвижущей силы для двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.

Для построения регулировочных характеристик необходимо воспользоваться уравнением электромеханической (механической) характеристики двигателя

w=(U/kФ) – (IRян/kФ) и получить соотношения :

а) при регулировании скорости путем изменения сопротивления якоря

wиск=wo[1­(Iян(Rян+Rдоб))/Uн)];

б) при регулировании скорости путем изменения величины подводимого напряжения

wo,иск=kwo, где k-величина, показывающая, во сколько раз изменяется величина подводимого напряжения.

В) при регулировании скорости путем изменения величины подводимого магнитного потока:

wo,иск=wo/k, wиск=wo-Δwиск

Величину тормозных сопротивлений, включаемых в цепь якоря, определяют в зависимости от способа торможения:

- при динамическом торможении- Rт=(Eт/Iт)-Rян;

- при рекуперативном торможении –Rт=(Uн-Eт/Iт)-Rян;

- при торможении противовключением – Rт=(Uн+Eт/Iт)-Rян.

Построение соответствующих тормозных характеристик выполняют в соответствии с указаниями в литературном источнике 1 , стр. 49-54.

ЗАДАНИЕ №3.

Для трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором рассчитать и построить естественную механическую характеристику и искусственную механическую характеристику при добавочном сопротивлении в цепи ротора.Rg=0,1R2Н

Данные для расчета приведены в таблице3.

1. Номинальное напряжение 380 В (для всех вариантов).

2. Номинальная мощность Рн,кВт.

3. Синхронная частота вращения, n1,об/мин.

4. Номинальное скольжение, Ѕн, %.

5. Отношение максимального момента к номинальному, Мкр/ Мн,

6. Напряжение ротора U2н ,В.

7. Номинальный ток ротора I2н, А.

Таблица 3.

