Реферат: Машины постоянного тока
Заказ №104815
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Задание №3
Дано:
UН=24 В; IН=2,4А; nН=5200 об/мин; МН=0,09 Н·м;R=1,15 Ом; б1=0,8; в1=0,7
Задание.
1. Для исполнительногодвигателя постоянного тока с независимым возбуждением и данными табл.1.1рассчитать и построить механические характеристики n = f(M):
а) естественную;
б) искусственную принапряжении питания якоря U = б1·UН (при номинальном магнитном потоке ФН);
в) искусственную приослабленном магнитном потоке Ф = б1· ФН (если напряженияпитания якоря номинальное UН).
Указать на графикахобласти, соответствующие двигательному режиму работы, генераторному режиму ирежиму электромагнитного тормоза.
2. Найти изменениечастоты вращения при переходе двигателя с естественной механическойхарактеристики на искусственную, если момент нагрузки равен номинальному.
3. Рассчитать добавочноесопротивление, которое необходимо включить в цепь якоря, чтобы n = 0,5·nн при номинальном моменте нагрузки.
4. Определить величинупускового тока двигателя. Рассчитать добавочное сопротивление, при которомпусковой ток IП = 1,3·IН.
5. Определить напряжениетрогания UТ на якоре двигателя при моменте сопротивления на валуМС = в1·МН. Рассчитать и построить регулировочнуюхарактеристику n = f(U) при якорном управлении.
Решение.
1. а). Уравнение механическойхарактеристики n = f(M):
/>
При расчете естественной механической характеристикинеобходимо принять все параметры управления двигателем равными номинальным:
U = UН; Ф = ФН; RД = 0
Тогда имеем
/>
Находимкоэффициенты СЕФН и СМФН:
/>
/>
Дляпостроения механической характеристики двигателя постоянного тока независимоговозбуждения достаточно определить две ее точки, т.к. механическаяхарактеристика этого двигателя теоретически представляет прямую линию. Одна изэтих точек обычно соответствует номинальному моменту (М=МН; n = nн ), а другая – скорости идеальногохолостого хода (М = 0; n = n0). Таким образом, рассчитываемуказанные точки:
— при М = 0
/>
— при М=МН=0,09Н·м
/>
По полученным точкамстроим естественную характеристику. Для построения механических характеристикзадаемся масштабом
по частоте />
по моменту />
/>
б) При снижениинапряжения питания до величины U = б1·UН магнитный поток двигателя Ф не изменяется. Уравнениехарактеристики будет выглядеть следующим образом:
/>
Определяем частотуидеального холостого хода при уменьшении напряжения на якоре (при М = 0):
/>
Определяем частоту приуменьшении напряжения на якоре при номинальной нагрузке (при М=МН=0,09 Н·м):
/>
По полученным точкамстроим искусственную характеристику при уменьшении напряжения.
/>
в) При ослаблении магнитного поля Ф = б1·ФНуравнение характеристики будет выглядеть следующим образом:
/>
Определяем частотуидеального холостого хода при ослаблении магнитного потока (при М = 0):
/>
Определяем частоту приослаблении магнитного потока при номинальной нагрузке (при М=МН=0,09 Н·м):
/>
По полученным точкамстроим искусственную характеристику при ослаблении магнитного потока.
/>
2. Изменение частотывращения при переходе двигателя с естественной механической характеристики наискусственную, если момент нагрузки равен номинальному:
— при снижении напряжения питания
/>
— при ослаблении магнитного потока
/>
3. Находим добавочноесопротивление, которое необходимо включить в цепь якоря, чтобы n = 0,5·nн при номинальном моменте нагрузки. Так как справедливо
/>,
то отсюда находим
/>
Подставив числовыезначения, получаем
/>
4. Определяем величинупускового тока двигателя, учитывая, что в момент пуска частота вращения и эдс вформуле равны нулю, а двигатель подключается напрямую, т.е. без добавочногосопротивления RД, к номинальному напряжению сети UН. Тогда пусковой ток равен
/>
Добавочное сопротивление,при котором пусковой ток IП = 1,3·IН, равен
/>
5. Определяем напряжениетрогания UТ на якоре двигателя при моменте сопротивления на валуМС = 0,7·МН.
/>
Рассчитываемрегулировочную характеристику n = f(U) при якорном управлении.
/>
— при />:
/>;
— при />:
/>
По полученным точкамстроим регулировочную характеристику
/>
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
ТРАНСФОРМАТОРЫ
Задание №3
последняя цифра — 3, предпоследняя — 2
Дано:
SН=200 МВА; U1Н=121 кВ; U2Н=20 кВ; uК=10,5%; i0=0,50%; РХ=170 кВт; РКН=700кВт; схема и группа соединения — Y/Y-12; ц2=400
Задание:
По трехфазныммасляным трансформаторам необходимо:1) Определить параметрысимметричной схемы замещения трансформатора.
2)Построитьхарактеристику коэффициента полезного действия з=f(kНГ), рассчитав к.п.д. для следующихзначений коэффициента нагрузки: kНГ= 0,25; 0,5; 0,75;1,0; и 1,25. Определить максимальный к.п.д. и активную мощность,соответствующую ему.
3)Определить изменения напряжение аналитическим и графическимметодами.
Решение
1) Определяем параметры симметричнойсхемы замещения трансформатора. Так как, согласно условию, имеем соединение«звезда», то фазное напряжение и фазный ток первичной обмотки определяются как
/>
/>
Ток холостого хода (в амперах):
/>
Работа трансформатора в режиме холостого хода. Схемазамещения трансформатора в режиме холостого хода состоит из сопротивлений r1, x1, rm, хm. Полное сопротивление zm может быть найдено по данным опытахолостого хода:
/>
Активное сопротивление намагничивающего контура rm равно:
/>
Индуктивное сопротивление контура намагничивания равно:
/>
Работа трансформатора в режиме короткого замыкания.Напряжение короткого замыкания (в вольтах):
/>
Полное сопротивление zК схемы при коротком замыкании равно:
/>
Активное сопротивление короткого замыкания rК:
/>
Индуктивное сопротивление контура намагничивания:
/>
Так как схема замещения трансформатора является симметричной,то сопротивления r1, r2' и х1, х2' могут быть найдены как:
/>
/>
2) Величину КПДтрансформатора при заданном значении загрузки определяем методом отдельныхпотерь по формуле
/>.
Для построения зависимости з=f(kНГ) в выражение КПД подставляемзначения bi=0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 и находимсоответствующие им значения h:
/>
/>
/>
/>
/>
По полученным даннымстроим график. Дляпостроения задаемся масштабом по КПД /> покоэффициентунагрузки />
/>
Оптимальный коэффициент загрузки трансформатора по току,соответствующий максимальному КПД, определяем из соотношения
/>
Соответственно, максимальный КПД равен
/>
Активная мощность, соответствующая максимальному КПД, равна
/>
3) Аналитический метод.
Активная составляющаянапряжения короткого замыкания равна
/>
Реактивная составляющаянапряжения короткого замыкания равна
/>
Тогда определяемизменение напряжения аналитически
/>
Графический метод.
Строим векторную диаграмму.Масштаб для построения треугольника короткого замыкания АВС: />.
/>