Для студентов Группы 15-зас-108
Контрольная работа №1 по электромеханике
Контрольная работа выполняется в отдельной тетради, на обложке которой должны быть указаны: наименование дисциплины, фамилия и инициалы студента, номер группы, номер зачетной книжки, номер варианта.
Допускается компьютерное исполнение контрольной работы. В компьютерную распечатку при необходимости должны быть включены исполненные вручную графики, рисунки, формулы и таблицы.
Задание выдается в виде временных и нагрузочных диаграмм электропривода в соответствии с номером варианта.
Номер варианта – две последние цифры номера зачетки. Если номер больше чем 20 – берем сумму двух последних цифр. В любом случае необходимо выполнять следующие требования.
1. На каждой странице оставляют поля шириной не менее 3 см.
2. Текст, формулы и числовые выкладки вписывают четко и аккуратно, без помарок.
3. Принципиальные электрические схемы выполняются с соблюдением стандартов. Неукоснительно следует соблюдать размеры условно-графических обозначений электрических элементов и правильно применять их буквенно-цифровые обозначения.
4. Буквенные обозначения и единицы физических величин должны соответствовать тому стандарту, выдержки из которого приводятся.
Постоянный ток
E- постоянная ЭДС, В (вольт),
U- постоянное напряжение, В (вольт),
F- потенциал узла, В (вольт),
I- постоянный ток, А (ампер),
R- сопротивление электрическое, Ом (ом),
P- мощность, Вт (ватт).
Однофазный переменный ток
E- действующее значение ЭДС, В (вольт),
U- действующее значение напряжения, В (вольт),
Um- амплитудное значение напряжения, В (вольт),
u- мгновенное значение напряжения, В (вольт),
UaиUp- действующее значение активной и реактивной составляющих напряжения, В (вольт),
I- действующее значение тока, А (ампер),
Im- амплитудное значение тока, А (ампер),
i- мгновенное значение тока, А (ампер),
Iaи Ip- действующее значение активной и реактивной составляющих тока, А (ампер),
R- активное сопротивление, Ом (ом),
X- реактивное сопротивление, Ом (ом),
Z- полное сопротивление, Ом (ом),
G- активная проводимость, См (сименс),
B- реактивная проводимость, См (сименс),
Y- полная проводимость, См (сименс),
C- емкость, Ф (фарада),
L- индуктивность, Гн (генри),
f- частота, Гц (герц),
w- угловая частота, рад/с (радиан в секунду),
j- угол сдвига фаз между напряжением и током (градус),
P- активная мощность, Вт (ватт),
Q- реактивная мощность, вар (вольт-ампер реактивный),
S- полная мощность, В×А (вольт-ампер).
Трехфазный ток
Uф,UфА, Uа- действующее значение фазного напряжения, В (вольт),
UЛ,U,UАВ- действующее значение линейного напряжения, В (вольт),
UnN- действующее значение напряжения смещения нейтрали, В (вольт),
IЛ ,I,IА - действующее значение линейного тока, А (ампер),
Iф,IфА- действующее значение фазного тока, А (ампер),
IN- действующее значение тока в линейном проводе, А (ампер),
5. Буквенное обозначение комплексных переменных следует выделять подчеркиванием снизу (U, I, Z, Y, S).
6. Для числовых значений электрических величин должны быть указаны единицы измерения.
7. Для переменных, рассчитываемых по формулам, следует:
- приводить аналитическую запись выражения (общий вид выражения);
- численную запись выражения, полученную после подстановки значений переменных, входящих в формулу;
- конечное значение вычисляемой переменной.
8. Графики, векторные и топографические диаграммы вычерчивают аккуратно с помощью чертежных инструментов, желательно на миллиметровой бумаге. Оси координат вычерчивают сплошными линиями со стрелками на конце, масштабы шкал по осям выбирают равномерными. Буквенное обозначение шкалы и единицу измерения пишут под числами оси координат и под осью абсцисс, справа вместо последнего числа шкалы. Кривые на графиках должны иметь наименование.
9. Векторные и топографические диаграммы строят в масштабе, который указывается следующим образом: mU= … В/мм, mI=… А/мм.
| Вариант | U, В | n0, об/мин | Нагрузочная диаграмма | |||||||||||
| t1, сек | t2, сек | t3, сек | t4, сек | t5, сек | t6, сек | P1, кВт | P2, кВт | P3, кВт | P4, кВт | P5, кВт | P6, сек | |||
| 2,5 | ||||||||||||||
| 7,5 | 3,5 | 7,5 | ||||||||||||
Варианты контрольной работы 1
| Вариант | U, В | n0, об/мин | Нагрузочная диаграмма | ||||||||||
| t1, сек | t2, сек | t3, сек | t4, сек | t5, сек | P1, кВт | P2, кВт | P3, кВт | P4, кВт | P5, кВт | ||||
| Вариант | U, В | n0, об/мин | Нагрузочная диаграмма | |||||||||||
| t1, сек | t2, сек | t3, сек | t4, сек | t5, сек | t6, сек | P1, кВт | P2, кВт | P3, кВт | P4, кВт | P5, кВт | P6, сек | |||
| 7,5 | 3,5 | 7,5 | ||||||||||||
| 9,5 | 9,5 | 4,5 | ||||||||||||
| 2,5 | ||||||||||||||
Задание к контрольной работе 1
Напряжение питания сети 360 В, синхронная скорость двигателя no=1500 об/мин.
Для заданного варианта режима нагрузки производственного механизма
1. построить нагрузочную диаграммуР = f( t);
2. определить режим работы электродвигателя (постоянный, повторно-кратковременный и т.п.);
3. рассчитать мощность и выбрать трехфазный асинхронный электродвигатель (АД) серии 4А;
4. выполнить проверку выбранного двигателя на пусковые условия и перегрузочную способность;
5. построить механическую характеристику выбранного двигателя по его паспортным данным.
Надёжная и продолжительная работа ЭД возможна только в том случае, когда он правильно выбран и рассчитан по тепловому и динамическому режимам и соответствует условиям окружающей среды.
Нагрузочная диаграмма.
Выбор АД начинается с определения его мощности.
Рассмотрим пример нагрузочной диаграммы двигателя на рис. 1. Диаграмма построена по данным таблицы 1 в соответствии с номером варианта задания.
Рабочий цикл двигателя. Табл.1.
Рис. 1. График нагрузочного цикла двигателя
Нагрузочные диаграммы разделены на 8 стандартных режимов и обозначаются SI, S2 …. S8 [2].
Судя по нагрузочной диаграмме на рис. 1 можно сказать, что привод работает в повторно-кратковременном режиме (ПКВ), когда кратковременные периодыработы tр чередуются с периодами отключения to(паузами), причем рабочие периоды ипаузы не настолько длительны, чтобы превышение температуры АД могли достигнуть установившихся значений. ПКВрежим работы характеризуется относительной продолжительностью включения:
ПВ = ( tp/ Тц )* 100
Где: tp –суммарное время работы двигателя за время цикла;
Тц–длительность рабочего цикла.
Для диаграммы нашего примера не соответствует стандарту
ПВ = ( 5.5/ 8 )* 100 =68.75 %.
По действующим стандартам ПВ% может иметь следующие значения: (15, 25, 40, 60)%.