Инструкционная карта на выполнение лабораторной работы № 4

Тема: Исследование и расчет параметров машин постоянного тока.

Цель: проверить знания по данной теме; научиться рассчитывать параметры машин постоянного тока.

Задание 1

       Генератор постоянного тока с независимым возбуждением используется для питания цепей автоматики станка с программным управлением, которые требуют постоянного напряжения. Генератор работает в номинальном режиме и отдает полезную мощность Р_{ном 2} при напряжении на зажимах U_ном, развивая ЭДС Е. Мощность первичного двигателя, вращающего генератор, равна Р₁. Генератор отдаёт во внешнюю цепь ток нагрузки, равный току якоря I_н = I_а; ток в обмотке возбуждения I_в. Сопротивление нагрузки равно R_н. Сопротивление обмотки якоря R_а, обмотки возбуждении R_в. Напряжение на обмотке возбуждения U_в. КПД генератора равен _ном. Электрические потери в обмотке якоря R_а, в обмотке возбуждения R_в. Суммарные потери в генераторе равны . Используя данные, приведенные в табл.1, определить величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов.

Таблица 1

Величины	Варианты
	1	3	5	7	9	11	13	15	17	19
Рном 2, кВт	32	-	230	-	-	-	-	110	19	99
Uном, В	230	460	-	230	230	230	230	-	115	-
Е, В	-	-	243	-	233,6	-	-	-	-	-
Р1, кВт	-	110	-	40	-	-	-	-	23	-
Iн, А	-	-	-	-	139	826	1000	478	-	-
Rн, Ом	-	-	0,23	-	-	-	-	-	-	2,14
Rа, Ом	0,026	0,054	-	0,07	-	0,006	0,013	-	0,13	-
Rв, Ом	46	-	-	100	-	18,5	11,5	44,5	110	46
Uв, В	115	230	115	-	115	230	115	230	-	230
ном	0,87	0,9	-	-	-	-	0,9	0,9	-	-
Ра, Вт	-	-	-	-	-	-	-	1140	-	2500
Рв, Вт	-	1150	1150	132	287	-	-	-	110	-
, кВт	-	-	24	5	4,8	15	-	-	-	11
Iв, А	-	1,15	1	2,3	1,15	-	-	-	1	-

Контрольные вопросы:

1. Объяснить устройство машины постоянного тока.
2. Объяснить особенности, достоинства и недостатки генераторов последовательного возбуждения (схема, объяснение).

Формулы для расчетов

I. Параметры генераторов постоянного тока.

 

1. Ток, отдаваемый в нагрузку:

I_н = U_ном / R_н;

1. Ток, в обмотке возбуждения:

I_в = U_в / R_в;

1. Ток в обмотке якоря:

I_а = I_н;

1. ЭДС генератора:

Е = U_ном + I_аR_а;

1. Полезная мощность, отдаваемая генератором:

Р_{ном 2} = U_ном· I_н;

1. Суммарная потеря мощности в генераторе:

= Р₁ – Р_{ном 2};

1. Суммарные потери:

= Р_а + Р_в;

1. КПД генератора:

= Р_{ном 2} / Р₁;

1. Потери мощности в обмотках якоря и возбуждения:

Р_а = I_а² · R_а;

Р_в = I_в² · R_в;

Задание 2

       Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением, работая в номинальном режиме, отдаёт полезную мощность на валу Р_{ном 2}, развивая при этом номинальный момент М_ном при частоте вращения n_ном. Двигатель потребляет из сети номинальный ток I_ном при напряжении U_ном. Ток в обмотке якоря I_а, в обмотке возбуждения I_в. Потребляемая из сети мощность равна Р₁. Суммарные потери мощности в двигателе составляют , его коэффициент полезного действия _дв. Используя номинальные данные двигателя, приведенные в табл.2, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов.

 

Таблица 2

 

Величины	Варианты
	2	4	6	8	10	12	14	16	18	20
Рном 2, кВт	22	-	11	30	12	-	-	-	30	3,6
Мном, Н·м	-	28,65	-	191	-	213	200	78,4	-	-
nном, об/мин	985	-	1340	-	750	-	1433	-	1433	1200
Iном, А	113,6	-	-	79,5	-	-	159	56,8	-	18,8
Uном, В	-	220	220	-	220	220	-	-	220	-
Iа, А	-	18	-	-	-	108	-	55,7	150	-
Iв, А	5,6	-	1,1	2,5	1,5	-	9	-	-	0,8
Р1, кВт	25	4,14	12,5	35	-	-	34,9	-	-	-
, кВт	-	-	-	-	-	3	-	1,5	4,9	0,54
дв	-	0,87	-	-	0,8	0,88	-	0,88	-	-

 

Контрольные вопросы:

1. Объяснить каким образом наматывается обмотка на якорь машины постоянного тока.
2. Объяснить особенности, достоинства и недостатки генераторов параллельного возбуждения (схема, объяснение).

 

Формулы для расчетов