Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
СПЕЦІАЛЬНІ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПРИВОДУ
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Систем управління
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2011
Тип роботи:
Методичні вказівки
Предмет:
Електротехніка
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
КРЕМЕНЧУЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ІМЕНІ МИХАЙЛА ОСТРОГРАДСЬКОГО
ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОМЕХАНІКИ, ЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ І
СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
ЩОДО ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ
З НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
"СПЕЦІАЛЬНІ СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПРИВОДУ"
ДЛЯ СТУДЕНТІВ ДЕННОЇ ФОРМИ НАВЧАННЯ
З НАПРЯМУ 6.050702 – «ЕЛЕКТРОМЕХАНІКА»
КРЕМЕНЧУК 2011
Методичні вказівки щодо практичних занять з навчальної дисципліни "Спеціальні системи електроприводу" для студентів денної форми навчання з напряму 6.050702 – «Електромеханіка»
Укладачі: ст. викл. Ю. В. Зачепа
ас. В. М. Калайда
Рецензент
Кафедра САУЕ
Затверджено методичною радою
Кременчуцького національного університету імені Михайла Остроградського
Протокол № ____ від ___________ 2011 року
Заступник голови методичної ради _____________ доц. С. А. Сергієнко
ЗМІСТ
Вступ………………………………………………………………………….
4
Перелік практичних занять………………………………………………….
5
Практичне заняття № 1 Розрахунок характеристик виконавчих електроприводів з двигунами постійного струму з якірним та полюсним керуванням.
Практичне заняття № 2 Розрахунок характеристик двофазних асинхронних двигунів з амплітудним, фазовим та амплітудно-фазовим керуванням.
Практичне заняття № 3 Розрахунок характеристик електроприводів постійного та змінного струму за схемою джерело струму – двигун.
Практичне заняття № 4 Розрахунок характеристик електроприводів постійного та змінного струму за схемою електричний вал.
Практичне заняття № 5 Розрахунок характеристик спеціальних асинхронних електроприводів: конденсаторний АД, АД з неповною зіркою.
ВСТУП
ПЕРЕЛІК ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ
Практичне заняття № 1
Тема. Механіка спеціальних електроприводів.
Мета:
Приклади розв’язання завдань
Приклад 1. Визначити потужність, що розвивається двигуном лебідки (рис. 1-1) при підйомі і спуску вантажу з постійною швидкістю v=0,9 м/сек, і момент, який повинен розвиватися двигуном при пусках на підйом і на спуск з прискоренням 0,5 м/сек2. Статичний момент приведений до валу двигуна при підйомі, Мс=42кГм, а при спуску він являється активним и дорівнює 34кГм. Приведений до валу двигуна момент інерції механізму Jмех=0,0815 кГм∙сек2. Момент інерції ротора двигуна Jд= 0,4 кГм∙сек2. Швидкысть двигуна nд=1430 об/хв..
Рисунок 1.1
Розв’язок.
Потужність, яка розвивається двигуном при підйомі вантажу,
кВт,
Потужність, що надходить зі сторони механізму на вал двигуна при спуску вантажу,
кВт.
Так як при спуску приведений статичний момент активний, то двигун буде робити в тормозному режимі.
Момент, що розвивається двигуном при пуску на підйом,
;
кГм.
Момент, що розвивається двигуном при пуску на спуск,
;
кГм.
Двигун буде працювати в двигунному режимі.
Приклад 2. Визначити величину моменту на валу між двигуном і маховиком, а також на валу між маховиком і першою шестернею механізму прокатного стану (рис.1.2) при пуску двигуна вхолосту і під навантаженням, нехтуючи втратами в двигуні і маховику. Момент, що розвивається двигуном при пуску, Мд=560 кГм.
Статичний момент, приведений до валу двигуна при пуску під навантаженням, Мс=312,2 кГм. Момент інерції маховика, приведений до валу двигуна, Jм=78,9 кГм∙сек2, решті частини механізму Jмех=0,5кГ∙м2.
Рисунок 1.2
Розв’язок.
Загальний момент інерції механізму і ротора двигуна
кГм∙сек2.
Прискорення двигуна при пуску під навантаженням
1/сек2.
Момент на валу між двигуном і маховиком при пуску під навантаженням
кГм.
Момент на валу між маховиком і першою шестернею при пуску під навантаженням
кГм.
Прискорення двигуна при пуску вхолосту
1/сек2.
