Для решения задач необходимо знать устройство, принцип действия генераторов и двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением, формулы, определяющие параметры таких машин. Используя рисунки 20, 21 разберем основные формулы, необходимые для решения задач.
Генератор с параллельным возбуждением (рисунок 20)
1 ЭДС, наводимая в обмотке якоря,
Е = U + IяRя →U = Е - IяRя,
где U - напряжение на зажимах генератора;
Iя - ток якоря;
Rя - сопротивление обмотки якоря. Свойства и применение меди Механизм, обуславливающий высокую электропроводность металлов рассмотрен в разделе " физическая природа проводимости". Здесь же только отметим, что в соответствии с теорией, медь весьма чувствительна к наличию примесей, которые вызывают дефекты структуры. Так например, при содержании в меди 0,5% цинка, кадмия или серебра ее удельное сопротивление увеличивается на 5%. При таком же содержании никеля, олова или алюминия удельное сопротивление увеличивается на 25-40%. Еще более сильное влияние оказывают примеси бериллия, мышьяка, железа, кремния и фосфора, которые увеличивают удельное сопротивление на 55% и более процентов.
Рисунок 20 Рисунок 21
якоря Iя = (Е - U)/Rя.
2 Токи возбуждения Iв = U/Rв
нагрузки I = Iя - Iв. Эффект Холла Теория электромагнитного поля
3 Полезная мощность, отдаваемая генератором:
Р2 = UI.
Мощность Р1, затраченная первичным двигателем на вращение якоря генератора (потребляемая мощность генератором), определяется из формулы КПД генератора
η = Р2/Р1→Р1=Р2/η.
Двигатель с параллельным возбуждением (рисунок 21) 1 Противо-ЭДС, наводимая в обмотке якоря:
Е = U - IяRя→U=Е + IяRя,
где U - напряжение источника электрической энергии, питающего обмотку якоря;
Iя - ток якоря;
Rя - сопротивление обмотки якоря.
нагрузки I = Iя + Iв
Ток возбуждения Iв = U/Rв.
где Rв - сопротивление обмотки возбуждения. Из формулы противоЭДС ток якоря
Iя = (U - E) /Rя.
3 Мощность, потребляемая двигателем от источника электрической энергии,
Р1 = UI;
полезную мощность Р2 на валу двигателя определяют из формулы КПД η =Р2/Р1→Р2 = ηР1.
4 Момент вращения двигателя
М = 9550Р2(кВт)/ n (об/мин),
где n - частота вращения якоря.
Для лучшего понимания приведенных формул и их применения при решении задач рассмотрим примеры.
5.5. По данным паспортного щитка найдите полную мощность, потребляемую двигателем из сети, номинальный момент и номинальное скольжение.
 |
Ответ: S=96 кВА, Мн==974 Н×м, s=0,02.
5.6. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет следующие параметры: Рн=4,5 кВт, nн=1440 об/мин, Мmax/Мном=2,2, Мп/Мном=1,9.
Найдите величину пускового момента и постройте механическую характеристику. Как изменится величина пускового момента при увеличении напряжения сети на 10%?
Ответ: Мп=56,7 Н×м. Увеличится до 68,6 Н×м.
5.7. Технические характеристики двигателя 4А80В6У3 представлены в таблице.
| Рн, кВт | nн, об/мин | hн, % | cosjн | Iп/Iн | Мп/Мн | Мmax/Мн |
| 1,1 | 920 | 74 | 0,74 | 4,0 | 2,0 | 2,2 |
Найдите пусковой ток двигателя при питании его от сети с линейным напряжением 380 В, а также потери в двигателе и диапазон скольжений, в котором двигатель работает устойчиво.
Ответ: Iп=12 А, DР»0,4 кВт, 0<s£0,333.
Три активных сопротивления Rф1 = 10 Ом, Rф2 = 20 Ом, Rф3 = 5 Ом соединены звездой с нейтральным проводом и присоединены четырехпроводной трехфазной линии с линейным напряжением Uл = 220В
Осветительные лампы трех этажей ткацкой фабрики соединены звездой и присоединены к трехфазной четырехпроводной линии с линейным напряжением Uл = 380 В. Число ламп на каждом этаже одинаковое n1 = n2 = n3 =50. Мощность каждой лампы Рламп = 100 Вт. Определить: 1) фазные токи IA, IB, IC при одновременном включении всех ламп на каждом этаже; 2) фазные активные мощности РА, РВ, РС и мощность Р всей трехфазной цепи; 3) ответить на вопрос чему будет равен ток в нейтральном проводе?
Рассмотрим вопрос, знание которого необходимо для решения задачи: зависимость между частотой вращения магнитного поля статора (синхронная частота вращения) n1 и частотой вращения ротора двигателя n2.
Асинхронный двигатель имеет следующие технические данные для работы в номинальном режиме