22
ния. Чтобы ограничить значение тока в этом режиме, в цепь обмотки якоря вводят добавочное сопротивление RДОБ.
Рисунок 52 − Схема и механические характеристики двигателей в режиме электромагнитного торможения
U + E
Регулирование тока Iа = ΣRa + RДОБ, т. е. тормозного момента М, осу-
ществляют путем изменения сопротивления RДОБ или ЭДС Е (тока возбужде-
ния IВ). Механические характеристики в этом режиме для двигателей с параллельным и последовательным возбуждением показаны на рисунке 52, б и в. С энергетической точки зрения электромагнитное торможение является наиболее невыгодным, поскольку машина потребляет как механическую, так и электрическую энергию, которые гасятся в обмотке якоря и во включенном в ее цепь реостате. Однако при этом способе можно получать большие тормозные мо-
менты при низких частотах вращения и даже при n = 0, поскольку в этом слу-
U
чае ток Iа = ΣRa + RДОБ.
Задача 1. Генератор постоянного тока независимого возбуждения (рисунок 25) с номинальным напряжением UНОМ и номинальной частотой вращения nНОМ имеет на якоре простую волновую обмотку, состоящую из N проводников. Число полюсов генератора 2р = 4, сопротивление обмоток в цепи якоря при рабочей температуре Σr, щетки угольно-графитовые ∆UЩ = 2 В, основной
магнитный поток Ф. Значения перечисленных параметров приведены в таблице 6. Требуется определить для номинального режима работы генератора: ЭДС якоря Еа, ток нагрузки IНОМ (размагничивающим влиянием реакции якоря пренебречь), полезную мощность РНОМ, электромагнитную мощность РЭМ и электромагнитный момент МНОМ.
23
Таблица 6 Параметры генераторов постоянного тока независимого возбуждения
|
Параметры |
Вариант |
||||||||||||
|
X |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|||
|
UНОМ, В |
230 |
230 |
460 |
460 |
460 |
115 |
460 |
230 |
230 |
230 |
460 |
||
|
nНОМ, об/мин |
1500 |
2300 |
3000 |
2300 |
1500 |
1000 |
2300 |
1000 |
3000 |
2300 |
2300 |
||
|
Σ r, Ом |
0,175 |
0,08 |
0,17 |
0,3 |
0,7 |
0,09 |
0,27 |
0,25 |
0,08 |
0,14 |
0,3 |
||
|
N |
100 |
118 |
280 |
240 |
200 |
80 |
270 |
114 |
100 |
138 |
240 |
||
|
Ф, 10-2, Вб |
4,8 |
2,6 |
1,7 |
2,6 |
4,8 |
4,5 |
2,4 |
6,1 |
2,4 |
2,3 |
2,6 |
Решение
1 Конструктивный коэффициент обмотки якоря Се с учетом того, что число пар параллельных ветвей простой волновой обмотки а = 1
Се = p·N/(60·a) = 2·100/(60·1) = 3,33.
2 ЭДС якоря генератора при номинальной частоте вращения
Еа НОМ = Се·Ф·nНОМ = 3,33·4,8·10-2·1500 = 240 В.
3 Ток якоря в номинальном режиме можно определить, воспользовавшись уравнением напряжений для генератора:
U = Еа – Iа·Σr – ∆UЩ ,
откуда ток якоря в номинальном режиме
IаНОМ = (Еа НОМ – UНОМ – ∆UЩ)/ Σr = (240 – 230 – 2)/0,175 = 45,7 А.
4 Полезная (номинальная) мощность генератора
РНОМ = UНОМ·Ia НОМ = 230·45,7 = 10 511 Вт или 10,51 кВт.
5 Электромагнитная мощность генератора
РЭМ = ЕаНОМ·Ia НОМ = 240·45,7 = 10 968 Вт или 10,97 кВт.
6 Электромагнитный момент в номинальном режиме
|
π·nНОМ |
π·1500 |
|||
|
МНОМ = РЭМ/ωНОМ = РЭМ/ |
30 |
= 10 968/ |
30 |
= 69,8 Н·м. |
24
Задача 2. Генератор постоянного тока параллельного возбуждения (рисунок 29) имеет номинальные данные: мощность РНОМ, напряжение UНОМ , частота вращения nНОМ, сопротивление обмоток в цепи якоря, приведенное к рабочей температуре, Σr, падение напряжения в щеточном контакте пары щеток ∆UЩ = 2 В, сопротивление цепи обмотки возбуждения rВ, КПД в номинальном режиме ηНОМ, ток генератора IНОМ, ток в цепи возбуждения IВ, ток в цепи якоря IаНОМ, ЭДС якоря Еа НОМ, электромагнитная мощность РЭМ, электромагнитный момент при номинальной нагрузке МНОМ, мощность приводного
двигателя Р1 НОМ. Значения перечисленных параметров приведены в таблице 7. Требуется определить значения параметров, не указанных в таблице 7.
