Предмет «Основы электропривода» предусматривает изучение режимов работы, характеристик, возможностей регулирования координат электроприводов постоянного и переменного токов. Программой предмета предусмотрено изучение основ расчета и выбора сопротивлений электрических приводов, определений энергетических показателей работ.
В процессе изучения учебного материала необходимо обращать внимание на современные достижения науки и техники в области энергомашиностроения, создания новых технических средств автоматизации, расширение применения
регулируемого электропривода.
Изучение предмета базируется на знании материала дисциплин»Техническая механика», «Теоретические основы электротехники», «Электрические измерения», «Электрические машины». В свою очередь он является базовым для изучения дисциплины «Системы автоматизированного управления электроприводом».
В результате изучения предмета «Основы электропривода» учащийся должен знать:
· механику электропривода,
· режим работы электродвигателей, способы пуска и торможения, естественные и искусственные механические характеристики электродвигателей,
· основные способы регулирования координат электроприводов постоянного и переменного тока,
· общие сведения о неустановившемся механическом движении электропривода,
· методику расчета пусковых и регулировочных сопротивлений,
· методику расчета мощности электродвигателя при различных режимах работы,
· принципиальные схемы электроприводов,
· правила и требования ТБ, ПС И ПБ.
Учащиеся должны уметь
:
· составлять расчетные схемы механической части электропривода,
· производить расчеты неустановившегося механического движения электропривода,
· анализировать процессы, происходящие в электроприводе в различных режимах работы,
· рассчитывать механические и электромеханические характеристики электропривода,
· производить необходимые расчеты регулировочных и пусковых сопротивлений,
· делать расчеты по определению мощности электродвигателей,
· проводить проверку электродвигателей по перезагрузочной способности, пусковым условиям, нагреву.
Программа предмета «Основы электропривода»предусматривает самостоятельное изучение рекомендуемой литературы (см. список).
Учащиеся- заочники, в соответствии с учебным планом выполняют 1 контрольную работу и сдают экзамен.
Рекомендуемая литература.
Основная.
1.Васин.В.М. Электрический привод. -М.: Высшая школа, 1984
2. Москаленко В.В. Электрический привод.- М.: Высшая школа,1991
Дополнительная.
1. Яковенко В.С., Аренюк С.С., Царик В.М. – Расчет и конструирование элементов электропривода.- М.: Энергоиздат, 1987.
2. Цейтлин Л.С. Электропривод, электрооборудование и основы управления.- М.: Высшая школа, 1985.
3. Кацман М.М. Электрические машины и электропривод автоматических устройств.- М.: Высшая школа, 1987.
4. Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. Елисеева В.А. и Шинянского А.В.- М.: Энергоиздат, 1983.
5. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами / Под ред. Круповича В.И.- М., Энергоатомиздат, 1982.
Содержание предмета.
Введение.
Понятие об электроприводе. Классификация электроприводов. Основные направления развития электропривода и его роль в народном хозяйстве.
Литература
:
[1, с. 4- 13 ]
Методические указания
Необходимо обратить внимание на роль и задачи электропривода, расширение сферы применения регулируемого электропривода постоянного и переменного тока.
Вопросы для самопроверки
:
1. Каковы преимущества электрического привода по сравнению с другими видами привода исполнительных органов?
2. Как классифицируются электрические приводы?
3. Назвать основные этапы развития электрического привода.
4. Чем характеризуется развитие современного электрического привода?
Тема 1.1. Структура механической части электропривода
.
Механические звенья электропривода. Расчетные схемы механической части
электропривода. Статические моменты сопротивления Приведение статических моментов и моментов инерции к одному валу. Понятие механической характеристики электродвигателя и исполнительного органа рабочей машины. Неустановившееся движение электропривода.
Практическая работа № 1.
Литература:
[1, с. 6-15], [2, с. 14-34]
Методические указания
.
Изучение данной темы необходимо сопровождать составлением уравнений движения, определение его параметров и построения совместной характеристики.
Вопросы для самопроверки
:
1. Дать характеристику движения электропривода для следующих видов основного уравнения :
а). – М дин
= -М + М ст
б). О = М – М ст
2. Для чего выполняется операция приведения?
3. Какое движение называется установившимся, а какое- неустановившимся?
4. Что такое динамический момент ?
5. Что называют механической характеристикой двигателя?
Тема 2.1 Электропривод с двигателями постоянного тока независимого возбуждения.
Схема включения, режимы работы, электромеханические и механические характеристики. Пуск и торможение. Регулирование координат изменением сопротивления якоря, магнитного потока и подводимого к якорю напряжением. Расчет регулировочных и пусковых сопротивлений. Понятие импульсного регулирования.
Литература
: [ 1, с. 15-31], [2, с. 46-85]
Методические указания.