1

2

3

4

5

6

7

вариант

Рн, кВт

n1, об/мин

Мкр/ Мн

U2н, В

Ѕн,%

I2н, А

201

11

1500

3

305

5

122

202

14

1500

3,5

300

4

129

203

7,5

1000

3,5

300

5

118

204

10

1000

3,8

310

4,5

120

205

5,5

750

2,5

300

6,5

114

206

7,5

750

3

290

6

116

207

18

1500

4

295

4

138

208

13

1000

4

325

4,5

125

209

55

500

1,8

165

5

35

210

45

600

1,8

162

5

78

211

11

750

3,2

315

5

122,5

212

22

1500

4

340

2,5

145

213

30

1500

4

350

2,5

155

214

18,5

1000

3,5

360

3,5

135

215

22

1000

3,5

330

3,5

145

216

15

750

3,0

360

3,5

128

217

18,5

750

3,0

300

3,5

140

218

14

1500

3

330

5

127

219

17

1500

3,5

315

5

134

220

22

1500

3,2

300

5,5

143

221

37

1500

3

160

3,5

60

222

45

1500

3

230

3

70

223

55

1500

3

200

3

70

224

30

1000

2,5

140

3,5

50

225

37

1000

2,5

150

3,5

65

226

45

1000

2,5

180

3

60

227

22

750

2,2

102

4,5

40

228

30

750

2,2

125

4

55

229

37

750

2,2

148

3,5

55

230

71

1500

3

250

2,5

70

231

30

750

1,8

120

5

65

232

37

750

2,2

115

5,5

90

233

45

750

2,2

140

4

90

234

55

750

2,2

190

3,5

85

235

75

750

1,9

190

4

57

236

90

1500

2,5

220

4

140

237

110

1500

2,5

250

3,5

185

238

11

750

3,2

315

5

122,5

239

14

750

3,5

310

4,5

128

240

22

750

2,5

330

4,5

140

241

30

750

1,8

120

5

65

242

37

750

2,2

115

5,5

90

243

45

750

2,2

140

4

90

244

90

750

1,9

214

4

67

245

110

750

1,9

225

3,5

111

246

132

750

1,9

280

3,5

64

247

11

1500

3

305

5

122

248

14

1500

3,5

300

4

129

249

18

1500

4

295

3,5

138

250

5,5

1500

1,9

144

2

57

251

5,5

1000

2,2

213

2,4

88

252

7,5

1000

2,5

242

2,3

120,7

253

11

1000

1,8

179

2,0

41

254

15

1000

1,8

213

2,0

48

255

22

1000

2,5

235

2,0

116

256

30

1000

2,5

235

2,0

73

257

37

1000

2,2

293

2,0

77

258

55

1000

2.1

290

2,5

115

259

7,5

750

1,8

227

2,0

122

260

11

750

1,9

185

2,2

39

261

15

750

2

206

2,3

48,8

262

22

750

2,5

241

2,5

59

263

30

750

2,5

252

3,0

71

264

110

500

4

265

1,7

165

265

90

500

4

222

1,7

159

266

75

500

5

207

1,8

121

267

55

500

5

165

1,8

135

268

110

600

3,8

283

1,7

142

269

75

600

4,5

217

1,8

121

270

45

600

5

162

1,8

78

271

110

750

3,5

214

1,9

107

272

30

750

5

120

1,8

65

273

37

750

5,5

115

2,2

90

274

22

750

4,5

330

2,5

140

275

14

750

4,5

310

3,5

128

276

11

750

5

315

3,1

122,5

277

45

750

4

140

2,2

90

278

55

750

3,5

190

2,1

85

279

90

1000

3,6

202

1,9

77

280

75

1000

3

250

2,5

102

281

55

1000

3,5

190

2,5

85

282

37

1000

4

140

1,9

80

283

30

1000

4

375

3

146

284

22

1000

3,5

380

3

137

285

17

1000

6

335

3

132,5

286

13

1000

7

205

3

42

287

22

1000

5

380

2,5

135

288

110

1500

3,5

250

2,5

60

289

90

1500

4

220

2,5

160

290

75

1500

4,5

180

2,3

50

291

37

750

3,4

158

2,2

55

292

30

750

4

125

2,0

48

293

22

750

4,5

102

2,5

32

294

18,5

750

3,5

300

3,1

140

295

15

750

3,4

360

3,0

128

296

45

1000

2,5

180

2,0

55

297

30

1000

3,0

330

2,5

145

98

70

1500

2,5

255

3,0

170

299

55

1500

3,0

210

30

65

300

37

1500

3,5

350

3,0

155

Методические рекомендации по выполнению задания №3.

Расчет можно вести по упрощенной формуле Клосса. Необходимо рассчитать 6-8 точек. Результаты расчета должны быть сведены в таблицу. Для решения задачи необходимо воспользоваться следующими формулами:

w1= 2π ׃ 60 · η1, где η1- синхронная частота вращения, w1- синхронная скорость.

wн= w1·(1- Ѕн), где wн– номинальная скорость, Ѕн– номинальное скольжение.

Мн= Рн׃ wн ,где Рн- номинальная мощность двигателя, Мн– номинальный момент

Ѕкр= Ѕн[ Мкр׃ Мн+ √ ( Мкр׃ Мн)2- 1 ] , где Ѕкр– критическое скольжение.

М= 2 Мкр׃ ( Ѕ ׃ Ѕкр+Ѕкр׃ Ѕ ) - формула Клосса для построения механической характеристики двигателя.

R2вт= R2н· Ѕн- активное сопротивление обмотки фазы ротора.

R2н= U2н: √3·I2н- сопротивление роторной цепи.

Sиск= Sест· R2∑: R2вт- искусственное скольжение, где R2∑= R2вт+R2вш– суммарное сопротивление роторной цепи.

Для решения задачи необходимо изучить следующий материал: [1, § 1-1, 3-1,5-1.]

[6, § 1-9, 6-1.]

ЗАДАНИЕ№4.

Длявариантов 301 -340данные содержатся втаблице 4, где указаны мощность и время участков, коэффициент полезного действия. Необходимо выбрать асинхронный двигатель серии 4А с синхронной частотой вращения n = 1500 об/мин., если Токр=250. Задачу решить методом эквивалентной мощности или методом средних потерь (согласно варианта) и осуществить проверку двигателя на перегрузочную способность. Для нечетных вариантов задачу решить методом эквивалентной мощности, для четных – методом средних потерь.

Таблица 4.

