Расчеты следует проводить поэтапно, в ... предлагаемым алгоритмом этапов

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 = 3,254,57 =
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 противоЭДС 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) = Е1nн/(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= n02/60
0 = 1406,8·6,28/60 = 147,2 рад/с.
23. Расчет угловой частоты 1 вращения якоря под нагрузкой при
пониженном потоке 1 = n12/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).