Изучая данную тему, нужно научиться анализировать физические процессы, происходящие в различных режимах двигателя, рассчитывать и строить естественные характеристики при изменении сопротивления якоря, магнитного потока или величины подводимого напряжения, а также строить тормозные характеристики и рассчитывать тормозные сопротивления, строить пусковую диаграмму и определять сопротивление секций пускового реостата.
Вопросы для самопроверки
.
1. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику ДПТ с независимым возбуждением?
2. Что общего у всех тормозных режимов?
3. Нарисовать схему включения ДПТ с независимым возбуждением?
4. Записать уравнение напряжений, ЭДС и момента для двигателя постоянного тока с незавершенным возбуждением.
5. В каком режиме работы двигателя постоянного тока с независимым возбуждением угловая скорость будет больше скорости холостого хода?
Тема 2.2. Электропривод с двигателя постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.
Схемы включения, характеристики и режимы работы двигателей постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения.
Литература:
[1, с. 31-36], [2, с. 91-95], [2, с. 104-105]
Методические указания.
Рассматривая схемы включения двигателей постоянного тока последовательного и смешанного возбуждения, уяснить назначение обмоток параллельного и последовательного возбуждения. Необходимо отчетливо представлять достоинство и недостатки двигателей с различным типом возбуждения сравнивать и сопоставлять эти схемы. Особое внимание уделить изучению режимов работы.
Вопросы для самопроверки.
1. Какую роль играет последовательная обмотка, если основную МДС создает параллельная обмотка в двигателях со смешанным возбуждением?
2. Какой вид торможения невозможен в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением и почему ?
3. Почему механические характеристики ДПТ НВ прямолинейны, а последовательного возбуждения - криволинейны?
Тема 3.1. Электропривод с асинхронным двигателем переменного тока
.
Схемы включения и режимы работы асинхронных двигателей . Электромеханические и механические характеристики асинхронных двигателей. Пуск и торможение. Регулирование координат с помощью сопротивлений, изменением числа пар полюсов, изменением величины и частоты подводимого напряжения. Каскадные схемы включения. Расчет пусковых сопротивлений для асинхронных двигателей.
Литература:
[1, с. 36-49], [2, 106- 153 ].
Методические указания.
При изучении данной темы необходимо обратить внимание на различие схем включения асинхронного двигателя в зависимости от конструкции ротора, на различие пусковых свойств и способов регулирования скорости вращения Более подробно следует остановиться на расчете и построении естественной и искусственной механической характеристик. Необходимо проанализировать преимущества асинхронных двигателей, их использование в электроприводе. Обратить внимание на вид искусственных механических характеристик, полученных при изменении сопротивления якоря, числа полюсов, изменение величин и частоты подводимого напряжения .
Вопросы для самопроверки
.
1. Почему скорость реального холостого хода асинхронного двигателя не совпадает с идеальной?
2. Какова возможная минимальная скорость в установившемся режиме асинхронного двигателя?
3. Какими способами могут быть получены механические характеристики асинхронного двигателя ( АД) ?
4. Почему индукционное торможение менее эффективно, чем конденсаторное.
5. Как изменяется вращающий момент АД во время пуска?
Тема 3.2. Электропривод с синхронными двигателями
.
Схемы включения, характеристики и режим работы синхронного двигателя. Достоинства и недостатки синхронного двигателя, область его применения. Синхронный двигатель как компенсатор реактивной мощности систем электроснабжения. Регулирование скорости и торможение синхронного двигателя.
Литература:
[1, с. 54-58], [2, с. 169- 177]
Методические указания.
Рассматривая схемы включения, характеристики и режим работы синхронного двигателя, следует более подробно остановиться на механической и угловой характеристике и на пуске синхронного двигателя, внимательно изучить работу СД как компенсатора реактивной мощности.
Вопросы для самоконтроля
.
1. Как может включаться обмотка возбуждения СД при пуске?
2. Какие достоинства присущи СД?
3. Что такое угловая характеристика СД?
Тема 4.1. Энергетические показатели работы электропривода
.
Потери мощности и энергии электроприводов. в установившемся режиме работы. Потери энергии при пуске и торможении электроприводов.
Литература
:
[1, с. 111- 115], [2, с. 197- 219]
Методические указания
.
Следует обратить внимание на причины и величину возникающих потерь мощности энергии в установившемся и переходных режимах работы электропривода на способы снижения потерь. Особое внимание уделить коэффициенту полезного действия коэффициенту мощности электропривода.
Вопросы для самопроверки.
1. Что входит в состав постоянных и переменных потерь мощности?
2. Как связаны между собой потери мощности и энергии ?
3. Какие существуют способы снижения потерь энергии в переходных процессах ЭП?
4. Способы повышения коэффициента мощности.
Тема 4.2. Расчет мощности, выбор и проверка электродвигателей
.
Нагрузочные диаграммы двигателей. Расчет мощности двигателей при различных режимах работы. Выбор и проверка двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.
Литература
: [1, с. 116- 137], [2, с.220- 230].
Методические указания.
Изучить методы расчета мощности двигателей при продолжительном, кратковременном и повторно- кратковременном режимах работы различными методами. Изучить, как осуществляется выбор двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.
Практическая работа № 2.
Практическая работа № 3
Вопросы для самопроверки
.
1. Асинхронный двигатель работает с номинальной нагрузкой и нагревается выше допустимой температуры. Каковы возможные причины перегрева? Какими способами можно снизить нагрев?
2. Почему температура двигателя, отключенного от сети, сначала падает быстро, а затем охлаждение замедляется?
3. В каком режиме работают двигатели в городском пассажирском энергетическом транспорте?
ПЕРЕЧЕНЬ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ ВОПРОСОВ
ПО ПРЕДМЕТУ
« ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА »
1. Понятие об электроприводе. Структурная схема автоматизированного электропривода.
2. Классификация электропривода.
3. Основные направления развития автоматизированного электропривода.
4. Механические звенья ЭП и их расчетные схемы.
5. Статический и динамический моменты в электроприводе.
6. Основное уравнение движения электропривода.
7. Понятие механической характеристики двигателя и исполнительного органа рабочей машины.
8. Жесткость механической характеристики.
9. Операция приведения статического момента и момента инерции к валу двигателя.
10. Схема включения ДПТ с НВ, особенности, применение.
11. Основные уравнения ДПТ НВ и естественная механическая характеристика.
12. Основные технические показатели двигателя постоянного тока.
13. Режим холостого ДПТ НВ и короткое замыкание.
14. Двигательный режим ДПТ НВ и его характеристика.
15. Генераторный режим работы ДПТ НВ, параллельный с сетью и его характеристика.
16. Генераторный режим работы ДПТ НВ, последовательный с сетью и его характеристика.
17. Режим автономного генератора и его характеристика.
18. Электромеханическая и механическая характеристики ДПТ НВ, их характерные точки.
19. Качественные показатели регулирования скорости двигателей.
20. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ путем изменения магнитного потока.
21. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ изменением подводимого к якорю напряжения.
22. Регулирование скорости вращения ДПТ НВ изменением сопротивления в цепи якоря.
23. Регулирование скорости в системе «Преобразователь-двигатель».
24. Регулирование скорости в системе «Преобразователь-двигатель».
25. Расчет пусковых сопротивлений для ДПТ НВ графо-аналитическим методом.
26. Синхронный двигатель. Особенности, область применения.
27. Синхронный двигатель как компенсатор реактивной мощности системы электроснабжения. Угловая характеристика синхронного двигателя.
28. Пуск синхронного двигателя. Схема пуска СД с ограничением тока с помощью реактора.
29. Пуск синхронного двигателя. Схема пуска СД с помощью автотрансформатора.
30. Схемы включения ДПТ (с независимым возбуждением, параллельным возбуждением и последовательным).
31. Электромеханическая характеристика ДПТ с последовательным возбуждением.
32. Энергетические режимы работы двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением.
33. Продолжительный режим работы двигателей и его характеристика.
34. Повторно-кратковременный режим работы двигателей и его характеристика.
35. Кратковременный режим работы двигателей и его характеристика.
36. Критерии выбора двигателей для ЭП.
37. Классы изоляции электрических машин.
38. Расчет мощности двигателя по методу средних потерь.
39. Расчет мощности двигателя по методу эквивалентных величин.
40. Проверка двигателей по условиям пуска и перегрузочной способности.
41. Выбор электропривода по технико-экономическим показателям.
42. Коэффициент мощности электропривода.
43. Потери мощности энергии при переходных процессах.
44. Потери мощности энергии в установившихся режимах.
45. Особенности выбора двигателя по мощности регулируемого электропривода.
46. Асинхронный двигатель: схемы включения, особенности, область применения.
47. Основные технические характеристики асинхронного двигателя.
48. Динамическое торможение АД с самовозбуждением.
49. Динамическое торможение АД с независимым возбуждением.
50. Торможение АД противовключением и его характеристика.
51. Режим рекуперативного торможения АД.
52. Регулирование скорости вращения АД путем изменения числа пар полюсов («звезда-двойная звезда»)
53. Регулирование скорости вращения АД путем изменения числа пар полюсов («треугольник-двойная звезда»).
54. Регулирование скорости вращения АД изменением частоты тока.
55. Регулирование скорости вращения АД введением сопротивления в цепь ротора.
56. Регулирование скорости вращения АД изменением величины подводимого напряжения.
57. Холостой ход и короткое замыкание 3-х фазного асинхронного двигателя.
58. Характерные точки естественной механической характеристики асинхронного двигателя.
Указания по выполнению контрольной работы по предмету
«Основы электропривода».
При выполнении контрольной работы необходимо выполнять следующие требования:
1. написать условия задачи и вопросы,
2. в приведенных формулах обязательно дать расшифровку входящих в нее величин и указать размерность,
3. работа должна быть написана чернилами или пастой синего цвета, схемы и графики вычерчены карандашом на миллиметровой бумаге с соблюдением действующих ГОСТов,
4. все страницы контрольной работы необходимо пронумеровать,
5. в тетради необходимо оставлять поля для замечаний и место в конце работы для рецензии преподавателя,
6. обязательно следует указать литературу, использованную при выполнении контрольной работы,
7. при ответе на вопросы недопустимо механическое переписывание материала учебника,
8. в конце работы ставится подпись учащегося и дата выполнения задания.
ЗАДАНИЕ №1.
1. Какая особенность ДПТ НВ и ДПТ параллельного возбуждения отличает их от других двигателей постоянного тока.
2. Почему генераторный режим называется тормозным?
3. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику ДПТС НВ?
4. Какой вид торможения невозможен в двигателях постоянного тока с последовательным возбуждением и почему?
5. Почему механические характеристики ДПТ НВ и ДПТ параллельного возбуждения прямолинейны, а у ДПТ последовательного возбуждения- криволинейны?
6. Как изменится скорость двигателя последовательного возбуждения, если уменьшить сопротивление шунта?
7. Почему механические характеристики ДПТ с параллельным возбуждением при различных напряжениях на якоре параллельны друг другу?
8. Почему скорость реального холостого хода АД не совпадает с идеальной?
9. Какова возможная минимальная скорость в установившемся режиме асинхронного двигателя?
10. Координаты каких точек нужно рассчитать, чтобы построить механическую характеристику АД?
11. Перечислить способы получения репуперативного торможения для ДПТ НВ.
12. Как ослабить динамическое торможение АД?
13. Как усилить конденсаторное торможение?
14. Почему индукционное торможение менее эффективно, чем конденсаторное?
15. Какой вид торможения имеет место в шифтах с двухскоростным АД? Почему?
16. Как изменяется вращающий момент АД во время пуска?
17. Какой режим торможения считается самым эффективным и почему?
18. Почему с уменьшением частоты переменного тока, подаваемого на АД, необходимо пропорционально уменьшать и напряжение?
19. Каким образом можно получить динамическое торможение для АД с фазным ротором? Нарисовать схему.
20. Назвать главную отличительную особенность режима репуперативного торможения для АД
21. Почему при соединении обмоток статора в двойную звезду ток в каждой фазе можно пропустить в 2 раза больше, чем при соединении в звезду или треугольник?
22. Будет ли иметь место режим короткого замыкания для ДПТ, его цепь якоря замкнуть попарно? Почему?
23. Назвать, в каком режиме ДПТ одновременно получает энергию и электрическую и механическую? Показать этот режим на характеристике.
24. Пояснить, почему механическая и электромеханическая характеристики изображаются совмещенными? Назвать их характерные точки.
25. Описать основную схему включения ДПТ НВ. Нарисовать ее.
26. Что такое пусковая диаграмма и что является исходными данными для ее построения?
27. Назвать отличительные особенности частотного способа регулирования скорости вращения АД?
28. Как определить приведенный момент инерции I при подъеме и спуске груза?
29. Для чего операции приведения?
30. Что называют одномассовой системой?
31. Какими способами можно оценить устойчивость установившегося движения?
32. Как определить приведенный момент нагрузки Мс
при подъеме груза в случае прямолинейного и вращательного движения?
33. В каком случае возникает неустановившееся движение ЭП?
34. Какое движение называется установившимся, а какое -нет? Привести пример.
35. В чем отличие расчета приведенного момента нагрузки при различных направлениях потока энергии в механической части ЭП?
36. Дать понятие механических характеристик двигателя и исполнительного органа и привести пример.
37. Как с помощью механических характеристик двигателя и исполнительного органа определить скорость установившегося движения?
38. Чем отличается активный момент от реактивного?
39. Что называется динамическим моментом ЭП?
40. Что называют жесткостью механической характеристики, как она определяется?
41. Пояснить правило знаков момента в уравнении движения?
42. Как выполняется проверка установившегося движения?
43. Какими силами создается активный момент нагрузки? Привести примеры действия активного момента.
44. Всегда ли будет противодействовать движению реактивный момент нагрузки? Какими силами он создается?
45. Какие параметры ЭП называют приведенными и для чего выполняют операцию приведения?
46. Охарактеризовать реостатный способ регулирования скорости вращения ДПТ НВ
47. В какой режим перейдет работать двигатель без отключения от сети только за счет действия активного момента нагрузки на его валу?
48. Какими способами можно получить торможение противовключением для ДПТ НВ. Нарисовать схему включения.
49. При каком тормозном режиме возникают большие значения тока и момента? Охарактеризовать данный режим.
50. Оказывает ли влияние на характеристики асинхронного двигателя в двигательном режиме конденсаторная батарея, подключаемая параллельно обмоткам статора? Почему?
51. Какие показатели регулирования вам известны? Пояснить их.
52. Пояснить как происходит динамическое торможение асинхронного двигателя?
53. В каком режиме асинхронного двигателя скорость ротора больше скорости поля? Охарактеризовать данный режим.
54. Можно ли осуществить торможение асинхронного двигателя при его питании от сети переменного тока? Какими способами?
55. В каком режиме асинхронного двигателя скольжение становится отрицательным? Охарактеризовать данный режим.
56. От чего зависит интенсивность конденсаторного торможения? Нарисовать возможные при этом варианты механических характеристик.
57. Можно ли использовать полупроводниковые диоды и резисторы для получения торможения? Пояснить и обосновать свой ответ.
58. В каком режиме асинхронного двигателя кинетическая энергия переходит сначала в электрическую, а затем в тепловую? Охарактеризовать данный режим.
59. Пояснить от чего зависит синхронная скорость вращения АД?
60. Пояснить, от чего зависит скорость вращения холостого хода ДПТ НВ. Как определяется ее значение?
61. Сколько граничных точек имеет двигательный режим АД? Показать эти точки на механической характеристике.
62. За счет чего достигается резкое уменьшение синхронной скорости при рекуперативном торможении?
63. С какой целью при реализации торможения в цепь ротора или статора АД включают добавочные резисторы? Как выбирают их величину?
64. Почему конденсаторное торможение при малых скоростях еще менее эффективно, чем динамическое? Пояснить.
65. Из какого условия выбирается величина тормозного сопротивления при рекуперативном торможении?
66. При каком способе регулирования скорости вращения ДПТ НВ практически отсутствуют потери мощности? Охарактеризовать данный способ.
67. Можно ли ступенчато изменять скорость вращения асинхронного двигателя? Обосновать ответ.
68. Из какого условия выбирают величину тормозного сопротивления при динамическом торможении? Для чего на время торможения вводится сопротивления?
69. В каких электроприводах применяют синхронные двигатели? Какими отличительными особенностями они обладают?
70. Какой вид торможения используются для синхронного двигателя? Обосновать ответ.
71. Охарактеризовать продолжительный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.
72. Охарактеризовать кратковременный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.
73. Охарактеризовать повторно кратковременный номинальный режим работы ЭД и нарисовать его характеристики.
74. Чем предопределяется выбор типа электродвигателя?
75. Сущность метода средних потерь для определения мощности электродвигателя?
76. Сущность метода эквивалентного тока для определения мощности электродвигателя.
77. Каким образом в ДПТ НВ можно изменить магнитный поток? В какую сторону(Увеличения или уменьшения ) можно изменять магнитный поток ? Ответ обосновать.
78. С какой целью на время пуска ДПТ включают резисторы? Как выбирают их величину?
79. Из какого условия выбирают величину тормозного сопротивления при торможении противовключением? С какой целью оно вводится?
80. Объяснить сущность метода эквивалентного момента для выбора мощности двигателя.
81. Пояснить, как производится расчет мощности и выбор продолжительного режима работы?
82. В чем состоят особенности пуска синхронного двигателя? перечислить способы пуска.
83. По каким критериям может происходить регулирование тока возбуждения синхронного двигателя?
84. Поясните, как производится расчет мощности и выбор двигателя для кратковременного режима работы.
85. Как могут ограничиваться токи при пуске синхронного двигателя?
86. С какой целью при частотном способе производится также и регулирование подводимого к асинхронному двигателю напряжения?
87. Какие возможности по управлению асинхронным двигателем имеет способ, связанный с регулированием напряжения на его статоре?
88. За счет чего в частотно-управляемом асинхронном ЭП производится регулирование величины подводимого к асинхронному двигателю напряжения?
89. В чем основная особенность переходных процессов асинхронного двигателя?
90. В чем особенность схемы включения и характеристик двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением?
91. Назовите виды генераторного режима для двигателя постоянного тока.
92. В чем цель и сущность формирования статических и динамических характеристик ДПТ?
93. Что такое пусковая диаграмма ДПТ и что является исходными данными для ее построения?
94. В чем особенность схемы включения и характеристик двигателя постоянного тока смешанного возбуждения?
95. Пояснить, как происходит регулирование скорости двигателя с последовательным возбуждением изменением магнитного потока.
96. Пояснить, как происходит регулирование скорости двигателя с последовательным возбуждением шунтированием якоря резистором.
97. Что называют моментом или силой сопротивления
98. Пояснить, по каким признакам и как классифицируются электрические приводы.
99. Чем характеризуется развитие современного электрического привода?
100. Пояснить геометрический и физический смысл электромеханической постоянной времени.
ЗАДАЧА № 2.
Для ДПТ НВ рассчитать и построить:
а).естественную механическую электромеханическую (согласно варианта) характеристику в двигательном режиме и
б).искусственные в соответствии с вариантом,
в).определить сопротивление реостата, которое нужно ввести в цепь якоря при торможении и построить соответствующую тормозную характеристику в соответствии с вариантом.
исходные данные для расчета приведены в таблице 1:
3. в режиме противовключения, если если wт
=1,1wн
, Мт
=1,25Мн
102
8,0
44
975
83
1. электромеханическая w=f(I)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме динамического торможения, если wт
=1,1wн
Iт
=0,9Iн
103
12,0
64
1450
84
1. механическая w=f(M)
2 при при Rд
= 0,55 Rном
3 . в режиме противовключения, если wт
=1,2wн
, Мт
=1,1Мн
104
18,0
94
1470
86
1. электромеханическая w=f(I)
2. при Ф=0,7Фн
3. в режиме динамического торможения, если wт
=1,1wн
Iт
=0,9Iн
105
4,0
12
960
77
1. механическая w=f(M)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме рекуперативного торможения. если wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
106
15
40
1430
85
1.механическая w=f(M)
2. Rо
= 0,4 Rном
3.в режиме противовключения, если wт
=1,2wн
, Мт
=1,1Мн
107
17
45
1470
86
1. механическая w=f(M)
2. при Ф=0,7Фн
3. в режиме рекуперативного торможения, если wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
108
32
82
2940
88
1. электромеханическая w=f(I)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме динамического торможения, если wт
=1,1wн
Iт
=0,9Iн
109
16
86
1440
85
1. электромеханическая w=f(I)
2. при Rд=
0,4 Rном
3. в режиме динамического торможения, если wт
=1,1wн
Iт
=0,9Iн
110
7,0
19,5
1420
83
1. механическая w=f(M)
2. при U=0,6Uн
3. в режиме рекуперативного торможения, если wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
111
4,5
26
725
77
1. электромеханическая w=f(I)
2. при Ф=0,7Фн
3. в режиме динамического торможения wт
=1,1wн
Iт
=0,9Iн
112
6,0
33
740
82
1. механическая w=f(M)
2. при Rд = 0,3Rном
3. в режиме противовключения wт
=1,2wн
, Мт
=1,1Мн
113
12,0
65
740
84
1. электромеханическая w=f(I)
2. при Rо
= 0,4 Rном
3. в режиме динамического торможения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
114
55
31
2950
80
1. механическая w=f(M)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
115
8,0
43,5
1450
83
1. электромеханическая w=f(I)
2. при Ф=0,7Фн
3. в режиме противовключения wт
=1,2wн
, Мт
=1,1Мн
116
24
124
2950
87
1. механическая w=f(M)
2. при Rо
= 0,4 Rном
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
117
6,7
19,0
730
83
1. электромеханическая w=f(I)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме динамического торможения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
118
37
96
2920
88
1. механическая w=f(M)
2. при Rо
= 0,4 Rном
3. в режиме противовключения wт
=1,2wн
, Мт
=1,1Мн
119
17,0
45
1450
86
1. механическая w=f(M)
2. при Ф=0,7Фн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
120
17,0
45
1460
86
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,2wн
, Мт
=1,1Мн
121
5,2
22,6
730
84
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
122
60
160
2980
865
1. электромеханическая характеристика w=f(I)
2. при Rдоб
=0,5Rян
3. в режиме противовключения wт
=1,2wн
, Мт
=1,1Мн
123
10
50
1450
86
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
124
2,5
11
950
85
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,2wн
, Мт
=1,2Мн
125
24
80
2940
88,5
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при Rдоб
=0,7Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
126
15
78
1460
88
1. электромеханическая характеристика w=f(I)
2. при U=0,5Uн
3. в режиме динамического торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
127
12
78
1470
87,5
1. механическая характеристика f(M)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме противовключения wт
=1,2wн
, Мт
=0,9Мн
128
26
63,8
2960
85,5
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при Rдоб
=0,5Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
129
16
134
1470
88
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при U=0,8Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
130
17,0
55
2970
90
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при Ф=0,7Фн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,25 wo
, Iт
=0,95Iян
131
16
80
2980
89
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
132
36
95
2960
85
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при Rдоб
=0,6Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
133
5,0
21
730
84
1. электромеханическая характеристика w=f(I)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме динамического торможения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
134
2,5
14,6
1140
79
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
135
8
44
820
83
1. механическая характеристика w=f(M)
2. при Rдоб
=0,5Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
136
12
64
1310
83,5
4. механическая характеристика w=f(M)
5. при Ф=0,8Фн
6. в режиме противовключения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
137
18
94
1140
85
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при Rдоб
=0,5Rян
3. в режиме динамического торможения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
138
4
12
1100
76,5
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме противовключения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
139
15
40
700
84
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
140
17
45
1075
85
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,05wн
Mт
=1,25Mн
141
32
82
1130
86
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при Rдоб
=0,5Rян
3. в режиме динамического торможения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
142
16
86
635
84
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
143
32
82
1150
86,5
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,6Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,05wн
Mт
=1,25Mн
144
16
86
675
85
