Ученики на Учителя.com


Практическая работа "Расчет параметров генератора постоянного тока"

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
«РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА»
Генератор постоянного тока имеет: номинальную мощность P
2
; номинальное
напряжение U; частоту вращения n ; номинальный ток генератора I ; ток в цепи
возбуждения I
В
; ток в цепи якоря I
Я
; сопротивление обмоток цепи обмотки возбуждения R
В
;
сопротивление в цепи якоря R
Я
, приведенное к рабочей температуре; ЭДС якоря E ;
электромагнитный момент при номинальной нагрузке M
эм
; электромагнитная мощность P
эм
;
мощность приводного двигателя P
1
; КПД в номинальном режиме
η
.
Определить: для выбранного варианта значения параметров генератора постоянного
тока, не указанные в таблицах 1, 2.
Таблица 1
Параметры генератора
№
P
2
кВт
U
В
n
об/мин
I
А
I
В
А
I
Я
А
R
Я
Ом
1
24
230
1450
–
–
–
0,3
2
–
110
3000
–
–
17
0,55
3
–
220
1000
15,6
Нет
–
1
4
–
230
–
87
–
–
0,15
5
–
110
2000
25
–
–
–
6
–
220
630
80
Нет
–
0,144
7
–
460
–
–
4
–
–
8
–
110
3000
95
–
–
–
9
–
220
630
–
Нет
80
0,144
10
18
230
1500
–
–
80
–
11
–
110
3000
–
–
21,5
–
12
220
460
–
Нет
405
0,008
13
45
–
1000
97,8
–
–
–
14
–
110
4000
260
–
–
–
15
–
220
1000
–
Нет
16
0,9
16
–
110
3600
–
1,8
34
–
17
–
110
4000
–
–
15
–
18
–
220
1000
15,6
Нет
–
1
19
–
230
–
90
–
–
0,2
20
–
110
3000
–
–
170
–
21
–
220
630
–
Нет
175
–
22
20
230
1450
–
–
92,5
–
23
–
110
3000
95
–
–
–
24
–
220
460
405
Нет
–
0,009
25
–
110
3000
–
1,5
12
–
Таблица 2
Параметры генератора
№
E В
M
эм
Н·м
P
эм
кВт
P
1
кВт
η %
Способ
возбуждения
1
–
17
1
–
–
90
параллельное
2
–
–
–
–
89
последовательное
3
–
–
–
–
87
независимое
4
–
28
0
–
2
3
–
параллельное
5
–
15
–
–
82
последовательное
6
–
–
18,52
–
87
независимое
7
480
52
5
55
–
88
параллельное
8
–
37
,5
–
–
85
последовательное
9
–
–
–
–
86
независимое
10
240
–
–
2
1
–
параллельное
11
–
7,
8
–
–
89
последовательное
12
–
–
–
–
85
независимое
13
477
–
–
–
88
параллельное
14
–
72
–
–
88
последовательное
15
–
–
–
–
85
независимое
16
–
10
,5
–
–
85
параллельное
17
–
4,
5
–
–
80
последовательное
18
–
–
–
–
88
независимое
19
–
28
0
–
2
5
–
параллельное
20
–
62
–
–
90
последовательное
21
–
–
42,52
–
82
независимое
22
235
–
–
2
3
–
параллельное
23
–
35
–
–
89
последовательное
24
–
–
–
–
80
независимое
25
–
–
1,4
–
75
параллельное
Примеры решения задач
Пример 1. Генератор постоянного тока параллельного возбуждении имеет номинальную
мощность P
2
=10 кВт; номинальное напряжение U = 230 В; частоту вращения n =1450 об/мин;
сопротивление обмоток цепи обмотки возбуждения R
В
=150 Ом; сопротивление обмоток
якоря R
Я
= 0,3 Ом; КПД в номинальном режиме η = 86,5 %. Падением напряжения в
щеточном контакте пренебречь.
Определить: ток генератора, ток в цепи возбуждения, ток в цепи якоря, ЭДС якоря, электро-
магнитный момент, электромагнитная мощность, мощность приводного двигателя.
Генератор работает при номинальной нагрузке.
Решение:
Ток генератора:



Ток в обмотке возбуждения: I
В
=



Ток в цепи якоря: I
Я
= I + I
В
= 43,5 +1,5 = 45А.
ЭДС якоря: E =U + I
Я
R
Я
= 230 + 45 0,3 = 243,5 В.
Электромагнитная мощность: P
эм
= E I
Я
= 243,5 45 =10957 Вт .
Электромагнитный момент: M
эм
= 9,55





Мощность приводного двигателя: P
1
=




Пример 2. В генераторе постоянного тока независимого возбуждения с номинальным
напряжением U = 440 В установился ток I = 64 А при частоте якоря n = 2800 об/мин. В новом
режиме работы нагрузка и магнитный поток не изменились, но частота якоря стала
n* = 740 об/мин.
Определить напряжение и ток в генераторе в новом режиме.
Решение:
В генераторе независимого возбуждения ток генератора равен току якоря, т.е. I = I
Я
.
В номинальном режиме:
Напряжение на нагрузке U = I R
Н
.
ЭДС якоря E =U + I R
Я
= I R
Н
+ I R
Я
, с другой стороны E = С
Е
п Ф.
Получили: I R
Н
+ I R
Я
= С
Е
п Ф.
В новом режиме, соответственно:
E* =U* + I* R
Я
= I* Rн + I* R
Я
= С
Е
п* Ф.
Возьмем отношение, полученных уравнений и получим:
I*=
 


 A и
U* =
 


 B
Пример 3. В электродвигателе постоянного тока с параллельным возбуждением, имеющим
номинальные данные: мощность на валу P
2
=130 кВт ; напряжение U = 220 В; ток,
потребляемый из сети I = 640 А; частоту вращения n = 600 об/мин; сопротивление цепи
обмотки возбуждения R
В
= 43 Ом; сопротивление обмотки якоря R
Я
= 0,007 Ом.
Определить номинальные суммарные и электрические потери в обмотках.
Решение:
Ток в обмотке возбуждения: I
В
=



Ток в цепи якоря: I
Я
= I − I
В
= 640-5,116 = 634,884 A.
Электрические потери мощности
в цепи якоря: ΔP
эл
Я
= I
Я
2
R
Я
= 634,884
2
0,007 = 2821,544 Вт;
в обмотке возбуждения:
ΔP
эл B
= I
B
2
R
B
=U I
B
= 220 5,116=1125,52 Вт .
Суммарные потери мощности:
ΣΔP = ΔP
эл B
+ ΔP
эл Я
=1125,52 + 2821,544 = 3947,064 Вт .
Пример 4. Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения включен в сеть с
напряжением U = 220 В при номинальном вращающем моменте M =101,7 Нм развивает
частоту вращения якоря n = 750 об/мин. КПД двигателя η = 75 %; сопротивление цепи
обмотки возбуждения R
В
= 0,197 Ом; сопротивление обмотки якоря R
Я
= 0,443 Ом. Пуск
двигателя осуществляется при пусковом реостате R
пуск
=1,17 Ом. Пусковой ток приводит к
увеличению магнитного потока в 1,2 раза.
Определить номинальные мощность на валу, электромагнитную и потребляемую мощности;
суммарные потери в двигателе; пусковой ток и пусковой момент.
Решение:
Мощность на валу: P
2
= M






Потребляемая мощность: P
1
=

 

10644,4 Вт
Суммарные потери: ΣΔP = P
1
– P
2
=10644,4 − 7983,45 = 2660,95 Вт.
Т.к. двигатель с последовательным возбуждением, тогда ток якоря находим:
I
Я
= I
В
=I =
 


ЭДС якоря: E =U − I (R
Я
+ R
В
) = 220 − (0,443 + 0,197) 48,38 =189,04 В.
Электромагнитная мощность: P
эм
= E I =189,04 48,38 = 9145,6 Вт .
Пусковой ток:
пуск
=


 

Номинальный момент: М = C
М
Ф I =101,7 ,
пусковой момент: М
пуск
= C
М
Ф
пуск
I
пуск
= C
М
1,2Ф I
пуск
.
Возьмем отношение, полученных уравнений и получим:
М
пуск
=



 
 
  
Кратность
пускового тока:

 


пускового момента:

 
 
= 3
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: