База рефератов

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

«ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИНАХ ПОСТОЯННОГО ТОКА»

Задача 1.

По следующим параметрам обмотки якоря машины постоянного тока: число пар полюсов р, число эффективных проводников N, число витков секции w_c, число секций в катушке и_с, вычертить развернутую схему неперекрещивающейся простой петлевой обмотки, показать полюсы, расставить щетки.

Таблица 1.

Решение

Произведем расчет параметров схемы обмотки якоря.

,

где  – число секций в обмотке якоря,

 – число элементарных пазов,

 – число коллекторных пластин.

 – первый частичный шаг обмотки по якорю (измеряется в элементарных пазах).

$IMAGE6$- второй частичный шаг обмотки по якорю (измеряется в элементарных пазах).

$IMAGE7$ – число эффективных проводников в пазу,

где $IMAGE8$ – число секций в катушке.

$IMAGE9$

Рис. 1. Развернутая схема неперекрещивающейся петлевой обмотки

Задача 2.

Генератор постоянного тока мощностью Р_н имеет кпд h, активное сопротивление цепи якоря R_a, сумма механических, магнитных и добавочных потерь составляет DР₀, % от номинальной мощности, потери в цепи параллельного возбуждения DР_в. Определить ток обмотки якоря.

Таблица 2.

Решение

КПД двигателя постоянного тока определяется соотношением полезной мощности на валу $IMAGE10$ к мощности $IMAGE11$, потребляемой из сети:

$IMAGE12$,

где $IMAGE13$- механическая мощность на валу двигателя,

$IMAGE11$ – мощность потребляемой двигателем из питающей сети энергии.

Мощность $IMAGE11$ можно представить в виде суммы мощностей:

$IMAGE16$, Вт,

где $IMAGE17$ – электрические потери мощности в цепи якоря,

$IMAGE18$ – электрические потери мощности в цепи возбуждения,

$IMAGE19$ – потери мощности на гистерезис и вихревые токи в магнитопроводе (магнитные потери),

$IMAGE20$ – механические потери,

$IMAGE21$ – добавочные потери.

По условию задачи сумма магнитных, механических и добавочных потерь известна:

$IMAGE22$, %.

По условию задачи потери в цепи параллельного возбуждения нам известны: $IMAGE23$.

Учитывая это, формулу КПД можно записать в следующем виде:

$IMAGE24$

Следовательно, окончательно формула КПД имеет вид:

$IMAGE25$.

Выразим из этой формулы $IMAGE26$:

$IMAGE27$

Следовательно, окончательно формула тока обмотки якоря $IMAGE26$ имеет вид:

$IMAGE29$

Вычислим значение $IMAGE30$:

$IMAGE31$(Вт).

Подставляем в числовые значения и вычисляем $IMAGE26$:

$IMAGE33$

Задача 3

Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие данные: номинальную мощность Р_н, номинальное напряжение U_н, сопротивление цепи якоря R_a, сопротивление цепи возбуждения R_в. Определить КПД генератора, если сумма механических, магнитных и добавочных потерь составляет DР₀, % от номинальной мощности.

Таблица 3.

Решение

КПД двигателя постоянного тока определяется соотношением полезной мощности на валу $IMAGE10$ к мощности $IMAGE11$, потребляемой из сети:

$IMAGE12$,

где $IMAGE13$- механическая мощность на валу двигателя,

$IMAGE11$ – мощность потребляемой двигателем из питающей сети энергии.

Мощность $IMAGE11$ можно представить в виде суммы мощностей:

$IMAGE16$, Вт,

где $IMAGE17$ – электрические потери мощности в цепи якоря,

$IMAGE18$ – электрические потери мощности в цепи возбуждения,

$IMAGE19$ – потери мощности на гистерезис и вихревые токи в магнитопроводе (магнитные потери),

$IMAGE20$ – механические потери,

$IMAGE21$ – добавочные потери.

По условию задачи сумма магнитных, механических и добавочных потерь известна:

$IMAGE22$, %.

Учитывая это, формулу КПД можно записать в следующем виде:

$IMAGE47$

Известно, что $IMAGE48$. Выразим из этого равенства $IMAGE49$:

$IMAGE48$

$IMAGE51$

$IMAGE52$, А.

Из равенства $IMAGE53$ выразим $IMAGE26$:

$IMAGE53$

$IMAGE56$, А.

Подставляем полученные выражения в формулу КПД двигателя:

$IMAGE57$

Следовательно, окончательно формула КПД имеет вид:

$IMAGE58$.

Вычислим значение $IMAGE30$:

$IMAGE60$ (Вт).

Подставляем в числовые значения и вычисляем КПД генератора постоянного тока:

$IMAGE61$

Задача 4

Полезная механическая мощность двигателя постоянного тока Р_н, номинальное напряжение U_н, номинальный ток I_н. Определить КПД, номинальный вращающий момент и сумму потерь двигателя, если номинальная частота вращения n_н.

Таблица 4.