ва-ри-ант

Р1

кВт

Р2

кВт

Р3

кВт

Р4

кВт

Р5

кВт

Р6

кВт

t1

С

t2

С

t3

С

t4

С

t5

С

t6

С

η1

%

η2

%

η3

%

η4

%

Η5

%

η6

%

301

2,5

5,8

6,3

6,1

8,9

6,7

14

21

17

23

27

18

84

84

84

79

73

83

302

13,1

4,7

10,4

11,5

1,7

9,1

30

12

26

28

22

27

81

81

80

72

76

79

303

3,5

5,5

6,5

7,0

9,0

5,1

12

24

15

24

25

21

85

85

84,5

80

73

79

304

12

4,0

9,0

12,1

2,4

8,5

24

16

19

25

21

30

81

81

80

71

75

90

305

10,1

4,5

9,2

13,2

3,7

3,5

15

22

16

22

29

17

83,5

83

83

72

79

82

306

8,5

3,5

4,6

12,1

4,5

4,8

19

31

19

16

22

29

82

82

79

73

79

81

307

12,4

16,1

13

11,2

5,1

10,4

16

13

12

15

17

11

79

72

73

78

78

80

308

13

15,5

8

15,3

6,1

11

20

8

10

12

16

15

84,5

84

84

71

75

80

309

12,6

15,9

10

12,5

7,1

10,5

19

10

5

15

10

12

86

77

79

80

85

85

310

13,5

15,2

10

6

9

4,7

15

8

10

21

16

23

78

76

77

78

78

80

311

10

10,2

23

7,8

14

11,6

10

14

6

10

15

19

85

85

85

80

80

76

312

14

21

7,5

19,5

23

20,4

10

15

16

19

17

15

85

85

84,5

80

80

75

313

12

23

7

20

21

24,4

16

12

22

8

10

7

84,5

84

84

80

79

72

314

10

9,7

19

17

21

18,5

15

21

12

10

9

17

83

83

82,5

75

70

76

315

3,8

4,7

5,9

11,3

8,5

7,5

15

21

10

12

5

21

83,5

83

80

72

80

82

316

4,8

5,2

6,7

12,5

9,5

2,4

16

10

7

4

25

21

82,5

82

80

71

76

80

317

5,3

4,9

4,8

12

5,2

6,1

13

22

16

10

14

17

83

83

82

72

79

81

318

4

4

10

9,5

11

6,5

20

15

16

10

11

9

85,5

85

85

73

76

80

319

5,1

6,3

10,5

12,5

9,8

12,1

15

17

13

7

12

11

86

85

85

80

72

79

320

10,1

13,1

5,5

6,2

13,5

10

13

10

21

15

8

12

83

83

82

81

73

76

321

9,5

8,6

12,2

10

15

7,8

12

10

15

13

19

21

82,5

82

82

81

70

75

322

10

9,5

16,5

4,5

6,7

9,5

15

10

12,5

22

13

14

81,5

80

72

76

79

80

323

11,5

10,1

20

3,5

9,9

6,5

15

16

8

25

10

15

81

81

70

75

76

77

324

11

15

13,5

19

11

8

15

12

10

6

10

21

85,5

85

85

74

76

81

325

6,5

12

14

21

9

10

16

18

15

8

10

10

84,5

84

84

72

75

80

326

7,5

8

20

16,5

13

14

15

14

8

10

13

14

84

84

78

79

80

82

327

9,5

16

13

18

10

9

14

10

12

10

21

20

85,5

85

85

72

76

80

328

10,1

13

14,5

20

9

11

18

13

16

7

12

15

84

84

83

71

76

80

329

12,3

15,5

21

20,5

9,5

13

10

15

13

21

8

10

82

82

72

80

81

82

330

8,6

8,6

19

18

12

12,5

20

10

5

13

9

25

83,5

83

71

74

75

82

331

7,3

13,5

19,5

16

11,5

14

16

12

10

19

9

8

84

84

72

75

78

83

332

9,6

14

18

17

12,6

13

25

10

16

15

9

26

85,5

85,5

73

75

78

85

333

10,5

12,1

14

17,5

12,5

9

10

13

10

14

24

19

85

85

73

76

79

84

334

14

15,2

16

18,5

13

8,5

17

11

5

9

25

18

84,5

84,5

84

72

77

84

335

13

14

17

20,5

13,1

9

12

25

10

18

17

13

82,5

82,5

82

70

75

81

336

8

8,7

18,5

21

10,5

10

26

9

7

10

19

16

83

83

83

71

74

83

337

7

9

19

17,5

11

12

15

17

8

10

22

16

82,5

82

72

74

79

82

338

3,8

9,5

20

16

11,5

13

18

20

17

15

12

6

83,5

83

72

75

80

83

339

6,5

9,9

20,5

17

12

12,5

16

25

17

9

12

14

84,5

84,5

71

76

79

84

340

12,5

10,2

19,5

18

13

14

15

21

17

16

11

12

81,5

81,5

71

77

79

81

Для вариантов 341-400втаблице 5приведены значения моментов М1, М2, М3на валу двигателя для соответствующих участков графика нагрузки, время работы t1,t2, t3двигателя с заданными моментами нагрузки, время паузы t0, частота вращения двигателя и коэффициент, учитывающий возможное снижение напряжения сети.

Определить для заданного варианта расчетную мощность двигателя и выбрать по каталогу асинхронный двигатель, предназначенный для привода механизма с циклическим графиком нагрузки в продолжительном (для четных вариантов) или повторно- кратковременных режимах (для нечетных вариантов) работы. Провести проверку двигателя по перегрузочной способности.

Таблица 5.

вариант

М1,

н.м.

М2,

н.м.

М3,

н.м.

t1,

с

t2,

с

t3,

с

t0,

с

η2ном,

об/мин

341

80

40

60

10

5

20

25

1410

0,95

342

120

100

95

10

10

15

55

930

0,90

343

50

20

30

10

15

10

5

915

0,85

344

150

125

145

10

20

10

60

930

0,95

345

150

130

160

10

25

20

35

1415

0,9

346

40

30

10

5

15

20

10

930

0,85

347

40

25

20

5

15

15

5

1420

0,95

348

30

15

25

5

20

10

25

950

0,9

349

20

15

10

5

10

5

60

935

0,85

350

180

140

150

5

15

15

25

1440

0,95

351

30

20

10

15

10

20

5

1440

0,9

352

30

40

60

15

5

15

5

1400

0,85

353

30

45

20

15

10

10

5

1410

0,95

354

30

50

30

15

15

10

10

940

0,90

355

200

180

170

15

20

5

60

930

0,85

356

220

230

215

10

15

10

25

940

0,95

357

20

15

25

10

10

15

5

930

0,90

358

20

45

40

10

5

10

75

950

0,85

359

25

20

15

10

15

15

60

950

0,95

360

20

25

15

10

10

5

20

1440

0,90

361

25

50

40

15

15

20

5

1400

0,85

362

25

20

10

15

15

2

25

950

0,95

363

20

35

10

15

15

10

30

920

0,90

364

25

40

10

15

15

15

5

930

0,85

365

25

15

10

15

10

20

5

950

0,95

366

245

230

240

5

10

10

40

940

0,90

367

60

50

55

5

15

25

10

1410

0,85

368

45

10

20

5

20

10

50

950

0,95

369

45

15

10

5

10

10

75

950

0,90

370

40

20

10

5

20

5

20

1440

0,85

371

100

50

60

15

10

15

20

1410

0,90

372

110

90

100

15

10

15

50

930

0,85

373

55

25

30

10

20

15

5

915

0,85

374

140

105

130

10

15

15

55

930

0,90

375

160

120

100

5

10

10

30

1440

0,90

376

25

35

55

15

10

10

5

1400

0,95

377

20

15

20

10

15

20

10

930

0,90

378

20

45

40

5

10

10

65

950

0,85

379

15

35

30

10

15

20

45

950

0,85

380

145

100

90

5

10

15

30

1440

0,90

381

20

15

10

15

10

5

10

1440

0,90

382

130

105

140

5

15

5

40

930

0,85

383

30

25

10

15

10

20

10

1410

0,90

384

50

40

30

5

15

10

15

1410

0,90

385

40

25

35

5

20

10

20

950

0,85

386

190

180

150

10

15

5

60

930

0,80

387

200

215

205

10

5

15

25

940

0,90

388

210

205

195

5

15

10

35

950

0,85

389

25

20

10

10

15

15

50

950

0,90

390

20

25

15

10

10

10

15

1440

0,90

391

20

15

10

15

10

15

10

1400

0,85

392

15

30

10

10

15

5

20

950

0,95

393

25

40

10

15

10

25

15

950

0,90

394

20

35

40

10

15

15

10

920

0,95

395

20

10

15

15

10

25

5

950

0,90

396

230

215

210

5

10

5

40

940

0,85

397

55

40

50

5

10

20

10

1410

0,80

398

40

15

25

5

15

25

50

950

0,90

399

40

20

10

5

15

10

60

950

0,95

400

35

20

15

10

15

5

15

1440

0,90

Методические рекомендации по выполнению задания №4.

Выбор двигателя для продолжительного режима работы производится с учетом условия Рном≥ Р.. Если двигатель предназначен для работы в продолжительном режиме при переменной нагрузке, предварительный выбор электродвигателя производится из условия Рном≥ Рср, а затем выполняется проверочный расчет. Мощность двигателя можно определить двумя методами:

·методом эквивалентных величин,

·методом средних потерь.

На практике метод эквивалентных величин подразделяется на метод эквивалентного тока, момента мощности. В этом случае определяют эквивалентный момент (ток, мощность аналогично)

Мп2· tп+ М12· t1+ М22· t2+ …Мт2· tт

Мэкв.= К1( tп+ tт) + t1+ t2+…+ К2· t0

где Мп– значение момента при пуске,

М1,М2…- значения момента в соответствующие промежутки времени,

Мт- значения момента при торможении,

tп, t1, t2,… tт– значение промежутков времени,

t0– время паузы,

К1– коэффициент, учитывающий снижение теплоотдачи при пуске и торможении (для двигателя постоянного тока К1=0,75, а для асинхронного К1= 0,5),

К2– коэффициент, учитывающий уменьшение теплоотдачи во время паузы ( для двигателя постоянного тока К2= 0,5, а для асинхронного К2= 0,25).

Номинальную мощность двигателя выбирают по условию Рном≥ Рр, где Рр= 0,105 Мэкв nном– расчетная мощность, nном– номинальная частота вращения.

Для более грубого выбора типа двигателя можно использовать упрощенную формулу:

М12· t1+ М22· t2+ …

Мэкв.= t1+ t2+ t3+…

Проверку двигателя по перегрузочной способности производят путем сравнения наибольшего момента нагрузки Мнб, определяемого по нагрузке с максимальным моментом двигателя

Мmax= Мmax *Мном,

где Мmax *- кратность максимального момента ( для ДПТ Мmax *= 2 2,5, для асинхронных 1,6 2,5)

Необходимо выполнить условие Мнб≤ КпМmax .

Согласно метода средних потерь сначала определяют среднюю мощность:

Рср= (Р1t1+ Р2t2+…) : (t1+ t2+…)

Затем по каталогу предварительно выбирают двигатель и определяют номинальные потери: ∆ Рном= Рном( 1- ηном) : ηном

Средние потери для каждого участка:

∆ Р1= Рном( 1- η1) : η1

где ∆ Р1cр= (∆ Р1t1+ ∆ Р2t2+…) : ( t1+ t2+…)

Затем средние потери сравниваются с номинальными. необходимо выполнение условия РсрРном

Для решения задачи необходимо изучить следующий материал [2, § 8,2 ; 8,3 ;8,4]

ТАБЛИЦА ВАРИАНТОВ.

Предпос

ледняя

цифра

шифра

Последняя цифра шифра

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

1,101,

201,

301

2,102,

202,

302

3,103,

203,

303

4,104,

204,

304

5,105,

205,

305

6,106,

206,

306

7,107,

207,

307

8,108,

208,

308

9,109,

209,

309

10,110,

210,

310

1

11,111,

211,

311

12,112,

212,

312

13,113,

213,

313

11,114,

214,

314

15,115,

215,

315

16,116,

216,

316

17,117,

217,

317

18,118,

218,

318

19,119,

219,

319

20,120,

220,

320

2

21,121,

221,

321

22,122,

222,

322

23,123,

223,

323

24,124,

224,

324

25,125,

225,

325

26,126,

226,

326

27,127,

227,

327

28,128,

228,

328

29,129,

229,

329

30,130,

230,

330

3

31,131,

231,

331

32,132,

232,

332

33,133,

233,

333

34,134,

234,

334

35,135,

235,

335

36,136,

236,

336

37,137,

237,

337

38,138,

238,

338

39,139,

239,

339

40,140,

240,

340

4

41,141,

241,

341

42,142,

242,

342

43,143,

243,

343

44,144,

244,

344

45,145,

245,

345

46,146,

246,

346

47,147,

247,

347

48,148,

248,

348

49,149,

249,

349

50,150,

250,

350

5

51,151,

251,

351

52,152,

252,

352

53,153,

253,

353

54,154,

254,

354

55,155,

255,

355

56,156,

256,

356

57,157,

257,

357

58,158,

258,

358

59,159,

259,

359

60,160,

260,

360

6

61,161,

261,

361

62,162,

262,

362

63,163,

263,

363

64,164,

264,

364

65,165,

265,

365

66,166,

266,

366

67,167,

267,

367

68,168,

268,

368

69,169,

269,

369

70,170,

270,

370

7

71,171,

271,

371

72,172,

272,

372

73,173,

273,

373

74,174,

274,

374

75,175,

275,

375

76,176,

276,

376

77,177,

277,

377

78,178,

278,

378

79,179,

279,

379

80,180,

280,

380

8

81,181,

281,

381

82,182,

282,

382

83,183,

283,

383

84,184,

284,

384

85,185,

285,

385

86,186,

286,

386

87,187,

287,

387

88,188,

289,

389

89,189,

289,

389

90,190,

290,

390

9

91,191,

291,

391

92,192,

292,

392

93,193,

293,

393

94,194,

294,

394

95,195,

295,

395

96,196,

296,

396

97,197,

297,

397

98,198,298,

398

99,199,

299,

399

100,200,300,

400

superbotanik.net


Смотрите также