Контрольная работа по "Транспорту"

Министерство науки и  образования РФ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ЭАПУ

 

 

 

 

 

 

Расчетно-графическое  задание

 

 

Факультет: МТ                                                        Преподаватель: Сысенко В.Т.

Группа:

Выполнил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новосибирск - 2013

Задача 1-1

Для двигателя постоянного  тока с параллельным возбуждением требуется:

1. Рассчитать пусковой реостат и построить пусковые характеристики, если на валу М_с = М_н.
2. Определить сопротивление, которое необходимо включить в цепь якоря, чтобы частота вращения двигателя при номинальном моменте составляла 0,5ω_н.
3. Рассчитать сопротивление, которое следует включить в якорную цепь, чтобы при изменении полярности питающего напряжения якоря, ток его был равен 2,1I_н при номинальной скорости. Построить эту механическую характеристику.
4. Рассчитать дополнительное сопротивление, ограничивающее в режиме динамического торможения пик тока до 2I_н при номинальной скорости. Построить соответствующую характеристику.
5. Указать в чем недостатки реостатного регулирования, оценить КПД.

Исходные данные:

Тип двигателя П11

РH, кВт	UH,В	IH, A	NH,об/мин	Rя,Ом	Rдп,Ом	Rсо,Ом	Rш,Ом	КПД, %	GD,кгм2
0.3	220	2,1	1500	12,5	3,85	0,608	765	65	0,012

 

1. Рассчитать пусковой реостат и построить пусковые характеристики, если на валу   М_с = М_н.

По номинальным данным строим естественную характеристику

 

 

 

 

 

\Определим моменты М₁(М_доп) и М₂ – момент переключения ступеней реостата с целью сохранения динамики при переключении ступеней.

 

 

 

 

Из рисунка 1 находим R_д1

 

 

 

 

Аналогично найдем R_д2

 

 

 

 

2. Определим сопротивление,  которое необходимо включить  в цепь якоря, чтобы частота  вращения двигателя при номинальном  моменте составляла 0,5ω_н.

 

 

 

 

 

 

3. Рассчитать сопротивление, которое следует включить в якорную цепь, чтобы при изменении полярности питающего напряжения якоря, ток  его был равен 2,1I_н при номинальной скорости. Построить эту механическую характеристику.

 

 

 

 

   (рис.2.)

 

4. Рассчитать дополнительное сопротивление, ограничивающее в режиме динамического торможения пик тока до 2I_н при номинальной скорости. Построить соответствующую характеристику.

 

 

 

  (рис.3.)

 

 

5. Указать в чем недостатки реостатного регулирования, оценить КПД.

При регулировании угловой  скорости введением резисторов в  цепь якоря двигателя постоянного  тока, потери мощности в этой цепи изменяются пропорционально перепаду угловой  скорости. Если момент нагрузки постоянен, постоянна потребляемая мощность и угловая скорость двигателя уменьшается вдвое, то примерно половина мощности, потребляемой из сети, будет рассеиваться в виде теплоты, выделяемой из реостата, то есть данный способ регулирования является неэкономичным. Реостатное регулирование скорее более  благоприятно при малых скоростях как с точки зрения жесткости характеристик (она тем выше, чем меньше скорость), так и с точки зрения потерь (они уменьшаются с уменьшением скорости).

КПД привода при реостатном регулировании может быть определен  по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 1-3

Для асинхронного двигателя  с фазным ротором требуется:

1. Построить естественную механическую характеристику.
2. Рассчитать сопротивление пускового реостата и построить соответствующие характеристики, если М_с = М_н.
3. Построить механическую характеристику в режиме динамического торможения при I_в = 2I_он и R_доб = R_ном. Насыщение магнитной системы не учитывать.
4. Изложить перспективные методы регулирования скоростей двигателей переменного тока.

Исходные данные:

Тип двигателя  МТН 312-6

Pн, кВт	nH, об/мин		сos φн	сos φxx	Iсн,A	Icx,А	rc,Ом	xc,Ом	Eрн,В
17.5	945	2.4	0.77	0.0916	43	34.4	0.337	0.431	233

 

Iрн,A	rp,Ом	xp,Ом	Ке	у, кгм2
54	0.125	0.254	2.66	1.25

 

Примечания:

- Все двигатели имеют  схему соединения фаз статора  380/220В Y/∆, ротора Y.

- Активные сопротивления  даны при 75˚С.

 

1.Построить естественную  механическую характеристику.

По номинальным данным строим естественную характеристику

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S	0.01	0.02	0.03	0.04	0.05	0.06	0.07	0.08	0.09	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60	0.70	0.80	0.90	1.00
M	-33.736	-67.794	-102.503	-138.216	-175.319	-214.245	-255.498	-299.667	-347.47	-399.788	-1820.138	2421.905	886.68	573.478	432.861	351.074	296.831	257.888	228.407
ω	103.62	102.57	101.53	100.48	99.436	98.389	97.343	96.296	95.249	94.203	83.736	73.269	62.802	52.335	41.86	31.4	20.934	10.467	0.00

 

2.Рассчитать сопротивление  пускового реостата и построить  соответствующие характеристики, если  М_с = М_н.

Из рисунка 4 находим  R_д1

 

 

 

 

 

 

Аналогично найдем R_д2, R_д3 и R_д4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Построить механическую  характеристику в режиме динамического  торможения при I_в = 2I_он и R_доб = R_ном. Насыщение магнитной системы не учитывать.

 

 

Намагничивающий ток ротора для номинального режима

 

Индуктивное сопротивление  контура намагничивания

 

В режиме динамического торможения критическое скольжение

 

 

 

 

 

     (рис.5.)

S	0.01	0.02	0.03	0.04	0.05	0.06	0.07	0.08	0.09	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60	0.70	0.80	0.90	1.00
M	-4.711	-9.517	-14.522	-19.841	-25.615	-32.022	-39.299	-47.777	-57.935	-70.509	279.054	70.176	43.213	31.925	25.543	21.38	18.426	16.212	14.485
ω	1.047	2.093	3.14	4.187	5.234	6.28	7.327	8.374	9.42	10.467	20.934	31.401	41.868	52.335	62.802	73.269	83.736	94.203	104.67

4. Изложить перспективные  методы регулирования скоростей  двигателей переменного тока.

Плавное бесступенчатое регулирование  угловой скорости асинхронного двигателя  при введении резисторов в цепь ротора или статора можно получить, используя  импульсное параметрическое регулирование. Лучшее использование достигается  при применении двигателя с фазным ротором. Импульсное управление обеспечивает плавное и в широких пределах регулирование угловой скорости с высоким быстродействием.

Если регулирование напряжения подводится к трем фазам статора  асинхронного двигателя, то можно изменять максимальный момент, не изменяя критическое  скольжение. Устройством для регулирования  может быть, например, тиристорный  регулятор. Лучшее использование двигателя  и более благоприятные характеристики могут быть получены, если принят двигатель  с фазным ротором; в роторную цепь включить дополнительный нерегулируемый резистор и регулировать на статоре  напряжение. Преимущество этого способа  – это то, что управление осуществляется плавно.