Двигатель с параллельным возбуждением
Электрические машины постоянного тока.
Генератор с параллельным возбуждением.
Ток отдаваемый генератором в сеть:
Мощность отдаваемая сети: Р2 = U∙I =I 2 ∙R
Мощность приводного двигателя: Р1 = Р2/ η
Мощность потерь в обмотке якоря:
Мощность потерь в обмотке возбуждения:
Суммарные потери: ΣР = Р1 – Р2 .
Коэффициент полезного действия генератора:
Двигатель с параллельным возбуждением.
Напряжение двигателя: U = E + Iя ∙Rя.
Мощность потребляемая от сети: Р1 = U∙I
Коэффициент полезного действия двигателя:
Пример 6.1.Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением развивает номинальное напряжение Uн =220 В. Генератор нагружен на нагрузку Rн = 2,2 Ом. Сопротивление обмотки якоря Rя = 0,2 Ом, обмотки возбуждения Rв =220 Ом. КПД генератора η = 0,87. Определить следующие величины:
1.ток нагрузки; 2. ток якоря; 3. ток возбуждения; 4. эдс генератора;
5.полезную мощность; 6. потребляемую мощность; 7. суммарные потери в генераторе; 8. потери в обмотке якоря; 9. потери в обмотке возбуждения.
3.Ток якоря: Iя = I – Iв = 100 – 1= 99 А.
Е = U+ Iя ∙Rя = 220 + 99∙0,1 = 229,9 В.
Р2 = Uн∙I = 220∙100 = 22000 Вт = 22 кВт.
7.Суммарные потери в генераторе:
ΣР = Р1– Р2 = 25,87 – 22 = 3,87 кВт.
Ря = Iя 2 ∙Rя = 99 2 ∙0,2 = 1960,2 Вт.
9.Потери в обмотке возбуждения:
Ответ: I = 100А; Iв = 1 А; Iя = 99 А; Е = 229,9 В; Р2 = 22 кВт;
Р1 = 25,87 кВт; ΣР = 3,87 кВт; Ря = 1960,2 Вт; Рв = 220 Вт.
Пример 6.2.Рис.8.2.Двигатель постоянного токапараллельного возбуждения работает от сети Uн = 220 В. Частота вращения якоря n2 = 1450 об/мин. Ток двигателя I = 500 А, противо–эдс якоря Е = 202 В, сопротивление обмотки возбуждения Rв = 44 Ом. Кпд двигателя
η = 0,88. Определить:1.ток возбуждения; 2.ток якоря; 3. сопротивление обмотки якоря; 4.потребляемую мощность; 5.полезную мощность на валу; 6 Суммарные потери в двигателе; 7.потери в обмотке якоря; 8.потери в обмотке якоря; 9.вращающий момент на валу.
3. Сопротивление обмотки якоря:
4. Потребляемая мощность от сети:
Р1 = Uн∙I = 220 ∙500 = 110 000 Вт = 110 кВт.
5. Полезная мощность на валу:
Р2 = P1∙ η = 110 ∙ 0,87 = 95,7 кВт.
6. Суммарные потери в двигателе:
ΣР = Р1 – P2 = 110 – 95,7 = 14,3 кВт.
7. Потери в обмотке возбуждения:
Pв = Uн∙Iв = 220∙5 = 1100 Вт =1,1 кВт.
Ря = Iя 2 ∙ Rя =495 2 ∙0,016 = 3920,4 Вт = 3,92 кВт.
9. Вращающий момент на валу:
Ответ: Iв = 5 А,Iя = 495 А, Rя = 0,016 Ом,Р1 = 110 кВт, Р2 = 95,7 кВт,
ΣР = 14,3 кВт, Pв = 1,1 кВт, Ря =3,92 кВт М = 630,7 Нм.
Источник
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.
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.
Источник
Двигатель с параллельным возбуждением.
Напряжение двигателя: U = E + Iя ∙Rя.
Мощность потребляемая от сети: Р1 = U∙I
Момент на валу двигателя: М = 9550∙ Р2 / n2.
Коэффициент полезного действия двигателя: η = Р2/Р1 = (U∙I- ΣР) / U∙I
Пример 8.1.Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением развивает номинальное напряжение Uн =220 В. Генератор нагружен на наг- рузку Rн = 2,2 Ом. Сопротивление обмотки якоря Rя = 0,2 Ом, обмотки возбуждения Rв =220 Ом. КПД генератора η = 0,87. Определить следую- щие величины:
1.ток нагрузки; 2. ток якоря; 3. ток возбуждения; 4. эдс генератора;
5.полезную мощность; 6. потребляемую мощность; 7. суммарные потери в генераторе; 8. потери в обмотке якоря; 9. потери в обмотке возбуждения.
Е = U+ Iя ∙Rя = 220 + 99∙0,1 = 229,9 В.
Р2 = Uн∙I = 220∙100 = 22000 Вт = 22 кВт.
7.Суммарные потери в генераторе:
ΣР = Р1– Р2 = 25,87 – 22 = 3,87 кВт.
Ря = Iя 2 ∙Rя = 99 2 ∙0,2 = 1960,2 Вт.
9.Потери в обмотке возбуждения:
Ответ: I = 100А; Iв = 1 А; Iя = 99 А; Е = 229,9 В; Р2 = 22 кВт;
Р1 = 25,87 кВт; ΣР = 3,87 кВт; Ря = 1960,2 Вт; Рв = 220 Вт.
Пример 8.2.Рис.8.2.Двигатель постоянного токапараллельного возбуждения работает от сети Uн = 220 В. Частота вращения якоря n2 = 1450 об/мин. Ток двигателя I = 500 А, противо–эдс якоря Е = 202 В, сопротивление обмотки возбуждения Rв = 44 Ом. Кпд двигателя η = 0,88.
1.ток возбуждения; 2.ток якоря; 3. сопротивление обмотки якоря; 4.потребляемую мощность; 5.полезную мощность на валу; 6 Суммарные потери в двигателе; 7.потери в обмотке якоря; 8.потери в обмотке якоря;
9.вращающий момент на валу.
3.Сопротивление обмотки якоря:
2.Потребляемая мощность от сети:
Р1 = Uн∙I = 220 ∙500 = 110 000 Вт = 110 кВт.
3.Полезная мощность на валу:
Р2 = P1∙ η = 110 ∙ 0,87 = 95,7 кВт.
4.Суммарные потери в двигателе:
ΣР = Р1 – Р2 = 110 – 95,7 = 14,3 кВт.
5.Потери в обмотке возбуждения:
Pв = Uн∙Iв = 220∙5 = 1100 Вт =1,1 кВт.
Ря = Iя 2 ∙ Rя =495 2 ∙0,016 = 3920,4 Вт = 3,92 кВт.
7.Вращающий момент на валу:
Ответ: Iв = 5 А, Iя = 495 А, Rя = 0,016 Ом, Р1 = 110 кВт, Р2 = 95,7 кВт,
ΣР = 14,3 кВт, Pв = 1,1 кВт, Ря =3,92 кВт, М = 630,7 Нм.
Задача 8.(Варианты 1-25) Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением отдает полезную мощность Р2 при напряжении Uн Генератор нагружен на нагрузку Rн. Сопротивление обмотки якоря Rя, обмотки возбуждения Rв, КПД генератора η. Ток в нагрузке Iн, ток в цепи якоря Iя, в обмотке возбуждения Iв. Эдс генератора Е. Генератор приводится во вращение двигателем мощностью Р1. Потери мощности в цепи якоря Ря, в обмотке возбуждения Рв, суммарные потери мощности ΣР. Кпд генератора η. Определить величины указанные прочерками в таблице вариантов. Пояснить причины снижения напряжения на выводах с ростом нагрузки.
Данные выбрать из таблицы 8.1.
Задача 8.Варианты 25-50) Двигатель постоянного тока параллельным возбуждением развивает полезную мощность на валу Р2, потребляя сети ток I при напряжении Uн. Ток в цепи якоря Iя, в обмотке возбуждения Iв. Частота вращения якоря n. Двигатель потребляет из сети мощность Р1.Полезный вращающий момент на валу М. В якоре двигателя наводится противо – эдс Е. Сопротивление обмотки якоря Rя, обмотки возбуждения Rв, Потери мощности в цепи якоря Ря, в обмотке возбуждения Рв, суммарные потери мощности ΣР, кпд η. Определить величины указанные прочерками в таблице вариантов. Пояснить возбуждение протво- эдс в обмотке якоря.
Данные выбрать из таблицы 8.2.
| Вар- иант | Р1 кВт | Р2 кВт | ƩР кВт | µ | U B | I A | E B | Iа А | Iв А | Rа Ом | Rв Ом | Pа Вт | Pв Вт | Rн Ом |
| 2,55 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 2,9 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ||||
| ‒ | 4,0 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 0,05 | 57,5 | ‒ | ‒ | ‒ | |||
| ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 0,07 | 19,1 | ‒ | ‒ | ‒ | ||||
| ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 0,72 | |||||
| ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 0,006 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | |||||
| ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 0,082 | ‒ | ‒ | ‒ | |||||
| ‒ | ‒ | 0,86 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 7,6 | 0,084 | ‒ | ‒ | ‒ | |||
| ‒ | ‒ | 32,5 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 0,01 | 8,5 | ‒ | ‒ | ‒ | |||
| 25,9 | ‒ | 2,6 | ‒ | ‒ | ‒ | 2,3 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | |||
| ‒ | 9,2 | ‒ | 0,86 | ‒ | ‒ | 1,44 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | |||
| ‒ | ‒ | ‒ | 0,89 | ‒ | ‒ | ‒ | 0,03 | 39,7 | ‒ | ‒ | ‒ | |||
| ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 0,011 | 9,6 | ‒ | ‒ | ‒ | ||||
| ‒ | ‒ | ‒ | 0,88 | 119,5 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ||||
| ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 7,8 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | |||||
| ‒ | 5,6 | ‒ | 0,81 | ‒ | ‒ | ‒ | 27,5 | ‒ | ‒ | ‒ | ||||
| ‒ | ‒ | 0,87 | ‒ | 122,5 | ‒ | ‒ | ‒ | 0,08 | ‒ | ‒ | ||||
| ‒ | ‒ | 1,8 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 0,07 | 18,2 | ‒ | ‒ | ‒ | |||
| ‒ | ‒ | ‒ | 0,88 | 69,6 | ‒ | ‒ | 1,53 | 0,128 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ||
| ‒ | ‒ | 0,88 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 38,33 | ‒ | ‒ | ‒ | ||||
| ‒ | ‒ | 0,90 | ‒ | ‒ | ‒ | 7,8 | 0,02 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | |||
| ‒ | 5,5 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | |||||
| 4,5 | 3,6 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 0,25 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | |||
| ‒ | ‒ | ‒ | 0,79 | 17,4 | ‒ | ‒ | ‒ | 14,4 | ‒ | ‒ | ‒ | |||
| 55,5 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | 0,04 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ||||
| ‒ | ‒ | ‒ | 0,84 | ‒ | 3,76 | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ | ‒ |
Дата добавления: 2015-04-16 ; просмотров: 198 ; Нарушение авторских прав
Источник