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rдоб
=0,2Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
145
7,0
19,5
1520
83
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме противовключения wт
=1,05wн
Mт
=1,25Mн
146
7,0
19,5
1420
84
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при U=0,8Uн
3. в режиме динамического торможения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
147
7
19,5
1530
84,5
1. механическая хар- ка w=f(M)
2. при Rдоб
=0,4Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
148
4,5
26
1000
76
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме противовключения wт
=1,05wн
Mт
=1,25Mн
149
6,0
33
1075
77,5
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rдоб
=0,2Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
150
12,0
65
758
84,5
1. 1.механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,8Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,05wн
Mт
=1,25Mн
151
5,5
31
1475
81
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при Ф=0,7Фн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
152
8,0
43,5
1400
90
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме противовключением wт
=1,05wн
Mт
=1,25Mн
153
24
124
1075
875
3. механическая хар-ка w=f(M)
4. при U=0,8Uн
5. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
154
6,7
19
975
84
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,05wн
Mт
=1,25Mн
155
37
96
875
87
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,8Uн
Rдоб
=0,2Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1wo
, Iт
=0,95Iян
156
17
45
1475
86,5
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при Rдоб
=0,2Rян
3. в режиме динамического торможения wт
=1,2wн
Iт
=0,9Iн
157
5,2
22,6
2735
84,5
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,6Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,1wн
, Mт
=1,25Mн
158
60
160
975
87,5
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,2wo
Iт
=0,95Iян
159
10
50
2150
85
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rдоб
=0,2Rян
3. в режиме противовключения wт
=1,15wн
, Iт
=1,2Iн
160
2,5
11
975
86
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,7 Фн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,4wн
, Iт
=0,95Iян
161
18
94
3075
88
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,2Rян
3. в режиме противовключения wт
=1,1wн
, Iт
=1,2Iн
162
24
80
3350
86
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при U=0,6Uн
3. в режиме динамического торможения wт
=1,1wн
, Iт
=0,9Iн
163
15
78
3150
87
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,3Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,3wн
, Iт
=1,1Iян
164
12
78
1475
87
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме противовключения wт
=1,1wн
, Iт
=1,2Iн
165
26
63,8
2140
85
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,65Uн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,25wo
,Mт
=1,1Mн
166
16
134
2175
89
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,25Rян
3. в режиме противовключения wт
=1,1wн
, Iт
=1,2Iн
167
24
124
1100
89
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при Ф=0,9Фн
3. в режиме динамического торможения wт
=0,9wн
, Iт
=0,95Iян
168
18
94
1190
85
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,65Uн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,2wo
,Mт
=1,1Mн
169
12
64
1310
85
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,25Rян
3. в режиме противовключением wт
=1,1wн
, Iт
=1,2Iн
170
8
43,5
1450
82
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,2wo
,Mт
=1,1Mн
171
5,5
31
1400
81
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,65Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,1wн
, Iт
=1,2Iн
172
16
86
670
82
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,4Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,25wo
,Mт
=0,9Mн
173
12
65
740
83
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при Ф=0,8Фн
3. в режиме динамического торможения wт
=0,9wн
, Iт
=0,95Iян
174
8
44
820
82
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,7Фн
3. в режиме противовключения wт
=1,1wн
, Iт
=1,2Iн
175
4
12
1220
76
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,65Uн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,05wo
,Mт
=0,9Mн
176
15
40
710
86
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,25Rя
1. в режиме противовключения wт
=0,9wн
, Iт
=1,1Iн
177
7
19,5
1460
82
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при Ф=0,7Фн
3. в режиме динамического торможения wт
=0,9wн
, Iт
=0,95Iян
178
17
45
1190
87
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,25Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,25wo
,Mт
=0,9Mн
179
32
82
980
89
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,85Uн
3. в режиме противовключения wт
=1,1wн,
Mт
=1,2Mн
180
6,7
19
860
82
4. механическая хар-ка w=f(M)
5. при Rд
=0,25Rян
6. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,15wo
,Mт
=1,1Mн
181
4,5
26
1030
78
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,85Фн
3. в режиме противовключения wт
=1,1wн,
Mт
=1,1Mн
182
6
33
1070
80
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при U=0,8Uн
3. в режиме динамического торможения wт
=0,9wн
, Iт
=0,95Iян
183
5,5
31
1440
82
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,7Фн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1w0
Mт
=1,1Mн
184
4
12
1200
76
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,25Rян
3. в режиме противовключения wт
=1,1wн,
Mт
=1,2Mн
185
19
102
1500
85
1. механическая хар-а w=f(M)
2. при Ф=0,75Фн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1w0
Mт
=1,1Mн
186
19
51
1475
80
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при U=0,7Uн
3. в режиме динамического торможения wт
=0,9wн
, Iт
=1,1Iн
187
2,2
13
1000
77
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,25Rян
3. в режиме противовключения wт
=1,1wн,
Mт
=1,1Mн
188
4,8
24,2
1500
80
1. механическая хар-ка w=f(M)
2.
