Autoservice-mekona.ru

Автомобильный журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Двигатели постоянного тока работают от сети напряжением

Задачи по электротехнике Курсовой расчет

Пример Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением (рисунок 20), имеющий сопротивление обмотки якоря Rя = 0,1 Ом и сопротивление обмотки возбуждения Rв = 60 Ом, нагружен внешним сопротивлением R= 4 Ом. Напряжение на зажимах машины U = 220 В.

Определить: 1) токи нагрузки I, в обмотке возбуждения Iв и в обмотке якоря Iя; 2) ЭДС генератора Е; 3) полезную мощность Р2, расходуемую на нагрузке.

Дано: U = 220 В, Rя = 0,1 Ом; Rв = 65 Ом; R = 4 Ом.

Определить: I, Iв, Iя, Е, Р2.

Решение 1 Ток во внешней цепи

I = U/R = 220/4 = 55A

Токи: в обмотке возбуждения Iв = U/Rв = 220/65 = 3,38 А;

в обмотке якоря Iя = I + Iв = 55 + 3,38 = 58,38 А.

3 ЭДС генератора

Е = U + IяRя = 220 + 58,38 ∙ 0,1 = 220 + 5,838 = 225,838 = 225,84 В.

4 Полезная мощность

Р2 = UI = 220 ∙ 55 = 12100 Вт = 12,1 кВт.

Пример 11 Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением подключен к сети с напряжением U = 220 В (рисунок 21). Полезная мощность на валу Р2 = 10кВт, частота вращения якоря n = 2400 об/мин, КПД двигателя η = 80%.

Определить 1) вращающий момент М, который развивает двигатель; 2)поведенную мощность Р1; 3) ток I, потребляемый двигателем из сети; 4) суммарные потери мощности в двигателе ΣР.

Дано: U=220 В, Р2 = 10кВт, η = 80%, n= 2400 об/мин.

Определить: I, M, P1, ΣP.

Решение 1 Определим момент вращения, который развивает двигатель при данной мощности на валу и частоте вращения:

М = 9550 Р2/n = 9550 ∙ 10/2400 = 39,79 H ∙ м.

2 Найдем потребляемую мощность двигателя из сети

η = Р2/Р1→Р1 = Р2/η = 10/0,8 = 12,5 кВт

3 Из формулы потребляемой мощности вычислим ток I, потребляемый двигателем из сети:

Р1 = UI→I = P1/U = 10000/220 = 45,45 A.

4 Определим суммарную мощность потерь, зная значения Р1 и Р2;

ΣР = Р1 — Р2 = 12,5 — 10 = 2,5 кВт.

Пример 12 Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением (рисунок 25) работает в номинальном режиме, потребляет ток из сети Iном = 102 А при напряжении Uном = 220 В. Сопротивление обмотки возбуждения Rв = 32 Ом. ПротивоЭДС, которая индуцируется в обмотке якоря, Е = 214,9 В.

Определить: 1) ток в обмотке якоря Iя; 2) сопротивление обмотки якоря Rя.

Дано: Uном= 220 В, Iном = 102 А, Rв = 32Ом, Е = 214,9 В.

Определить: Iя, Rя.

Решение 1 Ток в обмотке якоря Iя можно определить по двум формулам:

откуда Iя = Iном — Iв или

Вторая формула для решения не подходит, так как не известно Rя.

Чтобы воспользоваться первой формулой, нужно предварительно определить ток в обмотке возбуждения Iв.

2 Зная значение Rв, вычислим ток в обмотке возбуждения:

Iв = U/Rв = 220/32=6,87 А,

Iя = Iном — Iв = 102 — 6,87 = 95,13 А.

3 По второй формуле для Iя определим сопротивление обмотки якоря Iя = (U — E)/Rя,

Rя = (U — E)/Iя =(220 — 214,19)/95,13 = 0,05 Ом.

Для закрепления знаний методики решения задач рекомендуется решить задачи.

Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие данные: сопротивление обмотки якоря Rя = 0,2 Ом; сопротивление обмотки возбуждения Rв = 40 Ом; КПД генератора η =0,95; ток возбуждения Iв = 5А, ток в нагрузке I= 95 А.

Определить: 1) электродвижущую силу генератора Е; 2) напряжение на зажимах генератора U; 3) ток в обмотке якоря Iя; 4) полезную мощность генератора Р2; 5) мощность первичного двигателя Р1, затрачиваемую на работу генератора.

Ответ: Е = 220 В; Iя = 100 А; Р2 = 19000 Вт, Р1 = 20000 Вт; U = 220 В.

Задача 8 Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие данные: 1) напряжение сети, питающей двигатель, U= 300 В; 2) ток в обмотке якоря Iя = 100 А; 3) сопротивление обмотки якоря Rя = 0,1 Ом, обмотки возбуждения Rв = 50 ; 4) коэффициент полезного действия двигателя η = 0,9.

Определить: 1) противоЭДС Е, наводимую в обмотку якоря при работе двигателя; 2) токи: нагрузки I и в обмотке возбуждения Iв; 3) мощности: полезную на валу двигателя Р2 и потребляемую из сети Р1.

Ответ: Е= 290 В; Iв = 6А; I = 6 А; I = 106 А; Р1 = 31800 Вт; Р2 = 28620 Вт.

Содержание задач относится к теме «Выпрямители и включает: 1) составление схемы одно- и двухполупериодного выпрямителей на полупроводниковых вентилях; 2) подбор диодов для таких схем по заданным электрическим параметрам тока, напряжения, мощности. При изучении программного материала темы обратите особое внимание на устройство и работу полупроводниковых, а также на схемы выпрямителей на полупроводниковых вентилях. Рекомендуется также ознакомится с приводимым описанием.

Читать еще:  Как установить защиту двигателя на пежо 206

Пример Для питания постоянным током потребителя мощностью Pd = Вт при напряжении Ud = 100 B необходимо собрать схему однополупериодного выпрямления, подобрав диоды, технические данные которых приведены в таблице 2.

Определить активную мощность, потребляемую всеми приемниками в симметричном и несимметричном режимах работы.

Двигатели постоянного тока работают от сети напряжением

2801. Электромотор, включенный в сеть постоянного тока с напряжением U = 120 B , при полном сопротивлении цепи R = 20 Ом, передает приводу мощность N = 160 Вт. Какую ЭДС разовьет этот мотор, если его использовать как генератор, вращая якорь с той же угловой скоростью, какую он имел, работая как двигатель? решение

2802. В каком случае обмотка электромотора сильнее нагревается проходящим по ней током – когда мотор вращается в холостую или совершает работу? Напряжение в сети считать постоянным. решение

2803. Электродвигатель включен в сеть постоянного тока с напряжением U = 120 B . Сопротивление обмотки двигателя R = 12 Ом. Какую максимальную мощность может развивать этот двигатель? При какой силе тока достигается эта мощность? Напряжение в сети считайте постоянным. решение

2804. Сопротивление в цепи нагрузки генератора переменного тока увеличилось. Как должна изменится мощность двигателя, вращающего генератор, чтобы частота переменного тока осталась прежней? решение

2805. Сила, действующая на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля (сила Лоренца), всегда перпендикулярна скорости; следовательно, эта сила не совершает работы. Почему же в таком случае работает электромотор? Ведь сила, действующая на проводник с током, возникает в результате действия поля на отдельные заряженные частицы, движение которых образует ток. решение

2806. К зажимам генератора синусоидальной ЭДС постоянной амплитуды подключают конденсаторы C 1 и C 2. Первый раз конденсаторы соединяют между собой параллельно, второй – последовательно. Во сколько раз должна изменится частота генератора, чтобы ток через него был одинаковым в обоих случаях? Внутренним сопротивлением генератора пренебречь. решение

2807. Может ли сериесный мотор постоянного тока, включенный в сеть с напряжением U = 120 B , развивать мощность N = 200 Вт, если сопротивление его обмоток R = 20 Ом? решение

2808. Сериесный мотор, питающийся от источника постоянного напряжения, работает в режиме, обеспечивающем получение от него максимальной механической мощности N . Какое количества тепла за единицу времени выделяется в моторе, если остановить (заклинить) его вал? решение

2809. Какими параметрами сети определялась бы мощность электромотора постоянного тока, включенного в эту сеть, если бы его обмотка была сделана из проводника? решение

2810. Определить КПД сериесного и шунтового моторов при условии, что развиваемая ими мощность максимальна. Напряжение на зажимах U ; сопротивление обмоток ротора R 1 и статора R 2 одинаковы у обоих моторов и предполагаются известными. решение

Смотрите новый сайт В. Грабцевича по физике, а также шутки про школу.

