2.3. Расчеты следует проводить поэтапно, в соответствии с предлагаемым алгоритмом по конкретным пунктам предложенных этапов, не пропуская ни один пункт. Это необходимо, поскольку в случае ошибки преподаватель указывает номер неправильно выполненного пункта. 2.4. Каждый этап решения конкретной задачи обозначается номером пункта этапа, приводимого в пособии. После номера пункта следует подзаголовок, пояснение, расчеты и т.п., например: 2.6. Все формулы следует записывать первоначально в общем виде. Затем необходимо производить подстановку числовых, приводя все промежуточные вычисления значений (например, Uab = I1R2; Uab = 3,254,57 = 14,853 А). Запись окончательного ответа без промежуточных значений не допускается. 2.7. Промежуточные результаты расчетов и конечный результат (с точностью до второй-третьей значащей цифры) необходимо приводить в отдельных строках, выделяя из общего текста. Задача № 3.7 Примерные технические данные двигателя постоянного тока с параллельной обмоткой возбуждения представлены в таблице 3.11 [16]. Заданы номинальные значения: мощности Р, напряжения Uн = 220 В; числа оборотов якоря nн, тока двигателя Iн, тока обмотки возбуждения Iвн, сопротивление обмотки якоря в нагретом состоянии rя. Для увеличения скорости вращения якоря в цепь параллельной обмотки возбуждения введен регулировочный реостат сопротивлением Rр (рис. 3.5, а), обеспечивающий ослабление магнитного потока Ф до величины, равной 0,7 от номинального значения Фн. Реакций якоря можно пренебречь. Рис. 3.5. Схема двигателя с параллельным возбуждением (а), универсальная кривая намагничивания (б), характеристики (в, г) к задаче № 3.7 Таблица 3.11 Задание к задаче № 3.7 Параме Последняя цифра номера зачетки Прим ер 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 тры Параметры двигателя постоянного тока 10 Р, кВт 1000 nн, об/мин 49 Iн , А 0 rя, Ом Iвн, А k 1 0,49 1,85 Предпоследняя цифра номера зачетки 2 3 4 5 6 7 8 9 0,31 С учетом приведенных данных двигателя требуется определить: сопротивление rв нагретой обмотки возбуждения в номинальном режиме; ток в цепи возбуждения, при котором поток полюса Ф двигателя равен Ф = 0,7Фн; общего сопротивления и сопротивление Rв регулировочного реостата, введенного в цепь обмотки возбуждения; величину противоЭДС Епр; частоты вращения при номинальном и ослабленном магнитном потоке; ток Iя в цепи якоря при работе двигателя с моментом на валу М1 = kМн, где k – коэффициент (табл. 3.16). − параметры схемы для построения естественной и искусственной механических характеристик и n(M). Для условий задачи, соответствующей номеру варианта, выполнить следующие этапы расчета. 1. Записать схему (рис. 3.5, а) и задание, соответствующее номеру варианта (табл. 3.11). 2. Определить (рассчитать) следующие параметры. 3. Сопротивление rв нагретой обмотки возбуждения в номинальном режиме rв = Uв/Iвн rв = 220/1,25 = 176 Ом. 4. Определение сопротивления регулировочного реостата. 5. Первоначально определяем ток в цепи возбуждения, при котором поток полюса Ф двигателя равен Ф = 0,7Фн, с помощью универсальной (средней) кривой намагничивания двигателя постоянного тока (рис. 3.5, б). Поскольку поток полюса Ф и ток возбуждения Iв выражены в долях номинального потока Фн и номинального тока возбуждения Iвн, при Ф = 0,7Фн по графику имеем, что Iв/Iвн = 0,45. 6. Рассчитываем значение тока возбуждения Iв: Iв= 0,45Iвн Iв = 0,45·1,25 = 0,563 А. 7. Рассчитываем общее сопротивление цепи возбуждения rв + Rр = Uв/Iв rв + Rр = 220/0,564 = 391Ом. 8. Рассчитываем сопротивления Rр регулировочного реостата в цепи возбуждения: Rр = Uв/Iв rв Rр = 391-176 = 215,11 Ом. 9. Расчет частоты вращения n0 якоря в режиме холостого хода при номинальном потоке. 10. Определение тока Iян в цепи якоря в номинальном режиме работы при Ф = Фн; Iв = Iвн; М = Мн; n = nн Iян = Iн Iвн Iян = 48 – 1,25 = 46,75 А. 11. Расчет величины противо-эдс Ен Ен = Uн rяIян Ен = 220 – 46,75·0,405 = 201,07 B. 12. Расчет частоты n0 вращения якоря в режиме холостого хода при номинальном потоке n0 = Uн/CeФн = Uн nн/Ен n0 = 220·900/201,07= 984,75 об/мин. 13. Расчет частоты вращения n0 якоря в режиме холостого хода при пониженном потоке. 14. Расчет тока Iя1 в цепи якоря двигателя, развивающего вращающий момент М1 = kMн при номинальном потоке Iя1 = М1/CмФн =kMн/CмФн = = kIян Iя1 = 0,4·46,75 = 18,7 А. 15. Расчет тока Iя1 в цепи якоря двигателя, развивающего вращающий момент М1 = kMн, но при ослабленном магнитном потоке Ф = 0,7Фн Iя1= М1/(Cм0,7Фн) = 0,4Iян/0,7 Iя1 = 18,7/0,7= 26,7 А. 16. Расчет величины противо-эдс Е1 при Ф = 0,7Фн и М1 = kMн Е1 = Uн rяIя1 Е1 = 220 – 0,405·26,7 = 209,18 B. 17. Расчет частоты n0 вращения якоря двигателя, работающего при ослабленном потоке при Ф = 0,7Фн в режиме холостого хода n0 = Uн/(Ce0,7Фн) = n0/0,7 n0= 984,75/0,7= 1406,8 об/мин. 18. Расчет частоты n1 вращения якоря двигателя, работающего при ослабленном магнитном потоке Ф = 0,7Фн и моменте М1 = kMн n1= Е1/(Ce0,7Фн) = Е1nн/(0,7·Ен) n1= 209,18·900/0,7·201,07 = 1337,6 об/мин. 19. Построение механических характеристик (M/Mн). 20. Расчет угловой частоты 0 вращения якоря в режиме холостого хода при номинальном потоке 0 = n02/60 0 = 984,75·2·3,14/60 = 103 рад/с. 21. Расчет угловой частоты н вращения якоря в номинальном режиме при номинальном потоке н = nн2/60 н = 900·6,28/60 = 94,2 рад/с. 22. Расчет угловой частоты 0 вращения якоря в режиме холостого хода при пониженном потоке 0= n02/60 0 = 1406,8·6,28/60 = 147,2 рад/с. 23. Расчет угловой частоты 1 вращения якоря под нагрузкой при пониженном потоке 1 = n12/60 1 = 1337,6·6,28/60 = 140 рад/с. 24. При номинальном магнитном потоке естественная механическая характеристика строится (рис. 3.5, в) в виде прямой линии, проведенной через точки с координатами 0 = 103 рад/с при М/Мн = 0 и н = 94,2 рад/с при М/Мн = 1. 25. При пониженном магнитном потоке естественная механическая характеристика строится (рис. 3.5, в) в виде прямой линии, проведенной через точки с координатами 0 = 147 рад/с при М/Мн = 0 и 1= 140 рад/с при М/Мн = k = 0,4. 26. Построение механических характеристик n(M/Mн) произведено с учетом взаимосвязи = n2/60 (рис. 3.5, г).