В этой статье описаны основные формулы, величины и их обозначения которые относятся ко всем двигателям постоянного тока.
В результате взаимодействия Iя тока якоря в проводнике L обмотки якоря с внешним магнитным полем возникает электромагнитная сила создающая электромагнитный момент М который приводит якорь во вращение с частотой n.
Противо ЭДС двигателя Eя
При вращении якоря пазовый проводник пресекает линии поля возбуждения с магнитной индукцией B и в соответствии с явлением электромагнитной индукции в проводнике наводится ЭДС Eя направленная навстречу Iя. Поэтому эта ЭДС называется противо ЭДС и она прямо пропорциональна Ф магнитному потоку и частоте вращения n.
Eя = Се * Ф * n (1)
Ce — постоянный коэффициент определяемой конструкцией двигателя.
Применив второй закон Кирхгофа получаем уравнение напряжения двигателя.
U = Eя + Iя * ∑R (2)
где ∑R — суммарное сопротивления обмотки якоря включающая сопротивление :
- обмотки якоря
- добавочных полюсов
- обмотки возбуждения (для двигателей с последовательным возбуждением)
Ток якоря Iя
Выразим из формулы 2 ток якоря.
Частота вращения якоря
Из формул 1 и 2 выведем формулу для частоты вращения якоря.
Электромагнитная мощность двигателя
Pэм = Ея Iя (5)
Электромагнитный момент
где: ω = 2*π*f — угловая скорость вращения якоря, Cм — постоянный коэффициент двигателя (включает в себя конструктивные особенности данного двигателя)
Момент на валу двигателя, т.е. полезный момент, где М0 момент холостого хода;
Р2 — полезная мощность двигателя
сопротивление
якоря. Его можно найти в каталоге, либо
непосредственным измерением. Если же
ни то ни другое невозможно, для
определения сопротивления
используем приближенную формулу.
Сопротивление якоря находят из
предположения, что половина всех потерь
в двигателе приходится на долю якоря.
Где
условное сопротивление, которое нужно
включить в якорную цепь, чтобы при
неподвижном якоре получить номинальный
ток.
25 Чем отличается механическая характеристика дпт последовательного возбуждения от дпт параллельного возбуждения?
Двигатели с
параллельным возбуждением;(обмотка
якоря включается параллельно обмотке
возбуждения)
Двигатели
последовательного возбуждения;(обмотка
якоря включается последовательно
обмотке возбуждения).
Электродвигатели
постоянного тока с последовательной
обмоткой возбуждения имеют существенное
отличие от двигателей с параллельной
обмоткой возбуждения, магнитный поток
которых практически не зависит от
нагрузки и является величиной постоянной,
что и определяет жесткость ИХ
характеристики. У двителя с последовательной
обмоткой с последовательным воз-
возбуждения буждением обмотка возбуждения
LM включена последовательно с якорем,
вследствие чего через якорь и обмотку
возбуждения протекает один и тот же ток
/в и при изменении нагрузки меняется и
магнитный поток
26 По какой причине дпт последовательного возбуждения не имеют аналитической записи механической характеристики
Рисунок 65 Механическая
характеристика двигателя последовательного
возбуждения
Резко падающая
кривая механической характеристики
обеспечивает ДПТ последовательного
возбуждения устойчивую работу при любой
нагрузке большей 25% от номинальной.
Полученные
уравнения дают лишь общее представление
о характеристиках электропривода с
двигателем последовательного возбуждения,
так как в действительности магнитная
система машины насыщена и кривая
намагничивания весьма далека от прямой.
Поэтому в
практических целях обычно пользуются
универсальными характеристиками для
серии машин
27 Как строятся механические характеристики дпт последовательного возбуждения?
В ДПТ с последовательным
возбуждением поток возбуждения создаётся
током якоря машины, для чего обмотка
возбуждения и якорь двигателя включаются
последовательно относительно источника
питания, как показано на схеме рис. 6.13.
Обычно при токах
магнитная цепь машины не насыщена и
поток возбуждения пропорционален току
возбуждения
При больших токах якоряIя>Iяном
магнитная цепь машины насыщена, и поток
возбуждения можно считать постоянным.
Подставив в уравнение
где
– сопротивление обмотки возбуждения,
значение
получим
Зная, что
получим
гдеC1,
C2,
C3
– постоянные. Поскольку в установившемся
режиме Mэм
=M,
то
и уравнение механической характеристики
ДПТ с последовательным возбуждением в
диапазоне нагрузокM
<Mном
принимает вид
которому
соответствует гиперболическая кривая,
приведённая на рис. 6.14.