Момент на валу між двигуном і маховиком при пуску вхолосту
кГм.
Момент на валу між маховиком і першою шестернею при пуску вхолосту
;
кГм.
Приклад 3. Визначити приведений до валу двигуна статичний момент при підйомі завантаженого скіпа і маховий момент, приведений до валу двигуна рухомих частин скипового підйомника (рис. 1.3).
Маса скіпа з вантажем G=4000 кг, діаметр колеса скіпа Dк=250 мм, діаметр цапфи осей колес Dц=30 мм; коефіцієнт тертя в цапфі μ=0,1; коефіцієнт тертя кочення колеса по рейці f=0,06 см, коефіцієнт, враховуючий тертя реборди колеса об рійку, К=1,35. Кут нахилу α=45°. Коефіцієнт корисної дії барабана і передачі η=0,85. Швидкість підйому скіпу v=1,2 м/сек.. Швидкість обертання двигуна пд=785 об/хв.
Приведений до валу двигуна маховий момент, обумовлений массами барабана, спрямовуючого колеса, каната і редуктора, складає 2,1 кГм2.
Рисунок 1.3
Розв’язок.
Сила, яка діє на канат, обумовлена масою скіпа з вантажем,
кГ.
Сила, яка діє на колесо скіпа,
кГ.
Сила, яка діє на канат, обумовлена тертям реборд і колес об рійки і тертям в цапфах колес,
кг.
Сумарна сила, яка діє на канат,
кг.
Приведений до валу двигуна статичний момент
кГм.
Приведений до валу двигуна момент інерції від поступово поступально рухомих мас скіпа з вантажем
кГм∙сек2.
Сумарний маховий момент скіпового підйомника, приведений до валу двигуна,
кГм2.
Завдання для самостійного розв’язку.
Приклад 1. Визначити час розбігу електропривода з нерухомого стану до швидкості пд=720 об/хв., якщо середнє значення моменту, що розвивається двигуном при пуску, Мд=44 кГм, а маховий момент приводу, приведений до валу двигуна, GD2=35 кГм2. Статичний момент на валу двигуна Мс=8 кГм.
Приклад 2. Визначити час гальмування до зупинки електроприводу, якщо середній тормозний момент двигуна Мд=90 кГм, приведений до валу двигуна момент статичного опору Мс=30 кГм, маховий момент GD2=50 кГм2. Початкова швидкість двигуна пд=582 об/хв..
Приклад 3. Визначити статичний момент на валу двигуна ножниць (рис.1.4) для положення механізму, відповідним кутам α=30 і 45°. Зусилля різання F=2000 кГ, ККД механізму і редуктора η=0,75, r1=r2=1,5 м, l=1,2 м, D=0,6 м. Передаточне число редуктора и= 20.
Рисунок 1.4
Практичне заняття № 2
Тема. Механічні характеристики розрахунок опору.
Мета:
Короткі теоретичні відомості
Приклади розв’язання завдань
Приклад 1. Вентилятор, Маючий механічну характеристику М%=5+95(п%/100)2, приводиться в рух двигуном постійного струму з паралельним збудженням Рн=9,5 кВт, Uн=110 В, Ін=105 А, пн=1090 об/хв., rя.д.=0,08 Ом. Двигун живиться від окремого генератора Pн=11,5 кВт,U=110 А, пн=1460 об/хв., rя.г.=24 Ом. Діапазон регулювання швидкості вентилятора
.
Знайти:
рівняння механічних характеристик двигуна при роботі на вищій та нижчій швидкості;
величину струму при роботі з найбільшою і найменшою швидкостями;
величину додаткового опору, який повинен бути включений в ланцюг збудження генератора для отримання найменшої швидкості.
Припустити, що швидкість генератора при зміні навантаження залишиться постійною.
Розв’язок.
Швидкість ідеального холостого ходу двигуна
об/хв..
Для того щоб двигун мав номінальну швидкість пн при роботі з навантажувальним моментом на валу Мс=Мн, необхідно, щоб ЕРС генератора дорівнювала:
В.
Швидкість ідеального холостого ходу двигуна в системі генератор-двигун
об/хв..
Коефіцієнт ЕРС двигуна
.
Коефіцієнт момента двигуна
.
Номінальний момент на валу двигуна
кГм.
Рівняння механічної характеристики двигуна при роботі з номінальною швидкістю
,
або
п=1269-21М;
Мінімальна швидкість обертання двигуна
об/хв..
або
пмін%=100/6=16,7%.
Момент вентилятора при мінімальній швидкості
;
кГм.
Швидкість ідеального холостого ходу на механічній характеристиці, відповідної нижчій швидкості,
пмін=п0мін-21Ммін;
п0мін=182+21∙0,65=195,6 об/хв..
Рівняння механічної характеристики при роботі на нижчій швидкості
п=195,6-21 М.
Струм в якорі при роботі двигуна з найбільшою швидкістю
Імах-Ін.д.=105 А.
Струм в якорі при роботі двигуна з нижчою швидкістю
;
А.
Потік в обмотці збудження генератора при роботі двигуна з нижчою швидкістю
%.
По універсальній кривій намагнічування (рис.2.1) знаходимо струм збудження:
Рисунок 2.1 Універсальна крива намагнічування для двигунів постійного струму
ів%=4,5%.
Додадковий опір в обмотці збудження генератора
;
Ом.
Приклад 2. Яку швидкість буде розвивати асинхронний двигун Рн=22,5 кВт, Uн=380 В, пн=1460 об/хв., r1=0,2 Ом, r’2=0.24 Ом, х1=0,39 Ом, х’2=0.46 Ом при навантаженні номінальним моментом, якщо в коло ротора включений опір, приведене значення якого дорівнює 1,2 Ом, а в коло статора – індуктивний опір 0,75 Ом.
Розв’язок.
Номінальний момент двигуна
кГм.
Критичний момент
;
кГм.
Критичне ковзання
.
Ковзання при номінальному навантаженні двигуна
;
;
s2н-3,14∙sн+0,8=0;
sн1=1,57+1,286=2,85;
sн2=1,57-1,286=0,28.
Приймаємо sн2=0,28, так як sн1 не відповідае двигуновому режиму.
Швидкість обертання двигуна
п=пс(1-sн2)=1500(1-0,28)=1080 об/хв.
Завдання для самостійного розв’язку.
Приклад 1. Генератор постійного струму Г незалежного збудження Рн=41 кВт, Uн=230В, Ін=178 А, rя.г.=0,06 Ом, живить два однакових паралельно включених двигуни (Д1,Д2): Рн=20,5 кВт, Uн=220В, Ін=103,9 А, пн=750 об/хв., rя.д.=0,138 Ом, (рис.2.2).
Магнітні потоки двигунів однакові.
Збудження генератора підібрано так, що при повному навантаженню двигунів напруга на їх зажимах дорівнює номінальній.
Визначити швидкості обертання двигунів, якщо один з них навантажений моментом, який дорівнює 0,1 Мн , а другий моментом 1,2Мн.
Рисунок 2.2
Приклад 2. Двигун постійного струму з послідовним збудженням Рн=25 кВт, Uн=220 В, Ін=134 А, пн=885 об/хв., rя.=0,093 Ом, r=0,062Ом працює на природній характеристиці з реактивним моментом навантаження, при якоиу швидкість його складає 150% номінальної.
Визначити:
величину опору, якій необхідно включити, щоб при переключенні двигуна в режим проти вмикання ЕРС, приведена в якорі, була рівна номінальній напрузі;
встановлену швидкість при цьому опорі, враховуючи, що момент навантаження не змінився.
Приклад 3. Вал асинхронного двигуна Рн=8 кВт, І1н=18,3 А, пн=940 об/хв., Е2к.=152 В, І2н=33 А жорстко з’єднані з валом машини постійного струму паралельного збудження Рн=9,5 кВт, Uн=110 В, Ін=105 А, пн=980 об/хв., rя.=0,08 Ом, яка працює в режимі динамічного гальмування.
Визначити:
величини опорів, які необхідно ввімкнути в коло ротора асинхронного двигуна і якоря машини постійного струму, щоб отримати дві механічних характеристики агрегату; одна характеристика повинна проходити через точки: а) М=0, п01=пс, і б) М=Мн, п=0,85 пс, а інша повинна бути паралельна першій і проходити через точку М=0, п02=0,3 пс,(рис. 2.3).;
найбільше значення моментів, що розвиваються в кожній з машин при роботі агрегату на нижній механічній характеристиці, якщо статичний момент на валу змінюється від 6,6 до 2,6 кГм. При розрахунку прийняти, що:
а) механічна характеристика асинхронного двигуна прямолінійна і проходить через точку ідеального холостого ходу;
б) перша механічна характеристика агрегату виходить при розімкненому колі якоря машини постійного струму.
Рисунок 2.3
Приклад 4. Асинхронний двигун з контактними кільцями Рн=15,5 кВт, Uн=380 В, І0д=17,6 А, пн=1425 об/хв., r1.=0,6 Ом, r2’=0,5Ом, Е2к.=232 В працює в режимі динамічного гальмування. Схема включення обмотки статора приведена на рис. 2.4. Напруга постійного струму 78В.
Визначити величину опору, який необхідно включити в коло ротора, щоб при моменті М=70% номінального двигун мав швидкість 70% синхронної. Передбачається робота на частині механічної характеристики: М=0, п=0 і М=Мм, п=пм.
Рисунок 2.4
Приклад 5. Довести, що в системі електричного валу з двома однаковими асинхронними двигунами, ввімкненими в схему з загальним реостатом (рис.2.5), Д1 і Д2 струм в реостаті при куті неузгодженості 180 електричних градусів, дорівнює нулю.
Рисунок 2.5
Практичне заняття № 3
Тема. Перехідні процеси електроприводів
Мета:
Короткі теоретичні відомості
Приклади розв’язання завдань
Приклад 1. Визначити час розбігу, гальмування проти вмиканням і реверса асинхронного короткозамкненого двигуна Рн=15 кВт, пс=1500 об/хв., sн.=2.86%, Mk/Mн=2,4, GD2=0.9кГм2.
Статичний момент на валу двигуна 3 кГм. Маховий момент механізму, приведений до валу двигуна, 0,4кНм2
Розв’язок.
Номінальна швидкість двигуна
пн=1500(1-0,0286)=1457 об/хв..
Номінальний момент двигуна
кГм.
Критичне ковзання
.
Пусковий момент двигуна
кГм.
Середній момент при розбігу
кГм.
Механічна постійна часу
сек..
Час розбігу приводу
$
сек.
Момент, що розвивається двигуном при s=2,
кГм.
Середній момент при гальмуванні
кГм.
Час гальмування
;
сек..
Час реверсу
tрев=tр+tг=0,54+0,76=1,3 сек.
Завдання для самостійного розв’язку.
Приклад 1. Двигун змінного струму з кільцями 20кВт, пс=750об/хв., sн.=2.65%, Mk/Mн=2, GD2=3,2кГм2 працює з маховиком при ступінчатому графіку навантаження його валу. Графік представлений на рис. 3.1.
Визначити опір, який необхідно включити в коло ротора, щоб при моменті інерції маховика 140 кГм2, максимальний момент, що розвивається двигуном, не перевершував величину 0,85 Мк. Механічну характеристику в зоні до М=0,85 Мк рахувати прямою, про ходячою через точки М=Мн, п=пн, і М=0, п=пс.
Рисунок 3.1
Приклад 2. Поворотна платформа екскаватора приводить в рух асинхронним двигуном з кільцями Рн=100 кВт, пс=1000 об/хв., sн.=2.67%, η=0,89, cosφ=0.83, Mk/Mн=2,8, Е2к =368 В, І2н=170 А, GD2=48 кГм2. Кінематична схема механізма представлена на рис. 3.2.
Рисунок 3.2
Визначити час циклу при повороті платформи на 180° і назад. Цикл роботи (рис. 3.3) складається з розбігу двигуна в дві ступені, роботи з установившоюся швидкістю, реверсу, що складається з гальмування проти вмиканням в одну ступень і розбігу в дві ступерні, далі знову роботи з встановившоюся швидкістю і, нарешті, гальмуванням проти вмиканням в одну ступень.
Рисунок 3.3
В коло ротора двигуна, крім пускових опорів, увімкнений постійний опір (рис.3.4), збільшення ковзання двигуна при номінальному навантаженні в 3 рази. Статичний момент на валу двигуна 0,2Мн, маховий момент поворотної платформи і передачі, приведений до валу двигуна GD2=240 кГм2. Передаточне число і=470.
Рисунок 3.4
Максимальний момент при пуску і гальмуванні проти вмиканням 2,4 Мн.
Припускаємо, що механічна характеристика двигуна являється прямою, що проходить через точки пн, Мн, і пс, М=0.
Приклад 3. Визначити час гальмування в холосту двигуна постійного струму, що працює від окремого керованого генератора (система генератор-двигун), шляхом відключення обмотки збудження від живлення для двох значень розрядного опору: 3 і 5 Ом. Індуктивність обмотки збудження генератора 2,5 Гн, опір 1 Ом. Електрична постійна часу двигуна 0,05 сек.
Практичне заняття № 4
Тема. Енергетика електроприводів
Мета:
Короткі теоретичні відомості
Приклади розв’язання завдань
Приклад 1. Розрахувати втрати, що виділяються в чотиришвидкісному коротко замкнутому асинхронному двигуні, що має наступні синхронні швидкості: пс1=3000; , пс2=1500; , пс3=1000; і , пс4=500 об/хв. При ступінчатому пуску вхолосту до максимальної швидкості:
в одну ступень : п=0 до пс1=3000 об/хв;
в дві ступені: а) від п=0 до пс2=1500 і потім, б) до пс1=3000 об/хв;
в три ступені : а) п=0 до пс3=1000, потім б) до пс2=1500 і в) до пс1=3000 об/хв;
в чотири ступені: а) від п=0 до пс4=500 об/хв., далі б) до пс3=1000, потім в) до пс2=1500 і г) до пс1=3000 об/хв..
Момент інерції, приведений до валу двигуна, дорівнює 0,1 кГ∙сек2, відношення опору фази статора до приведеного опору фази ротора можна рахувати для всіх швидкостей рівним 1,5. Втрати енергії в сталі статора і механічними втратами можна знехтувати.
Розв’язок.
Втрати енергії, що видыляються в двигуні при пуску, розраховуються по формулі
кВт∙сек.
1. Пуск в одну ступень до пс1=3000 об/хв;
кВт∙сек.
2. Пуск в дві ступені 1500 – 3000 об/хв;
кВт∙сек.
кВт∙сек.
Пуск в три ступені 1000 – 1500 – 3000 об/хв;
;
кВт∙сек.
Пуск в чотири ступені 500 – 1000 - 1500 - 3000 об/хв;
;
Приклад 2. Визначити, з яким числом циклів за годину може працювати, не перегріваючись вище допустимої температури, асинхронний короткозамкнений двигун Р=4,5 кВт, пс=1500 об/хв., sн.=4%, η=0,855, cosφ=0.86, λ=Mk/Mн=2, GD2=0,17 кГм2, якщо цикл роботи складається: з пуску двигуна з статичним моментом 0,74 кГм, робота що встановилася з Мс=2,8 кГм протягом 10 сек. і гальмування проти вмиканням зі статичним моментом 0,32 кГм. Маховий момент механізму, приведений до валу двигуна, складає 0,06 кГм2.
Постійні втрати двигуна при номінальному навантаженні складають 40, а змінні 60% номінальних втрат. Коефіцієнт тепловіддачі при нерухомому роторі складає 50, а при пуску і гальмуванні75% коефіцієнта тепловіддачі при номінальній швидкості. Опір фази статора більший приведеного опору фази ротора на 20%.
Розв’язок.
Номінальна швидкість двигуна
пн= пс (1- sн.)= 1500(1-0,04)=1440 об/хв..
Номінальний момент двигуна
кГм.
Максимальний момент двигуна
Mk=2Mн=2∙3,05=6,1 кГм.
Критичне ковзання двигуна
Пусковий момент двигуна
кГм.
Середній момент, що розвивається двигуном при розбігу,
кГм.
Втрати енергії в двигуні при розбігу
кВт∙сек;
кВт∙сек;
Час розбігу
;
сек.;
сек..
Середній момент, що розвивається двигуном при гальмуванні проти вмиканням
;
кГм.
кГм.
Втрати енергії в двигуні при гальмуванні
Час гальмування
сек..;
сек..
Номінальні втрати двигуна
кВт.
Постійні втрати за умовою забачі дорівнюють 0,4∙∆Рн=0,4∙0,76=0,304 кВт.
Змінні втрати при номінальному навантаженні за умовою задачі
Vн=0,6∆Рн=0,6∙0,76=0,456 кВт.
Втрати потужності в двигуні при встановившійся швидкості
кВт.
Втрати енергії в двигуні за цикл
∆Ац=∑∆А=∆Ар+∆Ат+∆Руст∙tуст;
∆Ац=1,93+3,82+0,689∙10=12,64 кВт∙сек.
Середні допустимі втрати енергії в двигуні за цикл
∆Аср.ц=∆Р(0,75∙(tр+tг)+ tуст+0,5 tпаузи);
∆Аср.ц=0,76(0,75∙(0,352+0,62)+ 10+0,5 tпаузи);
∆Аср.ц=8,17+0,38 tпаузи.
Час паузи визначається з відношення
∆Ац= ∆Аср.ц;
12,64=8,17+0,38 tпаузи;
tпаузи=4∙47/0,38=11,75 сек.
Час одного циклу
tц= tр +tг +tуст +tпаузи;
tц=0,352+0,62+10+11,75=22,7 сек.
Число циклів за годину
п=3600/ tц=3600/22,7=158 цикл/год.
Приклад 3. Визначити величини і напрямок потужностей в статорних і роторних колах асинхронних двигунів з кільцями, що працюють в системі електричного вала за схемою асинхронний перетворювач частоти – двигун подвійного живлення при обертанні по полю. Однолінійна схема з’єднань двигунів зображена на рис.4.1.
Статичні моменти на валах двигунів: Mс1=15 кГм, Mс3=5 кГм, Mс4=8 кГм.
Синхронна швидкість першого двигуна (1) дорівнює 1000 об/хв, другого (2), третього (3) і четвертого(4) – 1500 об/хв. Приймаємо, що швидкість приводного двигуна 1 не залежить від навантаження і дорівнює синхронній швидкості.
Втратами потужності в обмотках і сталі двигунів, а також механічними втратами можна знехтувати.
Рисунок 4.1
Розв’язок.
Двигун 4.
Потужність, що віддається на вал,
кВт.
Потужність, споживана з мережі,
кВт.
Потужність, що віддається в роторне коло,
кВт.
Двигун 3.
Потужність, що віддається на вал,
кВт.
Потужність, споживана з мережі,
кВт.
Потужність, що віддається в роторне коло,
кВт.
Двигун 2.
Потужність, що споживається двигуном зі сторони ротора,
Р22=Р24+Р23=4,1+2,57=6,67 кВт.
Електромагнітний момент, що розвивається двигуном,
кГм.
Потужність, що споживається з валу
кВт.
Потужність, що віддається в мережу,
Рс2=Рв2+Р22=13,33+6,67=20 кВт.
Двигун 1.
Момент на валу двигуна
М1=Мс1+Ме2=15+13=28 кВт.
Потужність, що віддається на вал,
кВт.
Потужність споживана з мережі,
кВт.
Напрямок потужностей вказаний суцільними стрілками на рис. 4.1.
Завдання для самостійного розв’язку.
Приклад 1. Розрахувати втрати енергії в чотиришвидкісному двигуні, що має наступні синхронні швидкості: пс1=3000; , пс2=1500; , пс3=1000; і , пс4=500 об/хв. при ступінчатому гальмуванні( рекуперативному і проти вмиканні) двигуна вхолосту з максимальною швидкістю:
в одну ступень : проти вмиканням від швидкості пс1=3000 до п=0;
в дві ступені: а) від пс1=3000 об/хв. до пс2=1500 переключенням полюсів і потім, б) від пс2=1500 до п=0 противмиканням;
в три ступені : а) від пс1=3000 об/хв. до п=0 до пс2=1500 , до пс3=1000 переключенням полюсів б) від пс3=1000 до п=0 противмиканням;
в чотири ступені: а) від пс1=3000 до пс2=1500 далі до пс3=1000, потім до пс4=500 переключенням полюсів і б) від пс4=500 до п=0 об/хв..пртивмиканням. Втрати енергії в сталі статора і механічними втратами можна знехтувати.
Приклад 2. Визначити на скільки можна збільшити число циклів в час механізму задачі 2, якщо замість одного двигуна для привода використовують два короткозамкнених асинхронних двигуни такої ж сумарної потужності. Кожний двигун має наступні дані: Рн=2,25 кВт, пс=1500 об/хв., sн.=5%, η=0,84, λ=Mk/Mн=2, GD2=0,05 кГм2, r1=1,2 r2’.
Цикл роботи, час встановившоїся роботи, величини статичних моментів при пуску, реверсі і встановившійся роботі , приведений маховий момент механізму, процент змінних і постійних втрат від номінальних, а також ступінь зміни коефіцієнта тепловіддачі в період пуску, реверсу і паузи – ті ж , що і в задачі 2.
Приклад 3. Визначити величини і напрямок потужностей в статорних і роторних колах асинхронних двигунів з кільцями, що працюють в системі електричного валу по схемі асинхронний перетворювач частоти – двигун подвійного живлення при обертанні проти поля. Однолінійна схема з’єднань двигунів показана на рис 4.1. Статичні моменти на валах двигунів і асинхронні швидкості двигунів – ті ж, що в задачі 3. Втратами потужності в двигунах необхідно знехтувати.
Практичне заняття № 5
Тема. Розрахунок потужності і нагріву двигунів
Мета:
Короткі теоретичні відомості
Приклади розв’язання завдань
Приклад 1. Асинхронний двигун з контактними кільцями приводить в рух піднімальну лебідку вантажопідйомністю 2м, піднімаючу вантаж з трюму судна зі швидкістю 2 м/сек. на висоту 20м, і спускає порожній крюк масою 100 кг приблизно з тою ж швидкістю.
Пауза між спуском та підйомом, а також між підйомом та спуском складає 5 сек. Втрати на тертя в механізмі при спуску і підйомі можна вважати однаковими і рівними 6% номінальної корисної потужності лебідки.
Визначити споживчу потужність двигуну, якщо відомо, що тепловіддача двигуна при паузі в 2 рази менша тепловіддачі при повній швидкості і що пусковими втратами можна знехтувати. Кратність допустимої перегрузки двигуна по потужності складає 2.
Рисунок 5.1
Розв’язок.
Корисна потужність при підйомі вантажу
кВт.
Потужність втрат при підйомі номінального вантажу
∆Р1=0,06∙Р1=0,06∙41,1=2,47 кВт.
Повна потужність при підйомі номінального вантажу
Рн=Р1+∆Р1=41,1+2,47=43,57 кВт.
Корисна потужність при спуску пустого крюка
кВт.
Потужність втрат при спуску рівна потужності втрат при підйомі :
∆Р1=∆Р2=2,47 кВт.
Повна потужність при спуску порожнього крюка
Рсп=-Р2+∆Р2=-1,96+2,47=0,51 кВт.
Час підйому вантажу і час спуску крюка
сек.
Графік потужності за цикл роботи приведений на рис. 1-1. Еквівалентна потужність з поправкою на погіршення тепловіддачі при паузі
кВт.
Номінальна потужність двигуна по умовам нагріву
Рн(екв)=27,6 кВт.
Номінальна потужність двигуна по умовам допустимої перегрузки
кВт.
Остаточно обираємо більшу з цих потужностей
Рн=27,6 кВт.
Завдання для самостійного розв’язку.
Приклад 1. Чотирьохполюсний асинхронний двигун з нормальним ковзанням (не підвищеним) приводить в рух робочий вал механізму через систему передач. Передаточне число 12:1, ККД рівний 0,9. Графік статичного моменту на валу механізму приведений на рис. 5.2.
Визначити необхідну потужність двигуна, що допустимий коефіцієнт перегрузки по моменту складає 1,8 і що дією інерційних мас можна знехтувати.
Рисунок 5.2
Приклад 2. Яке повинне бути відношення постійних втрат до номінальних змінних втрат у двигуні, призначеного для роботи в повторно-короткочасному режимі при ПВ=25% з потужністю 10 кВт, для того, щоб він був в стані при ПВ=100% розвинути потужність 2,5 кВт?
Приклад 3. Визначити, яку потужність повинен розвивати двигун при ПВ=40%, якщо він має графік дійсного навантаження, приведений на рис.5.3. Постійні втрати при ПВ=40% рівні номінальним змінним; коефіцієнт погіршення тепловіддачі при нерухомому стані 0,6; втратами при пуску можна знехтувати.
Рисунок 5.3
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
додаток А
Методичні вказівки щодо практичних занять з навчальної дисципліни "Спеціальні системи електроприводу" для студентів денної форми навчання з напряму 6.050702 – «Електромеханіка»
Укладачі: ст. викл. Зачепа Ю.В.
асист. Калайда В.М.
Відповідальний за випуск зав. кафедри САУЕ Д.Й. Родькін
Підп. до др. ______________. Формат 60х84 1/16. Папір тип. Друк ризографія.
Ум. друк. арк. ____. Наклад _______ прим. Зам. №___________. Безкоштовно.
Видавничий відділ КДУ імені Михайла Остроградського
39600, м. Кременчук, вул. Першотравнева, 20
10.03.2013 16:03-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора