Электромеханические свойства привода с двигателями постоянного тока

Министерство образования и науки Украины

Донбасский государственный технический университет

Кафедра “Автоматизированные электромеханические системы”

СЕМЕСТРОВОЕ ЗАДАНИЕ №2

“Электромеханические свойства привода с двигателями

постоянного тока”

по курсу: “Теория электропривода”

Вариант №6

(задачи №11, 47, 48, 73, 145)

Выполнил:

Проверил:

Алчевск 2009

Задача № 11

Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения

(, универсальные характеристики представлены в таблице 1.1) работает с постоянно включенным добавочным сопротивлением в якорной цепи. С какой скоростью и в каком режиме будет работать двигатель при нагрузке .

Таблица 1.1- Универсальные характеристики двигателя

Рисунок 1.1- Универсальные характеристики двигателя

Решение:

1. По универсальным характеристикам двигателя определяем, что для : , .

2. Определяем искомую скорость:

Электрическая машина работает в нормальном двигательном режиме.

Ответ: .

Задача № 47

Для испытания мотоциклетного мотора в качестве нагрузочной машины использован двигатель постоянного тока с независимым возбуждением (, ).

Двигатель подключен к сети с неизменным напряжением. Определить величины сопротивлений, которые необходимо включить в цепь якоря машины для того, чтобы обеспечить следующие режимы работы испытательного стенда:

1)

2)

3)

Решение:

1. Определяем значение номинальной угловой скорости двигателя:

2. Определяем значение двигателя:

Для первого случая:

Для второго случая:

Для третьего случая:

Ответ: ; ; .

Задача № 48

Как получить режим противовключения для двигателя последовательного возбуждения? Показать механические характеристики этого режима и переход к нему из двигательного режима.

Ответ:

Для двигателя последовательного возбуждения возможны два тормозных режима: торможение противовключением и динамическое торможение. Торможение с отдачей энергии в сеть для этих двигателей осуществить невозможно, так как их ЭДС не может быть больше приложенного напряжения сети.

При торможении противовключением в цепь якоря двигателя вводится дополнительный резистор для ограничения тока.

Рисунок 1.2-Механические характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения при торможении противовключением

При изменении полярности напряжения, подводимого к якорю, двигатель, работавший до этого со скоростью, соответствующей точке А квадранта I, переходит на работу по характеристике ВС (индуктивностью якорной цепи пренебрегаем) в точку В квадранта II. Сохранение неизменной скорости в первый момент переключения двигателя обуславливается механической инерцией электропривода. Под влиянием тормозного момента скорость двигателя уменьшается соответственно характеристике ВС до нулевого значения. При скорости, равной нулю (точка С, рис. 1.2), двигатель в случае торможения для остановки, а не реверса, должен быть отключен от сети. Если такого отключения не произойдет, скорость двигателя начнет увеличиваться в обратном направлении (характеристика СL квадранта III). Вместе с изменением направления вращения изменяет направление ЭДС якоря, которая снова в двигательном режиме направлена встречно напряжению сети. Теперь привод вновь работает в двигательном режиме с постоянной угловой скоростью, будучи переведенным на естественную характеристику при противоположном направлении вращения (точка E характеристики ЕD).

Если еще раз изменить полярность напряжения на выводах якоря, то двигатель вновь перейдет в режим противовключения. Торможения и последующее увеличение угловой скорости двигателя в обратном направлении происходят по характеристике FNG.

Задача № 73

Электрическая машина постоянного тока с последовательным возбуждением (, ) работает с номинальной нагрузкой. Какое добавочное сопротивление надо включить в цепь якоря, чтобы при той же нагрузке уменьшить скорость двигателя вдвое?

Решение:

Находим искомое добавочное сопротивление по формуле:

Ответ: .

Задача № 145

Определить величину добавочного сопротивления, которое необходимо ввести в цепь якоря двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (, ) для того, чтобы он работал при токе в режиме торможения с отдачей энергии в сеть при скорости Каковы при этом потери в цепи якоря?

Решение:

1. Определяем значение номинальной угловой скорости двигателя:

2. Определяем значение угловой скорости двигателя при рекуперации:

3. Определяем значение двигателя:

4. Находим искомое добавочное сопротивление по формуле:

Так как двигатель работает в режиме рекуперации (энергия отдается в сеть), то потери в цепи якоря равны нулю.

Ответ: ..