Смекни!
smekni.com

Преобразование энергии в электрических машинах постоянного тока (стр. 1 из 3)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

«ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ ПОСТОЯННОГО ТОКА»

Задача 1.

По следующим параметрам обмотки якоря машины постоянного тока: число пар полюсов р, число эффективных проводников N, число витков секции wc, число секций в катушке ис, вычертить развернутую схему неперекрещивающейся простой петлевой обмотки, показать полюсы, расставить щетки.

Таблица 1.

р N wc uc
7 1 80 2 2

Решение

Произведем расчет параметров схемы обмотки якоря.

,

где

– число секций в обмотке якоря,

– число элементарных пазов,

– число коллекторных пластин.

– первый частичный шаг обмотки по якорю (измеряется в элементарных пазах).

- второй частичный шаг обмотки по якорю (измеряется в элементарных пазах).

– число эффективных проводников в пазу,

где

– число секций в катушке.

Рис. 1. Развернутая схема неперекрещивающейся петлевой обмотки

Задача 2.

Генератор постоянного тока мощностью Рн имеет кпд h, активное сопротивление цепи якоря Ra, сумма механических, магнитных и добавочных потерь составляет DР0, % от номинальной мощности, потери в цепи параллельного возбуждения DРв. Определить ток обмотки якоря.

Таблица 2.

Рн,кВт h,% Ra,Ом DР0, % DРв,Вт
7 30 85,6 0,12 4,2 480

Решение

КПД двигателя постоянного тока определяется соотношением полезной мощности на валу

к мощности
, потребляемой из сети:

,

где

- механическая мощность на валу двигателя,

– мощность потребляемой двигателем из питающей сети энергии.

Мощность

можно представить в виде суммы мощностей:

, Вт,

где

– электрические потери мощности в цепи якоря,

– электрические потери мощности в цепи возбуждения,

– потери мощности на гистерезис и вихревые токи в магнитопроводе (магнитные потери),

– механические потери,

– добавочные потери.

По условию задачи сумма магнитных, механических и добавочных потерь известна:

, %.

По условию задачи потери в цепи параллельного возбуждения нам известны:

.

Учитывая это, формулу КПД можно записать в следующем виде:


Следовательно, окончательно формула КПД имеет вид:

.

Выразим из этой формулы

:

Следовательно, окончательно формула тока обмотки якоря

имеет вид:

Вычислим значение

:

(Вт).

Подставляем в числовые значения и вычисляем

:

Задача 3

Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие данные: номинальную мощность Рн, номинальное напряжение Uн, сопротивление цепи якоря Ra, сопротивление цепи возбуждения Rв. Определить КПД генератора, если сумма механических, магнитных и добавочных потерь составляет DР0, % от номинальной мощности.

Таблица 3.

Рн,кВт Uн,В Ra,Ом Rв,Ом DР0,%
7 22 320 0,4 210 4

Решение

КПД двигателя постоянного тока определяется соотношением полезной мощности на валу

к мощности
, потребляемой из сети:

,

где

- механическая мощность на валу двигателя,

– мощность потребляемой двигателем из питающей сети энергии.

Мощность

можно представить в виде суммы мощностей:

, Вт,

где

– электрические потери мощности в цепи якоря,

– электрические потери мощности в цепи возбуждения,

– потери мощности на гистерезис и вихревые токи в магнитопроводе (магнитные потери),

– механические потери,

– добавочные потери.

По условию задачи сумма магнитных, механических и добавочных потерь известна:

, %.

Учитывая это, формулу КПД можно записать в следующем виде:

Известно, что

. Выразим из этого равенства
:

, А.

Из равенства

выразим
:

, А.

Подставляем полученные выражения в формулу КПД двигателя:

Следовательно, окончательно формула КПД имеет вид:

.

Вычислим значение

:

(Вт).

Подставляем в числовые значения и вычисляем КПД генератора постоянного тока:

Задача 4

Полезная механическая мощность двигателя постоянного тока Рн, номинальное напряжение Uн, номинальный ток Iн. Определить КПД, номинальный вращающий момент и сумму потерь двигателя, если номинальная частота вращения nн.