Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Электромеханические свойства двигателей





 

Уравнение электрического равновесия цепи якоря двигателя постоянного тока (ДПТ) записывают следующим образом:

U = Е+ IR = КФω + I(Rя+ Rд),

где U напряжение, приложенное к цепи ДПТ, В; Е ЭДС, наведенная в обмотке якоря ДПТ, В; I ток в цепи якоря ДПТ, А; R общее сопротивление цепи якоря, Ом; К безразмерный коэффициент, определяемый конструктивными параметрами двигателя; Ф – магнитный поток ДПТ, Вб; ω – угловая скорость вращения якоря ДПТ (в дальнейшем просто скорость), рад/с; Rя внутреннее сопротивление цепи якоря ДПТ, состоящее из сопротивлений последовательно соединенных обмоток якоря rо.я, дополнительных полюсов rд.п и компенсационной rк.ощеточного контакта rщ, а также сопротивления последовательной обмотки возбуждения rо.в (для ДПТ последовательного возбуждения); Rд сопротивление добавочного резистора, включаемого последовательно в цепь якоря, Ом.

Внутреннее сопротивление цепи якоря ДПТ с независимым возбуждением (НВ) и ДПТ последовательного возбуждения (ПВ) рассчитывается соответственно по формулам:

Rя ≈ 0,5(1 – ηн)Uн/Iн = 0,5(1 – ηн)Rн,

Rя ≈ 0,75(1 – ηн)Rн,

где ηн, Uн, Iн, Rн соответственно номинальные КПД, напряжение, В, ток, А, и сопротивление, Ом.

Электродвижущая сила (ЭДС), наведенная в обмотке ДПТ при номинальной скорости ωн и номинальном магнитном потоке Фн,

Ен = Снωн = Uн – IнRя = Uн – ΔUя,

где Сн – коэффициент пропорциональности между ЭДС и скоростью, а также между электромагнитным моментом и током якоря в ДПТ при неизменном магнитном потоке возбуждения Фн.

Номинальный электромагнитный вращающий момент ДПТ

Мэ.н = КФнIн = Мн + Мх.х,

где М н номинальный вращающий момент на валу электродвигателя, Н·м; Мх.х момент холостого хода (момент потерь) двигателя, Н·м. Этот момент мал относительно момента на валу двигателя, поэтому в приближенных расчетах им можно пренебречь и считать, что момент на валу двигателя равен его электромагнитному моменту.

Уравнение злектромеханической характеристики ДПТ НВ записывают следующим образом:

ω = (U – IR)/С = ω – Δω,

где ω0 – скорость якоря при идеальном холостом ходе ДПТ, рад/с; Δω – статическое падение скорости якоря, рад/с.

Уравнение механической характеристики ДПТ НВ записывают так:

ω = U/С – МR/С2 = ω0 – Δω,

где М – вращающий момент на валу двигателя, Н·м.

Мощность, потребляемая двигателем из электрической сети при номинальной нагрузке,

Рэ.н = UнIн = Рнн = Мнωнн,

где Рн – номинальная механическая мощность на валу двигателя, Вт; номинальная скорость якоря, рад/с; пн – номинальная частота вращения двигателя, мин-1.

Номинальный вращающий момент на валу двигателя

Мн = Рн · 103н = Рн · 103/(0,15пн).

Скорость идеального холостого хода

.

Сопротивления добавочных резисторов, включаемых в цепь якоря ДПТ для ограничения тока при пуске, рекуперативном и динамическом торможении, а также при торможении противовключением рассчитывают по формулам:

Rд.п.т = Uс/Iп – Rя;

Rд.р.т = (Ея - Uс)/Iт – Rя;

Rд.д.т = Ея/Iт – Rя;

Rд.т.п = (Uс + Ея) /Iт – Rя,

где Iп и Iт допустимые (предельные) начальные значения тока при пуске и торможении; U ся напряжение сети и ЭДС якоря.

Физические величины, выраженные в относительных единицах:

вращающий момент М* = М/Мн;

магнитный поток Ф* = Ф/Фн;

напряжение U* = U/Uн;

перепад скорости δ = (ω0 – ω)/ω0 = Δω/ω0;

скорость якоря ДПТ НВ ω* = ω/ω0;

скорость якоря ДПТ ПВ ω* = ω/ωн;

сопротивление R* = R/Rн при I = Iн, R = δ;

ток I* = I/Iн при Ф = Фн.

Полные потери мощности в двигателе при Р = Р н

.

Активное сопротивление фазы обмотки ротора асинхронного двигателя (АД) с фазным ротором

R*2 = R2/R = Rsн/R = sн;

скольжение АД s =0 – ω)/ω0 = 1 – ω*;

номинальное сопротивление фазы ротора АД с фазным ротором

;

угловая скорость вращения магнитного поля статора АД

ω0 = ω1 = 2 πf 1/ p = π n 1/30 ≈ 0,105 п 1,

где f 1 – частота питающего напряжения, Гц; р – число пар полюсов; п 1 частота вращения магнитного поля статора, мин-1,

частота (синхронная) вращения магнитного поля статора АД

п 1 = 60 f 1/ р;

скорость вращения ротора АД

ω = ω0(1 – s);

потери мощности в цепи ротора АД

ΔP2 = Рэ – Рмх = Мω0 – Мω = Мω0s = 3(I´2)22 = 3(I´2)R2,

где Р мх механическая мощность на валу ротора, Вт; I’´2 и R´2 соответственно ток и активное сопротивление, приведенные к обмотке статора.

Уравнение механической характеристики АД записывают следующим образом:

,

где М к критический (максимальный) момент двигателя, Н·м; а = R1 /R´2 – отношение активного сопротивления R1 фазы обмотки статора АД к приведенному активному сопротивлению R´2фазы обмотки ротора; sк – критическое скольжение, соответствующее критическому моменту.

Критическое скольжение АД при а = 1

.

Критическое скольжение при а0

.

Частота тока ротора

f2 = f1s.

Общее активное сопротивление одной фазы ротора АД с фазным ротором

Rр = R2 + R2д.р,

где R2д.р сопротивление добавочного резистора, включаемого в цепь ротора, Ом.

Угловая скорость вращения якоря ДПТ ПВ на реостатной характеристике при фиксированном значении тока Ii.

,

где ωеi – угловая скорость на естественной электромеханической характеристике при фиксированном токе I iрад/с.

Жесткость естественной механической характеристики

β* =(М*0 – М)/(ω*0 – ω),

где М *0 момент, соответствующий скорости идеального холостого хода; М *0 = 0.

Отношение скольжений на естественной и искусственной характеристиках

sе/sи = R2/(R2 + R2д.р).

 







Дата добавления: 2015-08-10; просмотров: 694. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Задержки и неисправности пистолета Макарова 1.Что может произойти при стрельбе из пистолета, если загрязнятся пазы на рамке...

Вопрос. Отличие деятельности человека от поведения животных главные отличия деятельности человека от активности животных сводятся к следующему: 1...

Схема рефлекторной дуги условного слюноотделительного рефлекса При неоднократном сочетании действия предупреждающего сигнала и безусловного пищевого раздражителя формируются...

Уравнение волны. Уравнение плоской гармонической волны. Волновое уравнение. Уравнение сферической волны Уравнением упругой волны называют функцию , которая определяет смещение любой частицы среды с координатами относительно своего положения равновесия в произвольный момент времени t...

Медицинская документация родильного дома Учетные формы родильного дома № 111/у Индивидуальная карта беременной и родильницы № 113/у Обменная карта родильного дома...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия