На главную v-garant.ru
Трехфазный электрический ток Соединение потребителей звездой Генератор с параллельным возбуждением Двигатель постоянного тока

Расчет  разветвленной цепи постоянного тока Баланс мощностей Расчет переходных процессов в электрических цепях Расчет электрических цепей несинусоидального периодического тока Метод узловых потенциалов Метод наложения


Расчет электрических цепей постоянного и переменного тока

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


Электротехника Расчет электрических цепей