Способность двигателей последовательного
возбуждения развивать большой
электромагнитный момент, пропорциональный
квадрату тока якоря, обеспечивает этим
двигателям хорошие пусковые свойства,
т. е. большой пусковой момент при
сравнительно малом токе якоря. Поэтому
такие двигатели применяют в грузоподъёмных
и тяговых приводах. Следует обратить
внимание на недопустимость работы
электродвигателей с последовательным
возбуждением в режиме холостого хода
или с нагрузкой менее 25% от номинальной
– это приводит к разносу двигателя.
Регулирование
скорости вращения этих двигателей
возможно теми же способами, что и для
двигателей с независимым возбуждением.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Определение сопротивления якорной цепи двигателя. Расчет механических характеристик при номинальном напряжении на якоре
Страницы работы
Фрагмент текста работы
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации
Красноярский Государственный Аграрный Университет
Кафедра электроснабжения
Контрольная работа № 4
Машины постоянного тока
Вариант № 53
Выполнил: ст. гр. ЭТ-33
Гольцман Ю.В.
Проверил: преподаватель
Мещеряков
А.В.
Красноярск 2004
Контрольная работа № 4
Машины постоянного тока
Вариант № 53
1.
Начертить электрическую схему
соединения обмоток двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.
2.
Приближенно определить
сопротивление якорной цепи двигателя.
3.
Рассчитать рабочие характеристики
по техническим данным двигателя. Начертить графики рабочих характеристик.
4.
По заданному значению пускового
тока или момента определить сопротивление пускового реостата.
5.
Рассчитать естественную
механическую характеристику 
и искусственные
(реостатные) механические характеристики при добавочных сопротивлениях,
последовательно включенных в цепь якоря. Начертить графики характеристик.
6.
Рассчитать механические
характеристики при номинальном напряжении на якоре и ослаблении магнитного
потока на 20% и 40%. Начертить графики характеристик.
Технические данные двигателя постоянного тока
|
Номинальные |
Число полюсов
|
Сопротивления |
||||
|
напряжение
|
мощность
|
частота вращения
|
КПД
|
якорной цепи
|
обмотки возбуждения
|
|
|
220 |
22,0 |
1000 |
0,82 |
4 |
0,181 |
77,6 |
Приближенное определение
сопротивления якорной цепи двигателя
Номинальная мощность, потребляемая двигателем из
сети
где
-номинальная механическая мощность на валу
двигателя, кВт
-номинальный КПД, о.е.
Суммарные потери
мощности в двигателе при номинальной нагрузке
Номинальный
ток двигателя
где
-номинальное напряжение, В
Номинальный
ток возбуждения
где
-сопротивление обмотки возбуждения, Ом
Номинальный
ток якоря
Приближенно
считаем, что электрические потери мощности 
в
якорной цепи двигателя с параллельным возбуждением составляют половину
суммарных потерь мощности в двигателе
Сопротивление
якорной цепи двигателя
Рабочие характеристики двигателя 
, при 
Номинальная угловая
механическая скорость вращения якоря
где 
–
номинальная частота вращения якоря, об/мин
Произведение конструктивной постоянной машины Се
на номинальный магнитный поток Фн
Угловая механическая скорость вращения якоря при «идеальном»
холостом ходе
Номинальный,
полезный момент на валу
Электрические потери мощности в якорной цепи
двигателя при номинальной нагрузке
Потери мощности при холостом ходе двигателя
Потери мощности в обмотке возбуждения при
номинальном токе возбуждения
Момент холостого
хода двигателя
Электромагнитный
момент
Ток якоря двигателя
где 
при расчётах в системе СИ.
Угловая
механическая скорость вращения якоря
Частота вращения
якоря
Полезная механическая мощность на валу
Электрические
потери мощности в якорной цепи
Электрическая
мощность, потребляемая двигателем из сети
Ток, потребляемый двигателем из
сети
КПД двигателя
Результаты расчёта рабочих характеристик
|
|
0 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
|
|
0 |
52,55 |
105,09 |
157,6 |
210,19 |
262,74 |
|
|
14 |
66,66 |
119 |
171,75 |
224 |
276,85 |
|
|
7,44 |
35,16 |
62,88 |
90,59 |
118 |
146 |
|
|
115,33 |
112,68 |
110,04 |
107,39 |
104,74 |
102,09 |
|
|
1101,86 |
1076,58 |
1051,29 |
1026,02 |
1000,74 |
975,46 |
|
|
0 |
5,92 |
11,56 |
16,93 |
22,02 |
26,83 |
|
|
0,01 |
0,224 |
0,716 |
1,485 |
2,533 |
3,859 |
|
|
2,27 |
8,41 |
14,54 |
20,68 |
26,81 |
32,95 |
|
|
10,32 |
34,21 |
66,09 |
93,98 |
121,87 |
149,75 |
|
|
0 |
0,704 |
0,795 |
0,819 |
0,821 |
0,814 |
График зависимостей I, M2 = f (P2)
График зависимости Р1 = f (Р2)
График зависимости h = f (P2
)
График зависимости n = f (P2)
Определение сопротивления пускового реостата
Сопротивление пускового реостата, если задан пусковой
ток якоря 
Механические характеристики двигателя при различных
добавочных сопротивлениях в цепи якоря
Частота вращения «идеального» холостого хода двигателя
Угловая механическая скорость вращения при
номинальном моменте на валу
где 
-номинальный
электромагнитный момент двигателя (Нм) при 
Соответствующая
частота вращения якоря
|
|
|
|
|
|
|
104,74 |
70,86 |
36,976 |
|
|
1000,738 |
677,008 |
353,277 |
Механические характеристики при разных добавочных
сопротивлениях в цепи якоря двигателя: 1 – естественная (RЯД=0); 2,3 – искусственные реостатные при RЯД1= 3RЯ и RЯД2= 6RЯ.
Механические характеристики при ослаблении магнитного
потока двигателя.
При уменьшении магнитного
потока в двигателях параллельного возбуждения увеличивается механическая
угловая скорость вращения якоря при «идеальном» холостом ходе
где К – коэффициент, учитывающий отношение
магнитного потока после его уменьшения по отношению к номинальному, о.е.
Частота вращения якоря при «идеальном» холстом ходе
Соответствующую второй точке механической
характеристики угловую механическую скорость вращения якоря определим по
формуле механической характеристики при номинальном моменте на валу М2Н
где
-номинальный электромагнитный момент
двигателя (Нм) при .
Частота вращения якоря
|
К=1 |
К=0,8 |
К=0,6 |
|
|
|
116 |
145,048 |
193,397 |
|
|
1108,6 |
1385,809 |
1847,746 |
|
|
104,7 |
127,4 |
162,024 |
|
|
1000,738 |
1217,2 |
1547,996 |
Механические характеристики при разных значениях
магнитного потока: 1 – естественная (Ф=ФН, к=1); 2,3 – искусственные
при ослабленном магнитном
Похожие материалы
- Асинхронные машины. Расчет трехфазных асинхронных двигателей
- Инструкция по эксплуатации выключателей ВМП(Э)-10
- Расчет параметров уточнённой Г–образной схемы замещения асинхронного двигателя. Расчет рабочих и пусковых характеристик
Информация о работе
Сопротивление якоря последовательного двигателя постоянного тока при заданном напряжении Калькулятор
| Search | ||
| Дом | Инженерное дело ↺ | |
| Инженерное дело | Электрические ↺ | |
| Электрические | Машина ↺ | |
| Машина | Машина постоянного тока ↺ | |
| Машина постоянного тока | Двигатель постоянного тока ↺ | |
| Двигатель постоянного тока | Двигатель серии постоянного тока ↺ | |
| Двигатель серии постоянного тока | Сопротивление ↺ |
|
✖Напряжение питания — это входное напряжение, подаваемое в цепь двигателя постоянного тока.ⓘ Напряжение питания [Vs] |
+10% -10% |
||
|
✖Напряжение якоря описывается с помощью закона индукции Фарадея. Наведенное напряжение замкнутой цепи описывается как скорость изменения магнитного потока через эту замкнутую цепь.ⓘ Напряжение якоря [Va] |
+10% -10% |
||
|
✖Ток якоря двигателя постоянного тока определяется как ток якоря, развиваемый в электрическом двигателе постоянного тока из-за вращения ротора.ⓘ Ток якоря [Ia] |
+10% -10% |
||
|
✖Последовательное сопротивление поля — это сопротивление, такое же, как сопротивление поля, но оно соединено последовательно с якорем генератора постоянного тока.ⓘ Последовательное сопротивление поля [Rsf] |
+10% -10% |
|
✖Сопротивление якоря представляет собой омическое сопротивление медных проводов обмотки плюс сопротивление щетки в электрическом двигателе постоянного тока.ⓘ Сопротивление якоря последовательного двигателя постоянного тока при заданном напряжении [Ra] |
⎘ копия |
Сопротивление якоря последовательного двигателя постоянного тока при заданном напряжении Решение
ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок
Напряжение питания: 240 вольт –> 240 вольт Конверсия не требуется
Напряжение якоря: 11.08 вольт –> 11.08 вольт Конверсия не требуется
Ток якоря: 3.7 Ампер –> 3.7 Ампер Конверсия не требуется
Последовательное сопротивление поля: 9.7 ом –> 9.7 ом Конверсия не требуется
ШАГ 2: Оцените формулу
ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода
52.1702702702703 ом –> Конверсия не требуется
3 Сопротивление Калькуляторы
Сопротивление якоря последовательного двигателя постоянного тока при заданном напряжении формула
Сопротивление якоря = ((Напряжение питания–Напряжение якоря)/Ток якоря)-Последовательное сопротивление поля
Ra = ((Vs–Va)/Ia)-Rsf
Что такое серийный двигатель постоянного тока?
Двигатель постоянного тока с последовательной обмоткой, как в случае двигателя постоянного тока с параллельной обмоткой или двигателя постоянного тока с комбинированной обмоткой, относится к категории двигателей постоянного тока с самовозбуждением, и он получил свое название от того факта, что обмотка возбуждения в этом случае подключена внутри последовательно к обмотке якоря.
Сопротивление якоря
по Йосту Нуссельдеру |
Обновление: Июль 24, 2021
Мне нравится создавать бесплатный контент, полный советов для моих читателей, вас. Я не принимаю платное спонсорство, мое мнение принадлежит мне, но если вы сочтете мои рекомендации полезными и в конечном итоге купите что-то, что вам нравится, по одной из моих ссылок, я мог бы получить комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас. Узнать больше
Сопротивление якоря – это омическое сопротивление в основных токоведущих обмотках электрогенератора или двигателя. Без этого машине потребовалось бы гораздо больше энергии, и ее скорость была бы не такой высокой.
Как рассчитать сопротивление якоря?
Вы вычисляете сопротивление якоря, беря напряжение вашего последовательного двигателя постоянного тока и уменьшая его до меньшего числа, а затем разделив это число на величину тока, протекающего через вашу систему. После применения этой формулы вы получите более легко читаемое значение сопротивления: ((Напряжение – Ea) / Ia) -Rs = Ra (сопротивление).
Какова цель сопротивления якоря?
Переменные сопротивления элементов в цепи часто используются для управления мощностью и скоростью. В некоторых случаях это может быть так же просто, как настроить таймер духовки или ручку плиты! Изменение этого конкретного электрического элемента изменит ток, протекающий через этот конкретный участок, что влияет на падение напряжения из-за его влияния на приложенные напряжения (и, следовательно, скорости).
Почему в двигателе постоянного тока низкое сопротивление якоря?
Сопротивление якоря в двигателях постоянного тока низкое из-за необходимости иметь достаточное сопротивление обмотки для ограничения дрейфа тока. Однако это может вызвать проблемы с производительностью, поскольку любое сопротивление якоря уменьшит количество электроэнергии, вырабатываемой генератором, и тем самым сделает его менее эффективным.
От чего зависит сопротивление обмотки якоря?
Сопротивление обмотки якоря обратно пропорционально длине и площади поперечного сечения, поэтому удвоение любого из них уменьшит общее сопротивление в четыре раза. Число не влияет на это, потому что оно пропорционально сопротивлениям; добавление проводников просто делит вклад каждого проводника в зависимости от их количества.
Что такое метод управления арматурой?
Метод управления якорем – это особый случай последовательного привода электродвигателя постоянного тока, в котором питание катушек привода регулируется путем изменения напряжения на них. Это позволяет точно регулировать скорость и крутящий момент, а также выполнять торможение без использования каких-либо внешних компонентов, таких как частотно-регулируемые приводы или прерыватели.
Как рассчитать ток якоря?
При вычислении тока якоря играет роль ряд факторов. Наиболее важным является приложенное напряжение, но также следует учитывать обратную ЭДС и сопротивление.
Что такое индуктивность якоря?
Индукция якоря – это мера того, насколько изменится ток при прохождении через электрический проводник. Если у вас нет информации об этом параметре, установите его значение на любое число, достаточно маленькое, чтобы не оказывать отрицательного воздействия на работу вашего двигателя, но достаточно большое для расчетов с другими параметрами, такими как плотность потока и последовательное сопротивление.
Читайте также: вот как вы читаете измерители влажности, используя эту таблицу
Я Йоост Нуссельдер, основатель Tools Doctor, контент-маркетолог и папа. Мне нравится пробовать новое оборудование, и с 2016 года вместе со своей командой я пишу подробные статьи в блогах, чтобы помочь постоянным читателям с инструментами и советами по изготовлению.