3.
4.
3. при U=0, при U=0,7Uн
4.
5. при U=0,7Uн
5. 9Uн
1. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1w0,
Mт
=1,1Mн
189
3,0
75
1250
81
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,75Uн
3. в режиме противовключения
190
5,5
59
1530
80
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,2Rян
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1w0
Mт
=1,1Mн
191
5,5
59
1075
82
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при Ф=0,95Фн
3. в режиме динамического торможения wт
=0,95wн
, Iт
=1,15Iн
192
4,8
24,2
1100
78
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,3Rян
3. в режиме противовключения
193
19
102
1375
86
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,9Uн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1w0
Mт
=1,1Mн
194
2,2
13
975
75
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Ф=0,85Фн
3. в режиме противовключения wт=
1,1wн
, Mт
=1,2Mн
195
4,8
24,2
1575
81
6. механическая хар- ка w=f(M)
7. при U=0,9Uн
8. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1w0
Mт
=1,1Mн
196
30
75
1075
80
1. электромеханическая хар-ка w=f(I)
2. при Ф=0,85Фн
3. в режиме динамического торможения wт
=0,9wн
, Iт
=1,1Iн
197
5,5
59
1475
81
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,2Rян
3. в режиме противовключения wт=
1,1wн
, Mт
=1,2Mн
198
2.2
13
875
74
1. механическая хар- ка w=f(M)
2.
при Ф=0,85Фн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1w0
Mт
=1,1Mн
199
5,5
59
1475
81
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при Rд
=0,2Rян
3. в режиме противовключения wт=
1,1wн
, Mт
=1,2Mн
200
19
102
1575
84
1. механическая хар-ка w=f(M)
2. при U=0,9Uн
3. в режиме рекуперативного торможения wт
=1,1w0
Mт
=1,1Mн
Методические рекомендации по выполнению задания №2
Из курса «Электрические машины» известно, что электромеханическая (механическая) характеристика двигателя постоянного тока параллельного возбуждения представляет собой прямую линию. Значит, для ее построения необходимо и достаточно определить координаты двух точек: точки холостого хода (0, wo
) и номинальной точки (Iян
, wн
) или (Mн
, wн
).
Основные формулы для расчета:
wн
=0,105 * nн
– номинальная угловая скорость двигателя;
Rян
=0,5Rн
(1-ηн
)- номинальное активное сопротивление якоря;
Mн
=Pн
/wн
- номинальный момент вращения на валу двигателя;
wo
=Uн
/kФ –угловая скорость холостого хода, где kФ- коэффициент, определяемый их уравнения момента или уравнения электродвижущей силы для двигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
Для построения регулировочных характеристик необходимо воспользоваться уравнением электромеханической (механической) характеристики двигателя
w=(U/kФ) – (IRян
/kФ) и получить соотношения :
а) при регулировании скорости путем изменения сопротивления якоря
wиск
=wo
[1(Iян
(Rян
+Rдоб
))/Uн
)];
б) при регулировании скорости путем изменения величины подводимого напряжения
wo,иск
=kwo
, где k-величина, показывающая, во сколько раз изменяется величина подводимого напряжения.
В) при регулировании скорости путем изменения величины подводимого магнитного потока:
wo,иск
=wo
/k, wиск
=wo
-Δwиск
Величину тормозных сопротивлений, включаемых в цепь якоря, определяют в зависимости от способа торможения:
- при динамическом торможении- Rт
=(Eт
/Iт
)-Rян
;
- при рекуперативном торможении –Rт
=(Uн
-Eт
/Iт
)-Rян
;
- при торможении противовключением – Rт
=(Uн
+Eт
/Iт
)-Rян.
Построение соответствующих тормозных характеристик выполняют в соответствии с указаниями в литературном источнике 1 , стр. 49-54.
ЗАДАНИЕ №3.
Для трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором рассчитать и построить естественную механическую характеристику и искусственную механическую характеристику при добавочном сопротивлении в цепи ротора.Rg
=0,1R2Н
Данные для расчета приведены в таблице 3
.
1. Номинальное напряжение 380 В (для всех вариантов).
2. Номинальная мощность Рн,
кВт.
3. Синхронная частота вращения, n1
,об/мин.
4. Номинальное скольжение, Ѕн
, %.
5. Отношение максимального момента к номинальному, Мкр
/ Мн
,