Пример решения задачи

Исходные данные:

а) ;

б) . Координаты точки: ;

в) . Координаты точки: .

 

а) 1. Определяем номинальную угловую скорость:

 

.

 

2. Находим коэффициент с:

 

.

3. Определяем угловую скорость идеального холостого хода:

 

.

 

4. Вычисляем ток короткого замыкания:

 

.

 

5. Определяем номинальный электромагнитный момент:

 

.

 

6. Находим электромагнитный момент короткого замыкания:

 

.

 

После этого в координатах ток якоря  - угловая скорость  строим естественную электромеханическую характеристику (проводим прямую линию) через две точки: 1-ая точка –  2-ая точка –  (смотри рисунок 1.6). Затем из точки на оси абсцисс  проводим вертикальную линию, а из точки на оси ординат проводим горизонтальную линию. Точка пересечения этих прямых представляет собой точку номинального режима и должна лежать на прямой естественной электромеханической характеристики.

Рисунок 1.6. Естественная электромеханическая характеристика двигателя постоянного тока независимого возбуждения.

 

Рисунок 1.7. Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения: А – естественная; Б – реостатная.

Естественная механическая характеристика строится в координатах электромагнитный момент М – угловая скорость ω через две точки: 1-ая точка – ; 2-ая точка –

(смотри рисунок 1.5. – прямая А). Затем находится точка номинального режима , , которая должна попасть на прямую А естественной механической характеристики, как показано на рисунке 1.7.

 

б) Схема включения ДПТ НВ при реостатном регулировании скорости приведена на рисунке 1.8.

 

 

Рисунок 1.8. Схема включения ДПТ НВ при реостатном регулировании скорости.

 

1.Определяем координаты точки:

 

2. Через эту точку проводим реостатную механическую характеристику (смотри рисунок 1.7. – прямая Б). Точку пересечения этой характеристики с осью абсцисс обозначаем «с». Затем проводим горизонтальную линию , а из точки «с» проводим вертикальную линию. Точку пересечения вертикальной и горизонтальной линий обозначаем «а»; точку пересечения вертикальной линии с прямой естественной механической характеристики обозначаем «b».

3. Длина отрезка ab пропорциональна сопротивлению якоря , а длина отрезка bc пропорциональна величине дополнительного сопротивления . Измеряем с помощью линейки отрезки ab и bc: ;

Определяем величину дополнительного сопротивления:

 

 

в) Схема включения ДПТ НВ при регулировании скорости изменением напряжения на обмотке якоря приведена на рисунке 1.9.

Рисунок 1.9. Схема включения ДПТ НВ при регулировании скорости изменением напряжения на обмотке якоря.

 

В качестве управляемого преобразователя УП используется тиристорный преобразователь ТП, то есть управляемый выпрямитель, который выпрямляет переменное напряжение питающей сети в регулируемую постоянную ЭДС . Если пренебречь активным сопротивлением тиристорного преобразователя , то ЭДС преобразователя  равно напряжению на якоре двигателя . Изменяя напряжение задания преобразователя  регулируют напряжение на якоре двигателя, таким образом изменяя его скорость.

Данная регулировочная механическая характеристика, как и естественная механическая характеристика, представляет собой прямую, поэтому для построения её необходимо знать две точки: точку, через которую должна пройти регулировочная характеристика, и точку идеального холостого хода на этой характеристике. Найдём их.

       1.Координаты точки, через которую должна пройти регулировочная характеристика, определены ещё в пункте б) данной задачи:

 

2.Определим скорость идеального холостого хода на регулировочной механической характеристике , которая равна сумме скорости  и падения скорости под нагрузкой . Так как по условиям задачи сопротивлением тиристорного преобразователя можно пренебречь, то построенная искусственная характеристика должна пройти параллельно естественной механической характеристике, то есть иметь такой же наклон, как показано на рисунке 1.10. Поэтому падение скорости под нагрузкой  одно и то же, как на естественной механической характеристике, так и на регулировочной механической характеристике. Так как механическая характеристика ДПТ НВ представляет собой прямую, то исходя из пропорции можно записать:

,

 

где падение скорости под нагрузкой:

 

Рисунок 1.10. Механические характеристики двигателя постоянного тока независимого возбуждения: А – естественная; Б – регулировочная.

 

Тогда скорость идеального холостого хода на регулировочной механической характеристике:

 

 

Далее строим регулировочную характеристику, которая строится в координатах электромагнитный момент  – угловая скорость  через две точки: 1-ая точка – ; 2-ая точка – ,  (смотри рисунок 1.10. – прямая Б).

3. Определим напряжение , которое должно быть на выходе тиристорного преобразователя и подаваться на обмотку якоря, чтобы регулировочная характеристика проходила через требуемую точку.

В соответствии с формулой (1.3) скорость идеального холостого хода на механической характеристике прямо пропорциональна напряжению на обмотке якоря, поэтому

 

U = = 220 = 134,4 В

 

ЗАДАЧА №2