Таблица 7 Параметры генераторов постоянного тока параллельного возбуждения
|
Параметры |
Вариант |
|||||||||||
|
X |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
|
РНОМ, кВт |
10 |
— |
— |
18 |
45 |
10 |
— |
— |
10 |
18 |
18 |
|
|
UНОМ, В |
230 |
230 |
460 |
220 |
— |
230 |
230 |
460 |
230 |
230 |
230 |
|
|
nНОМ, об/мин |
1450 |
— |
— |
1450 |
1000 |
2900 |
— |
— |
1450 |
1500 |
1450 |
|
|
Σ r, Ом |
0,3 |
0,15 |
— |
— |
— |
0,3 |
0,15 |
— |
0,3 |
— |
— |
|
|
rВ, Ом |
150 |
100 |
— |
— |
92 |
120 |
100 |
— |
220 |
— |
— |
|
|
ηНОМ, % |
86,5 |
— |
88 |
— |
88 |
88,5 |
— |
88 |
87,5 |
— |
— |
|
|
IНОМ, A |
— |
87 |
— |
— |
97,8 |
— |
87 |
— |
— |
— |
— |
|
|
IВ, A |
— |
— |
4 |
— |
— |
— |
— |
4 |
— |
— |
— |
|
|
Iа НОМ, A |
— |
— |
— |
75 |
— |
— |
— |
— |
— |
75 |
75 |
|
|
Еа, В |
— |
— |
480 |
240 |
477 |
— |
— |
480 |
— |
240 |
220 |
|
|
РЭМ НОМ, кВт |
— |
— |
55 |
— |
— |
— |
— |
55 |
— |
— |
— |
|
|
МНОМ, Н·м |
— |
280 |
525 |
— |
— |
— |
280 |
525 |
— |
— |
— |
|
|
Р1 НОМ |
— |
23 |
— |
21 |
— |
— |
23 |
— |
— |
21 |
21 |
|
Решение
1 Номинальный ток на выходе генератора
IНОМ = РНОМ/UНОМ = 10 000/230 = 43,5 А.
2 Ток в обмотке возбуждения
IВ = UНОМ/rВ = 230/150 = 1,5 А.
3 Ток в цепи якоря при номинальной нагрузке
IаНОМ = IНОМ + IВ = 43,5 + 1,5 = 45 А.
25
4 ЭДС якоря в номинальном режиме
Еа = UНОМ + IаНОМ·Σr + ∆UЩ = 230 + 45·0,3 + 2 = 245,5 В.
5 Электромагнитная мощность генератора при номинальной нагрузке
РЭМНОМ = Еа·IаНОМ = 245,5·45 = 11 047 Вт.
6 Электромагнитный момент генератора в режиме номинальной нагрузки
|
π·nНОМ |
π·1450 |
|||
|
МНОМ = РЭМ/ωНОМ = РЭМ/ |
30 |
= 11 047/ |
30 |
= 73 Н·м. |
Задача 3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения (рисунок 36) имеет следующие данные: номинальная мощность РНОМ, напряжение питания UНОМ, номинальная частота вращения nНОМ, сопротивление обмоток в цепи якоря Σr, сопротивление цепи возбуждения rВ, падение напряжения в щеточном контакте щеток ∆UЩ = 2 В. Значения перечисленных параметров приведены в таблице 8.
Таблица 8 Параметры двигателей постоянного тока параллельного возбуждения
|
Параметры |
Вариант |
|||||||||||
|
X |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
|
РНОМ, кВт |
25 |
15 |
45 |
4,2 |
18 |
25 |
15 |
45 |
4,2 |
18 |
4,2 |
|
|
UНОМ, В |
440 |
220 |
440 |
220 |
220 |
220 |
220 |
440 |
220 |
220 |
220 |
|
|
nНОМ, об/мин |
1500 |
1000 |
1500 |
1500 |
1200 |
1500 |
1000 |
1500 |
1500 |
1200 |
1500 |
|
|
ηНОМ, % |
85 |
83,8 |
88 |
78 |
84 |
88,5 |
83,8 |
88 |
78 |
84 |
78 |
|
|
Σ r, Ом |
0,15 |
0,12 |
0,13 |
0,15 |
0,12 |
0,15 |
0,12 |
0,13 |
0,15 |
0,12 |
0,15 |
|
|
rВ, Ом |
88 |
73 |
88 |
64 |
73 |
88 |
73 |
88 |
64 |
73 |
64 |
Требуется определить потребляемый двигателем ток в режиме номинальной нагрузки IНОМ, сопротивление пускового реостата RП Р, при котором начальный пусковой ток в цепи якоря двигателя был бы равен 2,5·IаНОМ, начальный пусковой момент МП, частоту вращения n0 и ток I0 в режиме холостого хода, номинальное изменение частоты вращения якоря двигателя при сбросе нагрузки. Влиянием реакции якоря пренебречь.
Решение
1 Мощность, потребляемая двигателем при номинальной нагрузке
Р1 НОМ = РНОМ/ηНОМ = 25/0,85 = 29,4 кВт.
26
2 Ток, потребляемый двигателем при номинальной нагрузке,
IНОМ = Р1 НОМ/UНОМ = 29,4·103/440 = 67 А.
3 Ток в цепи обмотки возбуждения
IВ = UНОМ/rВ = 440/88 = 5 А.
4 Ток в обмотке якоря
IаНОМ = IНОМ – IВ = 67 – 5 = 62 А.
5 Начальный пусковой ток якоря при заданной кратности 2,5
IаП = 2,5·IаНОМ = 2,5·62 = 155 А.
6 Требуемое сопротивление цепи якоря при заданной кратности пускового тока 2,5
Ra = RП Р + Σr = UНОМ/IаП = 440/155 = 2,83 Ом.
7 Сопротивление пускового реостата
RП Р = Ra – Σr = 2,83 – 0,15 = 2,68 Ом.
8 ЭДС якоря в режиме номинальной нагрузки
ЕаНОМ = UНОМ – IаНОМ·Σr – ∆UЩ = 440 – 62·0,15 – 2 = 428,7 В.
9 Из выражения Еа = CЕ·Φ·n определим
CЕ·Φ = Еа/n = 428,7/1500 = 0,285;
отношение коэффициентов
CМ/CЕ = [рN/(2·π·a)]/[pN/(60·a)] = 9,55,
следовательно, в данном случае
СМ·Ф = 9,55·CЕ·Ф = 9,55·0,285 = 2,72.
27
10 Начальный пусковой момент при заданной кратности пускового то-
ка 2,5
МП = СМ·Ф·IаП = 2,72·155 = 422 Н·м.
11 Момент на валу двигателя при номинальной нагрузке
|
π·nНОМ |
π·1500 |
|||||
|
М2 НОМ = РНОМ/ωНОМ = РНОМ/ |
30 |
= 25 000/ |
30 |
= 159 Н·м. |
||
|
12 |
Электромагнитный момент при номинальной нагрузке |
|||||
|
π·nНОМ |
π·1500 |
|||||
|
МНОМ = РЭМ НОМ/ωНОМ = РЭМ НОМ/ |
30 |
= 26 579/ |
30 |
= 169 Н·м, |
||
|
где электромагнитная мощность при номинальной нагрузке |
||||||
|
РЭМ НОМ = ЕаНОМ·IаНОМ = 428,7·62 = 26 579 Вт. |
||||||
|
13 |
Момент холостого хода |
М0 = МНОМ – М2 НОМ = 169 – 159 = 10 Н·м.
14 Ток якоря в режиме холостого хода
Iа0 = М0/(СМ·Ф) = 10/2,72 = 3,68 А.
15 ЭДС якоря в режиме холостого хода (принимаем ∆UЩ = 0)
Еа0 = UНОМ – Iа0·Σ r = 440 – 3,68·0,15 = 439 В.
16 Частота вращения якоря в режиме холостого хода
n0 = Еа0/(СЕ·Ф) = 439/0,285 = 1540 об/мин.
17 Номинальное изменение частоты вращения двигателя при сбросе нагрузки
|
∆nНОМ = |
n0 −nНОМ 100 |
= |
1540 − 1500 |
100 = 2,66 %. |
|
|
1500 |
|||||
|
nНОМ |
28
Задача 4. В таблице 9 даны значения параметров двигателя постоянного тока независимого возбуждения: номинальная мощность двигателя РНОМ, напряжение питания цепи якоря UНОМ, напряжение питания цепи возбуждения UB, частота вращения якоря в номинальном режиме nНОМ, сопротивления цепи якоря Σr и цепи возбуждения rВ, приведенные к рабочей температуре, падение напряжения в щеточном контакте при номинальном токе ∆UЩ = 2 В, номинальное изменение напряжения при сбросе нагрузки ∆nНОМ = 8,0 %, ток якоря в режиме холостого хода I0. Требуется определить все виды потерь и КПД двигателя.
Таблица 9 Параметры двигателей постоянного тока независимого возбуждения
|
Параметры |
Вариант |
|||||||||||
|
X |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
|
РНОМ, кВт |
25 |
40 |
53 |
75 |
16 |
11 |
40 |
53 |
75 |
16 |
11 |
|
|
UНОМ, В |
440 |
440 |
440 |
440 |
220 |
220 |
440 |
440 |
440 |
220 |
220 |
|
|
UВ, В |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
110 |
220 |
220 |
220 |
220 |
110 |
|
|
I0, A |
6,0 |
7,5 |
8,0 |
10,8 |
8,7 |
5,8 |
7,5 |
8,0 |
10,8 |
8,7 |
5,8 |
|
|
Σ r, Ом |
0,30 |
0,17 |
0,12 |
0,70 |
0,18 |
0,27 |
0,17 |
0,12 |
0,70 |
0,18 |
0,27 |
|
|
rВ, Ом |
60 |
55 |
42 |
40 |
60 |
27 |
55 |
42 |
40 |
60 |
27 |
|
|
nНОМ, об/мин |
2200 |
1000 |
2360 |
3150 |
1500 |
800 |
1000 |
2360 |
3150 |
1500 |
800 |
Решение
1 Частота вращения в режиме холостого хода
n0 = nНОМ·[1 + (∆nНОМ/100)] = 2200·(1 + 8/100) = 2 376 об/мин.
2 ЭДС якоря в режиме холостого хода (падением напряжения в щеточном контакте пренебрегаем ввиду его незначительной величины в режиме холостого хода)
Еа0 = UHОM – I0·Σ r = 440 – 6·0,3 = 438,2 В.
3 Момент в режиме холостого хода
|
π·2200 |
|||
|
М0 = Еа0·I0/ω0 = 438,2·6/ |
30 = 10,6 Н·м. |
||
|
4 Момент на валу двигателя в режиме номинальной нагрузки |
|||
|
π·nНОМ |
π·2200 |
||
|
М2 НОМ = РНОМ/ωНОМ = РНОМ/ |
30 |
= 25 000/ |
30 = 108,5 Н·м. |
29
5 Электромагнитный момент двигателя при номинальной нагрузке
МНОМ = М0 + М2 НОМ = 10,6 + 108,5 = 119 Н·м.
6 Электромагнитная мощность двигателя в режиме номинальной нагрузки
|
π·nНОМ |
π·2200 |
|||
|
РЭМ НОМ = МНОМ·ωНОМ = МНОМ· |
30 |
= 119· |
30 |
= 27 490 Вт. |
7 ЭДС якоря в режиме холостого хода можно представить как Еа0 = CЕ·Ф·n0, откуда
CЕ·Ф = Еа0/n0 = 438,2/2 376 = 0,185,
но так как CМ/CЕ = 9,55, то CМ·Ф = 9,55·CЕ·Ф = 9,55·0,185 = 1,77.
Из выражения электромагнитного момента в режиме номинальной нагрузки
МНОМ = CМ·Ф·IаНОМ
определим значение тока якоря в режиме номинальной нагрузки
IаНОМ = МНОМ/(CМ·Ф) = 119/1,77 = 67 А.
8 Сумма магнитных и механических потерь двигателя пропорциональна моменту холостого хода
|
π·2 376 |
||
|
РМАГН + РМЕХ = М0·ω0 =10,6· |
30 |
= 2 644 Вт. |
9 Электрические потери в цепи обмотки якоря
РаЭ = I2аНОМ·Σr = 672·0,3 = 1 347 Вт.
10 Электрические потери в щеточном контакте якоря
РЩ Э = IаНОМ·∆UЩ = 67·2 = 134 Вт.
11 Мощность, подводимая к цепи якоря, в номинальном режиме
Р1аНОМ = UНОМ·IаНОМ = 440·67 = 29 480 Вт.
12 Ток в обмотке возбуждения
IВ = UB/rB = 220/60 = 3,7 А.
30
13 Мощность в цепи возбуждения
РВ = UB·IB = 220·3,7 = 814 Вт.
14 Мощность, потребляемая двигателем в режиме номинальной нагрузки,
Р1 НОМ = Р1аНОМ + РВ = 29 480 + 814 = 30 295 Вт или 30,3 кВт.
15 КПД двигателя в номинальном режиме
ηНОМ = (РНОМ/Р1 НОМ)·100 = (25/30,3)·100 = 82,5 %.
Задача 5. В таблице 10 приведены данные каталога на двигатели постоянного тока независимого возбуждения серии 2П: номинальная мощность РНОМ, номинальное напряжение, подводимое к цепи якоря, UНОМ, номинальная частота вращения nНОМ, КПД двигателя ηНОМ, сопротивление цепи якоря, приведенное к рабочей температуре, Σr. Требуется определить сопротивление добавочного резистора rД, который следует включить в цепь якоря, чтобы при
номинальной нагрузке двигателя частота вращения якоря составила 0,5 nНОМ; построить естественную и искусственную механические характеристики двигателя.
Таблица10 Параметрыдвигателейпостоянноготоканезависимоговозбуждениясерии2П
|
Тип |
РНОМ, кВт |
UНОМ, В |
nНОМ, об/мин |
ηНОМ, % |
Σ r, Ом |
Вариант |
|
|
двигателя |
|||||||
|
2ПО200L |
7,1 |
220 |
750 |
83,5 |
0,48 |
X |
|
|
2ПО200М |
20 |
440 |
2200 |
90 |
0,28 |
1 |
|
|
2ПФ200М |
30 |
440 |
2200 |
90 |
0,22 |
2 |
|
|
2ПФ200L |
20 |
220 |
1000 |
85,5 |
0,18 |
3 |
|
|
2ПН225М |
37 |
220 |
1500 |
86,5 |
0,07 |
4 |
|
|
2ПФ225М |
10 |
220 |
500 |
74,5 |
0,58 |
5 |
|
|
2ПО180М |
17 |
440 |
3000 |
90 |
0,31 |
6 |
|
|
2ПН225М |
37 |
220 |
1500 |
86,5 |
0,07 |
7 |
|
|
2ПФ225М |
10 |
220 |
500 |
74,5 |
0,58 |
8 |
|
|
2ПО180М |
17 |
440 |
3000 |
90 |
0,31 |
9 |
|
|
2ПО200М |
20 |
440 |
2200 |
90 |
0,28 |
10 |
Решение варианта с двигателем 2ПO200L.
1 Ток в цепи якоря в режиме номинальной нагрузки при nНОМ = 750 об/мин
IаНОМ = РНОМ/(ηНОМ·UНОМ) = 7,1·103/(0,835·220) = 38,6 А.
31
2 ЭДС в режиме номинальной нагрузки (падением напряжения в щеточном контакте пренебрегаем)
EНОМ = UНОМ – IаНОМ·Σr = 220 – 38,6·0,48 = 201,5 В.
3 Частота вращения идеального холостого хода
n0 = nНОМ·(UНОМ/EНОМ) = 750·(220/201,5) = 820 об/мин.
4 Номинальный момент на валу двигателя
|
π·nНОМ |
π·750 |
||
|
M2 НОМ = РНОМ/ωНОМ = РНОМ/ |
30 |
= 7 100/ 30 |
= 90 Н·м. |
По полученным данным строим естественную механическую характеристику (рисунок 53, график 1).
Рисунок 53 – Механические характеристики двигателя постоянного тока
5 Частота вращения при включении резистора rД
n’ = 0,5 nНОМ = 0,5·750 = 375 об/мин.
По вычисленным данным строим искусственную механическую характеристику двигателя (см. рисунок 53, график 2).
6 Сопротивление резистора rД
rД = (UНОМ/IаНОМ)·[1 – n’/n0] – Σ r =
= (220/38,6)·[1 – (375/820)] – 0,48 = 2,61 Ом.
32
Список литературы
1 Сергеенков, Б. Н. Электрические машины : Трансформаторы : учеб. пособие для электромех. спец. вузов / Б. Н. Сергеенков, В. М. Киселев, Н. А. Акимова ; под ред. И. П. Копылова. – М. : Высш. шк., 1989. – 352 с. : ил.
2Токарев, Б. Ф. Электрические машины : учеб. пособие для вузов / Б. Ф. Токарев. – М. : Энергоатомиздат, 1990. – 624 с. : ил.
3Кацман, М. М. Электрические машины : учебник для студ. образоват. учреждений сред. проф. образования / М. М. Кацман. – 6-е изд., испр. и доп. – М. : Издательский центр «Академия», 2006. – 496 с.
4Кацман, М. М. Сборник задач по электрическим машинам : учеб. пособие для студ. сред. проф. образования / М. М. Кацман. – М. : Издательский центр «Академия», 2003. – 160 с.
Соседние файлы в папке Методички
- #
- #
- #
- #
1.сопротивление ротора/якоря бензинового генератора
2.сопротивление статора бензинового генератора
Рассмотрим на примере.
1. В нашем случае был сделан замер на статорах, как на перемотанных, так и на некоторых генераторах.
Было измерено на статорах, длина железа составляет 140мм
Количество фаз 1
Мощность 5,5 кВт (генераторы с надписями 6500)
Обмотка медная
Сопротивление красный и чёрный провод выдавал 0,5-0,6-0,7 (Ом) -красный и чёрный идут на клемник и на выход в розетку 220V,
Фишка с четырьмя проводами идущая на запайку AVR, два синих и два желтых (0,1(Ом)) + (1,0-1,3-1,6(Ом))
Фишка с двумя проводами идущая на диодный мост 0,1(Ом)
Все вышеуказанные измерения были проведены с отключенными разъемами.
2. В нашем случае был сделан замер на статорах, как на перемотанных, так и на некоторых генераторах.
Как пример, было вымерено на статорах длина железа ….мм
Количество фаз 1
Мощность 2,5 кВт (генераторы с надписью 2500)
Обмотка медная
Сопротивление красный и чёрный провод 2,5-2,6 (Ом) -красный и чёрный идут на клемник и на выход в розетку 220V,
Фишка с четырьмя проводами, идущая на запайку AVR, два синих и два желтых (0,1(Ом)) + (1,0-1,3-1,6(Ом))
(0,2-0,3(Ом)) + (3,0(Ом))
Фишка с двумя проводами, идущая на диодный мост 0,1(Ом)
Измерения были проведены с отключенными разъемами.
3. В нашем случае был сделан замер на статорах, как на перемотанных, так и на некоторых генераторах.
Как пример, было вымерено на статорах длина железа ….мм
Количество фаз 3
Мощность 5,5 кВт (генераторы с надписью 6500)
Обмотка медная
Сопротивление обмоток N-L1-1,6, N-L2-1,6, N-L3-1,6, —-L1-L2-3,2, L1-L2-3,2, L1-L2-3,2, (Ом)- три красных и чёрный идут на клемник и на выход в розетку 380V,
Фишка с четырьмя проводами, идущая на запайку AVR, два синих и два желтых (0,1(Ом)) + (2,1(Ом))
0,1(Ом)
Фишка с двумя проводами, идущая на диодный мост
Измерения были проведены с отключенными разъемами.
Проверка и
1 Якорь
1 Сопротивление со счетками (форте 6500, 71 Ом)
2 Проверяем сопротивление обмотки половинки
3 Протереть токосъемные кольца
4 Заменить счетки(бывает замыкание)
2 Статор
1 Прозвонка мегометром силовой обмотки с корпусом
2 Прозвонка сопротивления силовой обмотки
3 Прозвонка сопротивления первой и второй доп.обмотки
Тестирование
1 Подаем на якорь около 20-30 в. (24в)на заведенном двигателе))
— если появилось напряжение на силовые обмотки значит якорь целый
2 Меряем напряжение на выходе силовой обмотки (должна быть 220в +-30%)
— если на протяжение 2 минут не дымит значит силовая обмотка целая
3 Проверяем доп обмотки 1- 15-30в, 2- 70-100в.(форте 6500, подалы 24в ,получили 82в и 15в)
4 Доп.обмотка с меньшим напряжением звонится с силовой.
та доп.обмотка которая не звонится с силовой обмоткой должна быть в районе 100 вольт.
Проверка генератора
Данное руководство применимо почти ко всем системам зарядки.
Самая простая проверка системы зарядки
Замерить напряжение аккумулятора на незапущенном двигателе, если акум не разряжен, то напряжение должно быть 12,5 — 12,8 вольт. Теперь нужно запустить двигатель и замерить напряжение на аккумуляторе. Допустимые пределы напряжения 13,5-14,5. Допустимый максимум зарядки на некоторых автомобилях 14,7 вольт. Учтите что если аккумулятор разряжен, то напряжение на его клеммах при заведенном двигателе может быть и выше.
Простая проверка на автомобиле
Не снимая с автомобиля можно провести ряд простых предварительных проверок. При выключенном зажигании проверьте при помощи контрольной лампы (5Вт) наличие напряжения на силовом проводе В+. Этот провод практически всегда напрямую соединен с плюсом аккумулятора. На некоторых авто он может идти через мощный предохранитель (от 60 ампер и выше).
Так же контролькой проверяем наличие питания на проводе S, здесь тоже должно присутствовать +12 вольт и лампа будет гореть в полную мощность.
Включите зажигание. При подаче отрицательного напряжения на вывод L должен загораться светодиод контроля заряда на панели приборов. Все эти проверки свидетельствуют о том, что с проводкой все в порядке.
Проверяем снятый с автомобиля генератор
Проверка ротора
Мультиметром в режиме измерения сопротивлений прозвоните обмотку возбуждения (на роторе). Сопротивление исправной обмотки на генераторах лифан должно быть в пределах 2,7 -3,1 Ом. Если сопротивление не показывает совсем, то в обмотке обрыв. Если сопротивление ниже положенного, то скорее всего межвитковое замыкание. Если же выше, то возможно плохой контакт или непропаяны как следует выводы обмотки к контактным кольцам.
Так же замеряем потребляемый обмоткой возбуждения ток. Для этого подаем на контактные кольца +12 вольт и в разрыв цепи подключаем амперметр постоянного тока. Ток потребляемый обмоткой должен быть в пределах 3-4,5 Ампер. Если ток завышен, значит в обмотке ротора межвитковое зажигание и она требует замены. Максимальный ток реле-регулятора 5 Ампер, поэтому при завышенном токе обмотки ротора регулятор тоже нужно заменить.
Сопротивление изоляции можно проверить высоким переменным напряжением 220 вольт, подав напряжение через лампу накаливания 220 в, 40 Вт., один контакт подлючаем на контактное кольцо, другой на металлический корпус ротора. При отсутствии замыканий на корпус лампа гореть не должна. Если нить лампы хоть чуть-чуть светится, значит имеет место утечка тока на массу. Такая обмотка требует ремента или замены.
Соблюдайте меры предосторожности при работе с высоким напряжением!
Статор генератора
Обмотки статора можно смотреть только отсоединив или отпаяв выводы от диодного моста. Сопротивление между выводами обмоток должно быть примерно 0,2 Ома. А между выводом любой обмотки и 0 (общим выводом) около 0,3 Ом. Если замыкают обмотки статора или диодный мост, то генератор при работе сильно гудит.
Точно так же проверка изоляции на пробой осуществляется через лампу напряжением 220 вольт. Один контакт подсоединяется к выводу обмотки, второй на корпус статора. При исправной изоляции лампа гореть не должна!
Так же внимательно осмотрите состояние внутренних частей статора и наружной части ротора. Они не должны соприкасаться между собой при работе. Как говорится «башмачить». При такой работе генератор издает повышенный шум, что свидетельствует об износе подшипников или втулок.
Диодный мост
Диодный мост состоит из двух пластин, одна из которых положительная, а другая отрицательная. Диоды проверяются мультиметром в режиме омметра.
Подсодините один щуп к выоду В+ дионого моста, а второй поочередно подсоединяйте к выводам Ф1 Ф2 Ф3 и 0. Затем поменяйте щупы местами и проделайте то же самое. В одном случае тестер должен показывать проводимость (какое-либо сопротивление), а в другом нет. Таким образом мы проверили диоды на плюсовой пластине.
Для проверки диодов на отрицательной пластине один щуп соединяем с отрицательной пластиной, а второй с выводами диодов поочередно. Точно так же потом меняем щупы местами и повторяем процедуру. В одном случае проводимость будет, в другом нет.
Обратите внимание что сопротивление не должно равняться нулю! Это говорит о пробое диода. Так же о пробое диода говорит отсутствие сопростивления в обе стороны при подключении. Диодный мост даже с одним неисправным диодом будет давать недрозаряд аккумулятора, поэтому требует замены.
Щетки и контактные кольца
Кольца и щетки можно проверить визуально, оценив их состояние и исправность. Проверить выступающую длину щеток. Она должна быть не меньше 4,5 мм. А в норме 8-10 мм.
Так же диаметр токосъемных колец должен быть минимум 12,8 мм. а в идеале 14,2-14,4. Изношенные кольца можно поменять, если вы найдете их в магазине. Снимаются они специальным съемником, при этом отпаиваются выводы обмотки. После установки новых колец их можно проточить на токарном станке для устранения биений и шлифануть мелкой наждачкой для ликвидации заусенцев.