Неисправности электрооборудования и способы их устранения — Работа асинхронного двигателя при неноминальных условиях

Содержание материала

  • Неисправности электрооборудования и способы их устранения
  • Устройство силового трансформатора
  • Принцип действия трансформатора, хх и кз
  • Пускорегулирующая аппаратура
  • Устройство электрических машин постоянного тока
  • Принцип действия генератора и двигателя постоянного тока
  • Двигатели постоянного тока с различными системами возбуждения
  • Устройство синхронных машин
  • Низкое сопротивление изоляции обмоток электрических машин
  • Пропитка и сушка обмоток электрических машин
  • Сушка обмоток силовых трансформаторов
  • Способы сушки обмоток силовых трансформаторов
  • Определение качества трансформаторного масла
  • Механические неисправности электрических машин
  • Работа асинхронного двигателя при неноминальных условиях
  • Внутренний обрыв одной фазы статора асинхронного двигателя
  • Другие неисправности асинхронного двигателя
  • Неисправности обмоток статора и ротора асинхронного двигателя
  • Соединение обмотки асинхронного двигателя с корпусом
  • Междуфазное замыкание двигателя
  • Маркировка выводных концов электрических машин переменного тока
  • Определение паспортных данных асинхронного электродвигателя
  • Установки повышенной частоты из двух асинхронных машин и их неисправности
  • Неисправности машин постоянного тока и способы их устранения
  • Маркировка выводных концов машин постоянного тока, паспортные данные
  • Неисравности синхронных машин и способы их устраненияе
  • Неисправности силовых трансформаторов и способы их устранения
  • Разборка и сборка, маркировка выводных концов трансформатора
  • Неисправности пускорегулирующей аппаратуры и способы их устранения
  • Вопросы по технике безопасности при испытаниях и ремонте электрооборудования

НЕИСПРАВНОСТИ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
Работа асинхронного двигателя при неноминальных условиях
Отклонение напряжения питающей сети от номинального значения. Напряжение сельских электрических сетей колеблется в значительных пределах. Допускается отклонение напряжения у потребителей ±7,5%.
При пониженном напряжении сети уменьшается намагничивающий ток двигателя (ток холостого хода), снижается частота вращения ротора, увеличивается скольжение, растет роторный ток.
При пуске двигателя под нагрузкой резко уменьшаются пусковой и максимальный моменты и двигатель может не развернуться. Величина статорного тока при значительных нагрузках двигателя обыкновенно увеличивается, что ведет к перегреву обмоток статора и ротора. При значительном понижении напряжения двигатель может остановиться, при этом он потребляет очень большой ток.
При повышенном напряжении сети увеличивается намагничивающий ток двигателя (ток холостого хода), что ведет к перегреву активной стали статора; несколько увеличивается частота вращения; уменьшается скольжение; уменьшается роторный ток. Пусковой и максимальный моменты двигателя возрастают.
При значительных повышениях напряжения двигатель на холостом ходу потребляет ток, близкий к номинальному, а под нагрузкой величина статорного тока может быть выше номинального значения. Коэффициент мощности двигателя уменьшается, обмотка статора перегревается за счет теплопередачи от чрезмерно нагретой активной стали и от протекающего по ней тока.
Из сказанного следует, что отклонение напряжения сети от номинального значения чаще всего приводит к перегреву обмотки двигателя, перегрев обмотки в сильной степени сокращает срок службы изоляции. В конечном счете происходит пробой изоляции между обмоткой и корпусом, между фазами статора или между витками.
При отклонениях напряжения необходимо уменьшить нагрузку, чтобы ток статора был номинальным. В некоторых случаях можно увеличить или уменьшить напряжение путем перестановки анцапфного переключателя трансформатора. Иногда приходится увеличивать сечение проводов питающей сети.
Асимметрия напряжения питающей сети. При неравномерной нагрузке фаз сети напряжение становится асимметричным — неодинаковым между отдельными фазами. Асимметрия напряжения приводит к тому, что токи в фазах обмотки статора электродвигателя резко отличаются один от другого. Фаза с большим током может перегреваться выше допустимых пределов даже при небольшой асимметрии напряжения. Кроме того, перегревается активная сталь ротора двигателя. Асимметрия напряжения мало влияет на момент двигателя и на частоту вращения. Асимметрию напряжения можно обнаружить с помощью вольтметра, а также измерением величины тока в отдельных фазах двигателя, например токоизмерительными клещами. При асимметрии напряжения необходимо уменьшить нагрузку на электродвигатели и устранить неравномерную нагрузку фазы.
Обрыв фазы питающей сети. При обрыве фазы сети работающие трехфазные двигатели переходят в однофазный режим.
Если нагрузка двигателя до обрыва фазы была не более 60% номинальной, то двигатель продолжает работать с несколько худшими энергетическими показателями, частота вращения ротора уменьшается незначительно, температура обмоток находится в допустимых пределах. При больших нагрузках обмотка двигателя чрезмерно перегревается, а в отдельных случаях ротор двигателя останавливается и по двум фазам обмотки статора течет большой ток. Двигатель после остановки не может быть запущен даже на холостом ходу, так как в двигателе при однофазном токе получается пульсирующее магнитное поле. Обрыв одной из фаз питающей сети чаще всего бывает вследствие перегорания плавкой вставки, защищающей двигатель. При подозрении на обрыв одной из фаз сети следует двигатель остановить и пустить его вновь на холостом ходу. Если фаза оборвана, то двигатель гудит и не разворачивается.
Отсутствующую фазу можно найти с помощью вольтметра. Для этого питающие провода отключают от двигателя и ставят gод напряжение, вольтметр следует включать между линейными проводами: первым и вторым, вторым и третьим, третьим и первым. Вольтметр покажет напряжение из трех включений только один раз на целых проводах.
При обрыве фазы питающей сети все двигатели останавливают и принимают меры к восстановлению нормального напряжения.

