Методические указания и пример расчета. Решение данной задачи рассматривается при следующих исходных данных: Uном=220 В; Pном= 19 кВт; nном=1500 об/мин; ηном= 84,5%; RЯ= 0,16 Ом; RВ= 110 В;

Решение данной задачи рассматривается при следующих исходных данных: U_ном=220 В; P_ном= 19 кВт; n_ном=1500 об/мин; η_ном= 84,5%; R_Я= 0,16 Ом; R_В= 110 В; M_П/M_ном= 2. Это решение осуществляется в следующим образом.

Определяются величины, относящиеся к естественной характеристике двигателя при номинальном режиме работы, а именно: номинальная мощность, потребляемая двигателем от сети кВт; номинальный ток двигателя А; номинальный ток возбуждения

А; номинальный ток якоря А; номинальное значение ЭДС В; номинальный момент на валу Н•м.

Определяются числовые значения величин С_e Ф_ном, С_МФ_ном и С_eС_МФ_ном, которые широко используются как вспомогательные величины при дальнейшем решении задачи. Величина С_e Ф_ном определяется из уравнения номинальной ЭДС: , из которого получаем: .

Величина С_МФ_ном определяется из уравнения номинального момента , из которого получаем: . Величина .

Так как характеристики n(M), n(M)₁, n(M)₂ получаются при одном и том же потоке возбуждения Ф_ном, то частоты вращения якоря при холостом ходе двигателя n_x, n_x1, n_x2, относящиеся к этим характеристикам, оказываются равными. Частота вращения n_x определяется из уравнения естественной механической характеристики при холостом ходе двигателя:

об/мин.

График естественной механической характеристики n(M) проходит через точку n_x и точку с координатами M_ном, n_ном (рис. 44).

График первой реостатной механической характеристики n(M)₁ проходит через точку n_x и точку M_П, так как пуск двигателя начинается согласно этой характеристике: Н•м.По этому графику определяется частота вращения якоря n_ном1 которую будет иметь двигатель, работая согласно данной характеристике с моментом на валу, равным номинальному. Получилось n_ном1 = 800 Н•м.

График второй реостатной механической характеристики n(M)₂ проходит через точку n_x2 и по условию задачи занимает среднее положение между характеристиками n(M) и n(M)₁ . При этом условии частота вращения n_ном2 которую будет иметь двигатель, работая согласно характеристике n(M)₂ с моментом на валу, равным номинальному, определяется как среднее арифметическое от n_ном и n_ном1 :

об/мин.

График первой полюсной механической характеристики n(M)₃ проходит через точку n_x3 и точку с координатами M_ном ; n_ном3.

Частота вращения якоря n_x3, которую будет иметь двигатель, работая на холостом ходу согласно данной характеристике, определяется по формуле об/мин. Частота вращения якоря n_ном3, которую будет иметь двигатель, работая согласно данной характеристике с моментом на валу, равным номинальному, определяется из уравнения данной механической характеристики:

График второй полюсной механической характеристики n(M)₄, проходит через точку n_x4 и точку с координатами M_ном ; n_ном4.

Частота вращения якоря n_x4, которую имеет двигатель, работая на холостом ходу согласно данной характеристике, определяется по формуле об/мин.

Частота вращения якоря n_ном4, которую будет иметь двигатель, работая согласно данной характеристике с моментом на валу, равным номинальному, определяется из уравнения данной механической характеристики:

Графики механических характеристик, построенные согласно полученным данным, приведены на рис. 44.

Сопротивление пускового резистора R_П2 определяется из уравнения второй реостатной механической характеристики двигателя при моменте на валу, равном номинальному:

;

Ом.

Сопротивление пускового резистора R_П1 определяется из уравнения первой реостатной механической характеристики двигателя, при моменте на валу, равном номинальному:

;

Ом.

По данным табл. 31 строится вебер-амперная характеристика двигателя (рис. 45) и посредством ее определяются значения токов возбуждения I_В3 и I_В4 в процентах от I_В.ном при работе двигателя согласно характеристикам n(M)₃ и n(M)₄ . Они получились равными 44 и 22 % соответственно. Значения этих токов в амперах равны: I_В3 = 0,84; I_В4 = 0,44 А.

Рис. 45

Сопротивление резистора R_р1 определяется из уравнения электрического состояния цепи возбуждения, относящегося к первой полюсной характеристике: из которого получается:

Ом.

Сопротивление резистора R_р2 определяется из уравнения электрического состояния, относящегося ко второй полюсной характеристике:

из которого получается:

Ом.

Библиографический список

1. Болынский Б.А., Зейн Е.Н., Шатерников В.Е. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 528 с.
2. Электротехника / под ред. Е.Г. Герасимова. – М.: Высш. Школа, 1985. – 480 с.
3. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 1985 – 550 с.
4. Сборник задач по электротехнике и основам электроники /Под ред. В.Г. Герасимова. – М.: Высш. Школа, 1987. – 286 с.