криво (с)тырено. потерялись картинки с пояснениями.
Сопротивление якоря генератора постоянного тока с использованием выходного напряжения Калькулятор
| Search | ||
| Дом | Инженерное дело ↺ | |
| Инженерное дело | Электрические ↺ | |
| Электрические | Машина ↺ | |
| Машина | Машина постоянного тока ↺ | |
| Машина постоянного тока | Генератор постоянного тока ↺ | |
| Генератор постоянного тока | Характеристики генератора постоянного тока ↺ |
|
✖Напряжение якоря определяется как напряжение, развиваемое на клеммах обмотки якоря машины переменного или постоянного тока во время выработки мощности.ⓘ Напряжение якоря [Va] |
+10% -10% |
||
|
✖Выходное напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя клеммами генератора. Выходное напряжение также называют терминальным напряжением.ⓘ Выходное напряжение [Vo] |
+10% -10% |
||
|
✖Ток якоря определяется как ток, возникающий в якоре электрического генератора постоянного тока из-за движения ротора.ⓘ Ток якоря [Ia] |
+10% -10% |
|
✖Сопротивление якоря — это омическое сопротивление медных проводов обмотки плюс сопротивление щеток в электрическом генераторе.ⓘ Сопротивление якоря генератора постоянного тока с использованием выходного напряжения [Ra] |
⎘ копия |
Сопротивление якоря генератора постоянного тока с использованием выходного напряжения Решение
ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок
Напряжение якоря: 200 вольт —> 200 вольт Конверсия не требуется
Выходное напряжение: 140 вольт —> 140 вольт Конверсия не требуется
Ток якоря: 0.75 Ампер —> 0.75 Ампер Конверсия не требуется
ШАГ 2: Оцените формулу
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
80 ом —> Конверсия не требуется
17 Характеристики генератора постоянного тока Калькуляторы
Сопротивление якоря генератора постоянного тока с использованием выходного напряжения формула
Сопротивление якоря = (Напряжение якоря—Выходное напряжение)/Ток якоря
Ra = (Va—Vo)/Ia
Для чего используется генератор постоянного тока?
Генератор постоянного тока — это электрическое устройство, используемое для выработки электроэнергии. Основная функция этого устройства — преобразовывать механическую энергию в электрическую. Доступны несколько типов источников механической энергии, такие как ручные кривошипы, двигатели внутреннего сгорания, водяные турбины, газовые и паровые турбины.
Синхронные машины. Определение сопротивления обмотки якоря в относительных единицах по техническим данным синхронного генератора
Страницы работы
Содержание работы
Министерство сельского хозяйства
Департамент кадровой политики и образования
ФГОУ ВПО Красноярский государственный аграрный
университет
Кафедра: электроснабжения с/х
Расчётно-графическая
работа №3
По дисциплине «Электрические машины»
Синхронные машины
Вариант №89
Выполнил студент группы ЭТ-41
Минхфиров Р. Т.
Проверил преподаватель:
Красноярск 2008
Содержание работы
- Определить сопротивления обмотки якоря в относительных
единицах по техническим данным синхронного генератора. - По техническим данным и нормальной характеристике
холостого хода начертить реактивный треугольник и определить реактивный
треугольник и определить МДС возбуждения, эквивалентную МДС якоря ( МДС
якоря приведённую к обмотке возбуждения), при нормальном токе якоря
генератора. - Определить ток возбуждения, обеспечивающий работу
генератора при номинальных: нагрузке, напряжении, коэффициенте мощности, и
превышение напряжений генератора при сбросе нагрузки.
Таблица 1. – Технические данные трёхфазного синхронного
генератора.
|
№ задания |
РН, МВт |
UНЛ, |
CosφН |
ОКЗ |
хd, Ом |
хq, Ом |
хσ, Ом |
|
89 |
144,0 |
15,75 |
0,8 |
1,45 |
1,006 |
0,737 |
0,176 |
Схема обмотки якоря – звезда. Ток
якоря отстающий.
1.
Определение сопротивлений обмотки якоря в относительных единицах.
В качестве базисных величин тока
и напряжения якоря принимаем их номинальные фазные значения.
Uб
= UНФ
(1.1)
UНФ
=
В
(1.2)
Uб
= 9104,05 В
Iб
= IНФ (1.3)
IНФ
=
А
(1.4)
Iб
= 6606,11 А
Определим базисное сопротивление.
Ом
(1.5)
Определим индуктивное
сопротивление рассеяния обмотки якоря.
о.е.
(1.6)
Определим продольное синхронное
сопротивление обмотки якоря.
о.е.
(1.7)
Определим поперечное синхронное
сопротивление обмотки якоря.
о.е.
(1.8)
2.
Определение приведённой к обмотке возбуждения
МДС якоря при номинальном токе.
Приведённую к обмотке возбуждения
МДС якоря F*afн
при номинальной нагрузке определяем из реактивного треугольника (треугольника
короткого замыкания) синхронной машины.
Начертим нормальную
характеристику холостого хода (х.х.х.) F*f = f(F*f) для явнополюсной машины – гидрогенератора (Рис. 1)
Таблица 2. – Нормальная характеристика холостого хода
(х.х.х.) гидрогенератора.
|
I*f |
0 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
|
F*f |
0 |
0,53 |
1,0 |
1,23 |
1,3 |
Через начало координат и точку D с координатами (1; ОКЗ = 1,45) проводим прямую линию –
характеристику короткого замыкания (х.к.з.). Из точки пересечения х.к.з. с
линией I* = I*Н
= 1 опустим перпендикуляр на ось абсцисс (точка С).
Рассчитаем ЭДС рассеивания F*σ =
, для I*
= I*Н = 1 эта ЭДС F*σ =
о.е.. Отложим на оси
ординат отрезок ОН, равный F*σ в масштабе напряжения. Из точки Н проводим прямую,
параллельную оси абсцисс, до пересечения с х.х.х. (точка А) и опустим из точки
А перпендикуляр на ось абсцисс (точка В). Соединяем точки А, В, С, получаем
реактивный треугольник, катет ВС которого равен МДС F*afн. Найденную графически из треугольника АВС МДС F*afн проверяем
по формуле:
F*afн =
о.е.
(2.1)
Масштабы: F*f,
U*, I*= 0,01/мм; I*f =
F*f = 0,02/мм
Рис. 1. – Определение МДС якоря F*afн,
приведённой к обмотке возбуждения.
3. Определение тока
возбуждения при нормальной нагрузке и превышение напряжения при сбросе нагрузки
Ток возбуждения I*fн или МДС возбуждения F*fн при номинальной нагрузки генератора определяют по
диаграмме напряжений и МДС неявнополюсного синхронного генератора с учётом
насыщения магнитной цепи (диаграмма Потье). Активное сопротивление обмотки
якоря r* принимаем равным нулю. Диаграмму
Потье чертим по уравнениям
(3.1)
(3.2)
где 
— ток и напряжение
обмотки якоря;
— индуктивное
сопротивление рассеяния фазы обмотки якоря;
E*r — ЭДС, индуктируемая в обмотки якоря результирующим
магнитным потоком машины;
F*f — МДС обмотки возбуждения;
F*аf – МДС якоря, приведённая к обмотке возбуждения (МДС
возбуждения, эквивалентная МДС якоря);
F*r – результирующая МДС генератора.
Начертим (Рис. 2) нормальную
характеристику холостого хода F*f = f (F*f)
по данным табл. 2 для гидрогенератора. Масштабы изображаемых напряжений и токов
принимаем такие же как в п.2.
Из начала координат О начертим
вектор номинального напряжения 
. При номинальной
нагрузке генератора вектор номинального тока якоря 
отстаёт
по фазе от вектора напряжения
на угол φн.
Для определения угла φн начертим дугу окружности произвольного
радиуса (Рис. 2).
На оси ординат отмерим отрезок Оа
= Rсоsφн = 
мм. Из точки а проведём прямую,
параллельную оси абсцисс, до пересечения с дугой окружности в точке d. Прямая, проходящая через точку d
и начало координат О, определяет направление вектора тока якоря I*Н. Длину вектора I*Н
выбираем произвольно.
В результате графического решения
уравнения напряжений (3.1) определяем ЭДС E*r. Для этого из конца вектора U*Н
проводим перпендикуляр вектору тока якоря I*Н
вектор падения напряжения на индуктивном сопротивлении рассеяния jx*σ I*Н в
масштабе напряжения. Для I*Н = 1
jx*σ I*Н
= jx*σ. Соединяем начало координат О с
концом вектора jx*σ I*Н
(точка в), определяем ЭДС E*r, которая равна 1,06 о.е..
На оси ординат от точки О в
масштабе напряжения отмеряем отрезок ОК равный ЭДС E*r и проводим линию ОК = соnst
до пересечения с х.х.х. в точке L. Из точки L опускаем перпендикуляр на ось абсцисс. Отрезок ОМ равен
результирующей МДС F*r.
Из точки М под углом φн
+ γ к прямой МL проводим отрезок МN
равный МДС F*afн
найденной в п.2. Точку Т переносим радиусом ОN на ось
абсцисс. Отрезок ОР равен МДС F*fн или току I*fн обмотки возбуждения, обеспечивающим работу
генератора в номинальном режиме.
Если при неизменном токе
возбуждения генератора отключить нагрузку, то напряжение обмотки якоря
возрастёт до Е′*f
(рис.2). Превышение напряжения при сбросе нагрузки
∆U*
= Е′*f – U*Н = Е′*f – 1 (3.3)
∆U*
= 0,27 о.е.
F*r = 1,1 о.е.
I*fн = F*fн = 1,7 о.е.
Рис. 2. – Определение тока
возбуждения при номинальной нагрузке и превышения напряжения при сбросе
нагрузки.
Похожие материалы
- Определение номинальной мощности электродвигателя после ремонта
- Определение сопротивления якорной цепи двигателя. Расчет механических характеристик при номинальном напряжении на якоре
- Расчет параметров уточнённой Г–образной схемы замещения асинхронного двигателя. Расчет рабочих и пусковых характеристик
Информация о работе
Тип:
Расчетно-графические работы
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание — внизу страницы.