Читать еще:  Высокие обороты при запуске двигателя и глохнет

Задача 4. Четырехполюсный двигатель постоянного тока параллельного возбуждения

работает от сети с напряжением U = 220 В и потребляет ток Iном = 102 А. Число проводников в обмотке якоря N =600, число параллельных ветвей а =2, магнитный поток

Ф=1,4∙ 10 -2 Вб, сопротивление обмотки якоря rя = 0,1 Ом, ток возбуждения Iв =2 А.

Определить э.д.с. обмотки якоря, номинальную скорость вращения, номинальный вращающий момент , к.п.д., сопротивление пускового реостата при пусковом токе Iп =3Iном, пусковой ток при отсутствии пускового реостата.

Решение.Ток якоря двигателя

Э.д.с. обмотки якоря в номинальном режиме

Номинальная скорость вращения якоря

nном =об/мин

Номинальный вращающий момент

Мном= СмФIя =

Номинальную мощность на валу двигателя можно определить из выражения Мном=

откуда Рном =

Сопротивление пускового реостата при условии понижения пускового тока до трехкратного значения номинального тока находим из уравнения

Iя = откуда rр =

Пусковой ток при отсутствии пускового реостата

Iяп =

Варианты для решения задач самостоятельную работу

Генераторы постоянного тока

Определить напряжение на зажимах генератора параллельного возбуждения при номинальном сопротивлении нагрузки rн = 2 Ом, если известно, что э.д.с. Е =118 В, rя = 0,05 Ом, сопротивление обмотки возбуждения rв = 25 Ом.

Определить напряжение на зажимах генератора параллельного возбуждения, если известно, что сопротивление обмотки возбуждения rв = 1,0 Ом, сопротивление регулировочного реостата rр = 22 Ом, а ток возбуждения Iв = 5 А.

Найти ЭДС генератора параллельного возбуждения и ток в обмотке якоря, если напряжение на зажимах генератора U = 115 В, сопротивление цепи якоря rя = 0,04 Ом, сопротивление обмотки возбуждения rя=25,6 Ом, сопротивление в цепи нагрузки rн=1.53 Ом

Определить сопротивление в цепи нагрузки, если при ЭДС генератора Е = 240 В и сопротивление цепи якоря rя = 0,4 Ом ток якоря Iя = 6,25 А.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя ваз 2114 на мозги

Найти ток якоря и обмотки возбуждения генератора параллельного возбуждения, если напряжение на зажимах генератора U = 230 В, сопротивление цепи rя = 28,75 Ом, а ток нагрузки Iном = 25 А.

Напряжение генератора параллельного возбуждения U = 115 B, номинальный ток Iном = 100 А. Определить ток в цепи якоря и мощность на выходе, если сопротивление обмотки возбуждения rя = 46 Ом.

Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие номинальные данные: Uном = 115 В, Iном = 100 А, RЯ = 0,05 Ом, RB = 35,9 Ом. Определить ЭДС генератора в номинальном режиме, электрические потери в цепи якоря и обмотке возбуждения, электромагнитную мощность и падение напряжения в цепи якоря.

Определить сопротивление якоря, чтобы ЭДС генератора смешанного возбуждения составляла Е = 240 В при токе в цепи якоря I = 90 A и сопротивление нагрузки 2,0Ом.

Обмотка якоря двухполюсного генератора с параллельным возбуждением имеет число проводников N = 252, магнитный поток Ф = 2,3 · 10 -2 Вб. Частота вращения якоря n = 1450 об/мин. Число пар параллельных ветвей обмотки якоря α = 1. Определить напряжение на зажимах генератора, если RЯ = 0,2 Ом, ток нагрузки I = 30 А, а ток в обмотке возбуждения IB = 2,0 А.

Определить напряжение на зажимах четырехполюсного генератора с параллельным возбуждением, если сопротивление обмотки якоря RЯ = 1 Ом, обмотки возбуждения RB =100 Ом, отношение числа активных проводников к числу пар параллельных ветвей составляет 510, магнитный поток Ф = 1,85 · 10 -2 Вб, частота вращения n = 1450 об/мин.

Двигатели постоянного тока

Вариант 1. Двигатель параллельного возбуждения имеет номинальное напряжение

U = 110 В, номинальный ток Iном =25 А, сопротивление цепи якоря rя =0,2 Ом и сопротивление обмотки возбуждения rв = 136 Ом. Определить ток Iв в обмотке возбуждения, ток Iя в якоре, потери в обмотке возбуждения, потери в цепи якоря, э.д.с., индуцируемую в обмотке якоря и электромагнитную мощность двигателя.

Двигатель параллельного возбуждения включен в сеть с напряжением U=220 В. Ток двигателя I= 12,2 А, сопротивление цепи возбуждения rв= 100 Ом и сопротивление цепи якоря rя= 1 Ом. Найти ток в цепи возбуждения, ток в цепи якоря, потери в цепи возбуждения, потери в цепи якоря и э.д.с., наводимую в обмотке якоря.

Двигатель параллельного возбуждения потребляет мощность Р1 = 70 кВт при токе якоря Iя=360 А. К.п.д. двигателя η=90%. Определить сопротивление цепи якоря, полезную мощность на валу двигателя, сумму потерь в двигателе, если электрические потери в цепи якоря Рэя= 2333 Вт.

Двигатель параллельного возбуждения работает от сети с напряжением U= 110 В. Ток в якоре двигателя при холостом ходе Iх = 4,0 А, сопротивление цепи якоря rя=0,1 Ом, ток возбуждения Iв=1,0 А. Найти механические и магнитные потери, полезную мощность на валу двигателя при нагрузке и к.п.д., если двигатель нагружен так, что ток в якоре Iя = 25 А. Потери Рм предполагаются постоянными.

Двигатель параллельного возбуждения имеет следующие паспортные данные: номинальная мощность Рном = 8,0 кВт, номинальное напряжение Uном=220 В, номинальный ток возбуждения Iв= 1,0 А ,номинальный к.п.д. = 84,0%, сопротивление цепи якоря Iя = 0,1 Ом. Определить ток двигателя при холостом ходе.

Определить вращающий момент двигателя, если при частоте вращения n = 1000 об/мин, ток в обмотке якоря Iя=43 А, а э.д.с. Е=210 В.

Определить максимальный вращающий момент двигателя в процессе пуска, если момент холостого хода Мх = 5 Н∙ м, полезный момент Мп=85 Н∙м, а динамический момент Мдин при возрастании скорости вращения достиг 15 Н м.

Определить вращающий момент па валу двигателя, если при напряжении

U= 220 В потребляемый Iном= 103 А, к.п.д.= 80%, а скорость вращения n =750 об/мин.

Найти в момент двигателя постоянного тока, если ток якоря Iя=62,8 А, магнитный поток Ф =0,05 Вб, число проводников якоря N = 120, число пар полюсов и пар параллельных ветвей равно 4.

Определить магнитный поток двигателя постоянного тока, если вращающий момент М=80 Н •м, ток якоря Iя =31,4 А, число проводников обмотки якоря N= 400, число пар полюсов и пар параллельных ветвей р = а = 2.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector