Общая электротехника Однофазный переменный ток Трехфазные цепи Машины постоянного и переменного тока Трансформаторы и выпрямители Электроника Теория электросвязи Анализ электрических цепей Мощность трехфазной цепи

Примеры выполнения курсовых работ по электротехнике и электронике

Пример 2

Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением работает от сети напряжением Uн=220 В. Номинальный вращающий момент Мн=75 Н∙м, номинальная частота вращения nн=1020 ; сопротивление обмотки якоря Rя=0,4 Ом; сопротивление обмотки возбуждения Rв=0,3 Ом; номинальный КПД ηн=81,5%.

Определить: 1) номинальную мощность на валу двигателя и мощность, потребляемую из сети при номинальной нагрузке; 2) номинальный ток двигателя; 3) противо-ЭДС и электромагнитную мощность (мощность, передаваемую на якорь); 4) потери в двигателе при номинальной нагрузке и сопротивление пускового реостата, при котором пусковой ток превышает номинальный в 2 раза.

Решение.

1. Номинальная мощность на валу двигателя

  кВт.

2. Потребляемая мощность

  кВт.

3. Номинальный ток двигателя

  А.

Найденный ток является током обмоток якоря и возбуждения

Iя н=Iв=44,5 А.

4. Противо-ЭДС, наводимая в обмотке якоря,

Е=Uн– (Rя+Rв)∙Iн=220–(0,4+0,3)∙44,5=188,8 В.

5. Электромагнитная мощность

Рэм=Е∙Iн=188,8∙44,5=8400 Вт=8,4 кВт.

6. Магнитные и механические потери

ΔРм+ΔРмех=Рэм–Р2н=8,4–8=0,4 кВт.

7. Потери в обмотках якоря и возбуждения:

Вт;

Вт.

8. Суммарные потери мощности в двигателе

  кВт.

9. Сопротивление пускового реостата

  Ом.

Контрольные вопросы по машинам постоянного тока

1. В чем преимущество двигателей постоянного тока перед асинхронными двигателями?

 возможность плавного регулирования частоты вращения и наличие большого пускового момента;

  наличие малого пускового момента;

 более простые в эксплуатации.

2. Найти ЭДС, наводимую в обмотке якоря двигателя постоянного тока, если частота вращения двигателя n=1000 , магнитный поток Ф=2,0∙10-2 Вб, а постоянная машины Се=10.

1) 100 В; 2) 20 В; 3) 200 В; 4) 10 В.

3. Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие паспортные данные: напряжение Uн=220 В; номинальный ток Iн=10 А; ток возбуждения Iв=2 А; сопротивление якоря Rя=1,0 Ом. Чему равна ЭДС якоря Е?

1) 212 В; 2) 100 В; 3) 424 В; 4) 112 В.

4. Ток якоря двигателя постоянного тока увеличился в 2 раза. Как изменился вращающий момент двигателя с параллельным возбуждением?

не изменился; 2) увеличился в 2 раза; 3) уменьшился в 2 раза.

5. При постоянном напряжении магнитный поток обмотки возбуждения двигателя постоянного тока уменьшился. Как изменилась частота вращения двигателя?

1) увеличилась; 2) не изменилась; 3) уменьшилась.

6. Как изменится частота вращения двигателя постоянного тока с увеличением сопротивления R2?

1) увеличится;

2) уменьшится;

3) останется неизменной.

 

7. Как изменится частота вращения двигателя постоянного тока при уменьшении сопротивления R1?

 


8. Почему в момент пуска двигателя постоянного тока пусковой ток двигателя в несколько раз превышает номинальный ток?

  ЭДС, наводимая в якоре в момент пуска, равна 0;

 сопротивление якоря при пуске меньше, чем в номинальном режиме.

9. Определить пусковой ток двигателя параллельного возбуждения, если двигатель работает при U=110 В; Rя=2,5 Ом; Iв=1 А.

1) 50 А;

2) 45 А;

3) 10 А;

4) 25 А.

 


10. Ток в обмотке якоря двигателя постоянного тока изменился от тока холостого хода до номинального значения. В каком случае ЭДС, наводимая в обмотке якоря машины, имела максимальное значение?

в режиме холостого хода;

в номинальном режиме;

ЭДС не зависит от режима работы.

11. Частота вращения двигателя постоянного тока уменьшилась с 3000   до 1500 . Как изменилась ЭДС обмоток якоря, если магнитный поток остался неизменным?

 уменьшилась в 2 раза;

  увеличилась в 2 раза;

 осталась неизменной.

12. Какое из приведенных уравнений соответствует уравнению механической характеристики двигателя постоянного тока?

1) ; 2) ;  3) .

13. Частота вращения двигателя постоянного тока n уменьшилась. Как изменилась при этом ЭДС, наводимая в обмотке якоря двигателя?

 не изменилась;

 увеличилась;

 уменьшилась;

  в двигателе ЭДС не индуктируется.

14. В каких соотношениях находятся величины добавочных сопротивлений, вводимых в цепь якоря двигателя, на приведенных графиках механических характеристик?

1) Rд1>Rд2>Rд3;

2) Rд1= Rд2= Rд3;

3) Rд1 < Rд2 < Rд3.


15. Какому режиму работы двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением соответствует участок вг на механической характеристике двигателя?

 


16. В каком режиме будет работать двигатель с параллельным возбуждением, если частота вращения якоря (под действием внешних причин) окажется выше частоты вращения идеального холостого хода?

 генераторный режим с рекуперацией энергии в сеть;

 режим динамического торможения;

  режим торможения противовключением.

17. Какому режиму работы соответствует участок вг механической характеристики двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением?

1) двигательному режиму;

2) генераторному режиму с рекуперацией энергии в сеть;

3) режиму динамического торможения.

 

1) асинхронного двигателя;

2) двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением;

3) двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

  18. Для какого типа двигателя приведен график механической характеристики?

19. Что произойдет, если двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением подключить к сети при отключенной механической нагрузке на валу?

двигатель не запустится;

обмотка якоря перегреется;

двигатель пойдет «вразнос».

20. Чему равна сумма потерь мощности электрического двигателя, если номинальная мощность двигателя Р2н=15 кВт при hн=0,8?

3,75 кВт; 2) 5 кВт; 3) 2 кВт; 4) 1,5 кВт.

21. Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие паспортные данные: мощность на валу Р2н=6,0 кВт; Uн=220 В; Iн=32 А; nн=1000 .

Определить коэффициент полезного действия hн и номинальный вращающий момент Мн.

1) hн=0,65; Мн=63,7 Н∙м;

2) hн=0,85; Мн=114,7 Н∙м;

3) hн=0,85; Мн=57,3 Н∙м;

4) hн=0,95; Мн=120,3 Н∙м.

Задание на самостоятельную работу по машинам

постоянного тока

Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением, номинальное напряжение которого Uн, развивает номинальную мощность Р2н. Номинальная частота вращения якоря nн и номинальный КПД ηн. Потери мощности в цепи якоря ΔРн и в цепи возбуждения ΔРв заданы в процентах от потребляемой мощности Р1н.

Определить: ток в цепи возбуждения, ток якоря при номинальной нагрузке, пусковой вращающий момент при пуске двигателя с реостатом, скорость вращения якоря при номинальном моменте на валу двигателя и включенном в цепь якоря добавочного сопротивления, равного 3Rя. Построить естественную и реостатную механические характеристики двигателя. Данные для расчета приведены в табл. 5.


Преимущества цифровой обработки сигналов