Розрахункова робота №9 «Розрахунок параметрів електродвигуна постійного струму»
Мета:систематизувати знання з теми «Електричні машини постійного струму», набути вмінь визначати основні параметри двигунів постійного струму.
Теоретичні відомості
Машина постійного струму може працювати як в режимі генератора, так і в режимі двигуна. Така властивість машин постійного струму називається оборотністю. Потужність двигуна визначається за формулою
Р1 = UНОМ • І.
Прикладена до якоря двигуна напруга визначається за формулою
,
де Еа – проти-ЕРС, що наводиться в обмотці якоря,
Іа – струм в обмотці якорі,
Rа – опір обмотки якоря.
ККД електричного двигуна постійного струму визначається за формулою
,
де РНОМ – корисна потужність,
Р1– потужність, яка споживається електродвигуном з електромережі.
Номінальний момент на валу електродвигуна М визначається за формулою
,
де nНОМ – частота обертання валу електродвигуна
На рис. 9 наведена електрична схема двигуна постійного струму з змішаним збудженням.
навантаження
Рисунок 11 - Схема двигуна постійного струму зі змішаним збудженням
Для двигунів зі змішаним збудженням:
струм в обмотці збудження ІЗБвизначається за формулою
,
де RЗБ– опір паралельної обмотки збудження;
струм, що споживається з мережі,
І = Іа + ІЗБ.
В таблиці 11 наведені технічні дані деяких електродвигунів серії П.
Таблиця 11 – Технічні дані деяких двигунів постійного струму
Тип
UНОМ,
Рном,
nНОМ,
IНОМ,
2р
Rа,
Rnc,
RЗБ,
машини
В
кВт
об/мин
А
Ом
Oм
Ом
Електродвигуни
П-41
1,5
18,2
0,657
0,02400
1,0
1,210
0,03300
6,0
0,360
0 00700
3,2
18,4
1,032
0,03280
П-42
4,5
0,209
0,00640
73,2
7,4
43,5
0,197
0,00850
3,8
25,4
0,780
0,03920
2,2
13,3
1,750
0,03900
П-51
3,2
37,4
0,242
0,00730
45,2
2,2
0,472
0,00730
45,2
11,0
0,135
0,00440
6,0
33,2
0,472
0,00730
3,2
18,3
1,051
0,00440
П-71
32,0
0,045
0,00125
60.5
19,0
0,124
0,0046О
76,8
10,0
0,300
0,01050
П-81
32,0
0,074
0,00260
95,5
14,0
0,244
0,01000
Завдання
Електродвигуни постійного струму змішаного збудження (серії П) мають паралельну і послідовну обмотки збудження (рис. 11). Відомості про них наведені в таблиці 11. Користуючись цією таблицею, визначити наступні величини: 1) потужність, що споживається з мережі Р1; 2) коефіцієнт корисної дії двигуна ηдв; 3) струм в паралельній обмотці збудження ІЗБ; 4) струм в обмотці якоря Іа; 5) проти- ЕРС, що наводиться в обмотці якоря; 6) сумарні втрати в двигуні.
Вихідні дані вибрати з таблиці 12 за варіантом, який відповідає номеру в навчальному журналі.
Таблиця 12 – Вихідні дані до розрахункової роботи №9
Вариант
Тип
двигуна
UНОМ,
В
Рном,
кВт
Вариант
Тип
двигуна
UНОМ,
В
Рном,
кВт
П-81
32,0
П-81
14,0
П-71
32,0
П-71
32,0
П-51
3,2
П-51
6,0
П-42
4,5
П-42
2,2
П-41
3,2
П-41
6,0
П-81
14,0
П-81
14,0
П-71
19,0
П-71
19,0
Продовження таблиці 12
Вариант
Тип
двигуна
UНОМ,
В
Рном,
кВт
Вариант
Тип
двигуна
UНОМ,
В
Рном,
кВт
П-51
2,2
П-42
4,5
П-42
7,4
П-41
1,5
П-41
1.0
П-51
6,0
П-81
32,0
П-81
32,0
П-71
10,0
П-71
19,0
П-51
11,0
П-51
3,2
П-41
6,0
П-42
3,8
П-42
4,5
П-41
1,0
Приклад
Електродвигун постійного струму зі змішанним збудженням розрахований на номінальну потужність Рном =10 кВт і номінальну напругу UH0M =220 В. Частота обертання якоря nНОМ = 3000 об/хв. Двигун споживає з мережі струм I = 63 А. Опір обмотки збудження RЗБ = 85 Ом, опір обмотки якоря Rа = 0,3 Ом. Визначити: 1) потужність, що споживається з мережі Р1; 2) ККД двигуна ηДВ; 3) корисний обертальний момент М, 4) струм якоря Іа; 5) проти-ЕРС у обмотці якоря Е; 6) сумарні втрати потужності в двигуні ΣP.
Рішення.
1. Потужність, що споживається двигуном з мережі:
Р1 = UНОМ • І = 220 · 63 = 13900 Вт = 13,9 кВт
2. ККД двигуна
3. Корисний обертальний момент (на валу)
4. Для визначення струму якоря заздалегідь знаходимо струм збудження