عزم الدوران المقدر لمحرك DC. عزم الدوران الكهرومغناطيسي لمولد التيار المستمر

مولد عزم الدوران الكهرومغناطيسي التيار المباشر

القوة المؤثرة على موصل يمر به تيار تساوي . لإجراء الحساب، نأخذ الحث عند تقسيم القطب كقيمة متوسطة. التيار في جميع الموصلات هو نفسه، والحث متوسط، وكل موصل يعبر عمليا الخط المغناطيسي العمودي. وبناءً على ذلك، من الممكن تركيز القوة الكلية لجميع الموصلات في موصل واحد.

أين هو عدد الموصلات من لف حديد التسليح. اللحظة الكهرومغناطيسية, ، استبدل ، نحصل على حيث: - التدفق إذن

يعتمد عزم الدوران الكهرومغناطيسي على التدفق وتيار عضو الإنتاج. في وضع المولد عزم الدوران الكهرومغناطيسيهو مثبط. سيتم كتابة معادلة حالة التوازن للحظات حيث:

عزم الدوران الميكانيكيعلى رمح المولد

لحظة حركة خاملة

عزم الدوران الكهرومغناطيسي

6. رد فعل حديد التسليح في آلات التيار المستمر

في الوضع الخامل لمولد التيار المستمر، يخلق تيار الإثارة التدفق الرئيسي، والذي، عندما يدور عضو الإنتاج، يحفز EMF في ملف عضو الإنتاج. التدفق في وضع الخمول متماثل، الشكل 1. 18. إذا كانت دائرة عضو الإنتاج متصلة بحمل، فسوف يتدفق التيار عبر ملف عضو الإنتاج، مما سيخلق تدفقًا خاصًا به.

يسمى تفاعل تدفق عضو الإنتاج مع تدفق الأقطاب الرئيسية بتفاعل عضو الإنتاج. يمكن عرض صورة توزيع تدفق حديد التسليح في الشكل. 19.

عندما يكون المولد في وضع الخمول، يتم تحديد المجال الكهرومغناطيسي المستحث في ملف عضو الإنتاج بواسطة القاعدة اليد اليمنى. من خلال توصيل الحمل، سيظهر تيار في عضو الإنتاج في نفس اتجاه المجال الكهرومغناطيسي. سيخلق التيار تدفقًا، والذي، بالتفاعل مع تدفق الأقطاب الرئيسية، سيخلق تدفقًا ناتجًا. بسبب تدفق عضو الإنتاج، سيتم إزالة مغناطيسية الحافة المتقدمة للقطب، وسيتم ممغنطة الحافة الجارية للقطب، الشكل 1. 20. سوف يتغير المحايد المادي للمولد مع دوران عضو الإنتاج. وهو عمودي على التدفق الناتج.

أرز. 18 الشكل. 19 الشكل. 20

رد فعل المحرك للمحرك هو عكس المولد.

محرك المولدات

مع نفس اتجاه دوران عضو الإنتاج، بغض النظر عن وضع التشغيل، فإن اتجاه المجال الكهرومغناطيسي في عضو الإنتاج هو نفسه. في وضع المحرك، يتم توجيه تيار عضو الإنتاج عكسيًا لـ EMF، وبالتالي فإن رد فعل عضو المحرك يكون عكسيًا للمولد، أي. سيتم ممغنطة الحافة المتقدمة للقطب، وسيتم إزالة مغناطيسية الحافة الجارية للقطب.

دعونا نفكر في القوة الممغنطة لتفاعل عضو الإنتاج، والحث المغناطيسي لعضو الإنتاج، والحث الناتج عند تقسيم القطب.

للنظر في القوة الممغنطة لتفاعل عضو الإنتاج، نقدم مفهوم الحمل الخطي لعضو الإنتاج - التيار لكل وحدة محيط عضو الإنتاج.

من خلال إدخال هذه القيمة، من الممكن استبدال المرساة المسننة بشكل مشروط بمرساة ناعمة، حيث يتم توزيع الحمل الخطي بالتساوي على السطح بأكمله. في عضو الإنتاج الحقيقي، يكون التيار موجودًا فقط في الفتحات، مما يعقد الحساب.

وفقًا لقانون التيار الإجمالي، يترتب على ذلك أن قوة التمغنط على طول دائرة مغلقة تساوي إجمالي التيار الذي تغطيه هذه الدائرة، ويتم تحديد التيار الإجمالي على طول معين بواسطة الحمل الخطي.

لذلك، فإن القوة المغناطيسية لتفاعل عضو الإنتاج هي قانون خطي.

في ، ؛ ، .

دعونا نحدد نمط تحريض عضو الإنتاج. - القانون الخطي محفوظ تحت القطبين، وبين القطبين، بسبب مقاومة الهواء العالية، فإن منحنى الحث لديه تراجع. ()، أرز. 21. في الخمول، الحث

يبدو الشكل 21 قريبًا من شكل شبه منحرف.

يتم تشويه منحنى الحث الناتج، أي أن الحافة المتقدمة للقطب تصبح ممغنطة، وتكون الحافة الهابطة ممغنطة. يتم تثبيت الفرش بشكل محايد. في هذه الحالة، سيكون رد فعل عضو الإنتاج عرضيًا، كما في الشكل 1. 22.

الشكل 22 الشكل 23 الشكل 24

إذا تم تركيب الفرش على طول الأعمدة، فإن تفاعل عضو الإنتاج سيتم إزالة المغناطيسية طوليًا، الشكل 1. 23. إذا تم تحريك فرش المولد بواسطة قوس () في اتجاه الدوران، فيمكن توسيع تفاعل عضو الإنتاج على طول المحاور، الشكل 23. 24.

, ,

حيث: - المحور العرضي

المحور الطولي.

تشوه قوة التمغنط العرضية التدفق المغناطيسي، بينما تعمل القوة الطولية على إزالة المغناطيسية.

يؤثر تفاعل عضو الإنتاج على جميع خصائص مولدات التيار المستمر.

7.مولد الإثارة المستقل

يتم تحديد خصائص المولد من خلال خصائصه. 1. خصائص التباطؤ:،،

الخط المتقطع - خاصية سرعة الخمول المحسوبة.

تسمح خاصية سرعة الخمول للشخص بالحكم على درجة تشبع الدائرة المغناطيسية. 2. خاصية التحميل: , , .

المثلث مميز. الساق - تيار الإثارة الذي يعوض عن رد فعل عضو الإنتاج.

3. الخصائص الخارجية : .

8.مولد كهرباء الإثارة الموازية

مولد الإثارة المتوازي هو مولد متحمس ذاتيًا. يتم تشغيل الملف الميداني بواسطة دائرة عضو الإنتاج. لكي يتم إثارة المولد يجب توافر عدد من الشروط:

3. يجب أن تكون مقاومة دائرة الإثارة أقل من الحرجة، أي.

تحدث عملية الإثارة الذاتية في وضع الخمول.

تتم عملية الإثارة الذاتية بالترتيب التالي: عند التشغيل محرك غير متزامنفي الشبكة، يبدأ عضو توليد المولد في الدوران. يؤدي التدفق المتبقي، الذي يعبر موصلات عضو الإنتاج، إلى تحفيز . تحت تأثير هذا، يبدأ التيار بالتدفق من خلال لف الإثارة، مما يخلق تدفقًا. إذا تم توجيه هذا التدفق وفقًا للتدفق المتبقي، فسيزداد التدفق الإجمالي، وسيزداد أيضًا الحث المستحث في عضو الإنتاج. وهذا سيؤدي إلى زيادة التيار والتدفق وما إلى ذلك.

سوف تصبح السيارة متحمسة. ستكون عملية الإثارة مثل الانهيار الجليدي.

الشرط الثالث للإثارة الذاتية هو: 33.

المباشر - خاصية الجهد الحالي لدائرة الإثارة. . . ستحدث عملية الإثارة على طول منحنى متدرج حتى هذه النقطة. الجهد االكهربى . كلما زاد حجم المكون الديناميكي، زادت سرعة حدوث عملية الإثارة. إذا قمت بزيادة المقاومة، سيتم إثارة الجهاز إلى جهد أقل (نقطة).

ومع زيادة أخرى، فإن خاصية الجهد الحالي ستكون مماسية.

مقاومة دائرة الإثارة المقابلة للخاصية العرضية هي المقاومة الحرجة. من هذه المقاومة فصاعدًا، لن يتم تحفيز الآلة.

خصائص المولد

خاصية الخمول لها إثارة من جانب واحد ولها الشكل التالي.

2. خصائص الحمل والتحكم مشابهة لمولد الإثارة المستقل.

عادةً ما تتم مقارنة هذه الخاصية بخاصية مولد الإثارة المستقل. أسباب انخفاض جهد مولد الإثارة الموازي: 1. انخفاض الجهد في دائرة عضو الإنتاج - .

2. تأثير إزالة المغناطيسية من رد فعل حديد التسليح.

3. مع زيادة تيار عضو الإنتاج، ينخفض الجهد عند أطراف عضو الإنتاج، وبالتالي ينخفض تيار الإثارة والتدفق، أي.

وضع دائرة مقصورةالمولد خطير جدًا، حيث يصل تيار الدائرة القصيرة إلى .

9.مولد الإثارة المختلط والمتسلسل

مولد الإثارة التسلسلي

يتم توصيل ملف الإثارة للمولد بشكل متسلسل مع عضو الإنتاج. تيار الإثارة يساوي تيار عضو الإنتاج -.

مع الإثارة المستقلة، يمكنك إزالة خاصية سرعة الخمول. في المخطط المعتاد (الشكل 34)، يمكن إزالة خاصية خارجية تصاعدية فقط. لم يجد مولد الإثارة المتسلسل تطبيقًا عمليًا.

مولد الإثارة المختلط

يستخدم مولد الإثارة المختلط على نطاق واسع في الصناعة. يمكن تشغيل ملفات الإثارة على طول التدفق وفقًا للتيار الموضح في الشكل أو عكسه. 35.

1. خصائص سرعة الخمول , .

في حالة عدم التحميل، يكون تيار عضو الإنتاج صفرًا، وبالتالي فإن ملف المجال لا ينتج أي تدفق. ولذلك، فإن خاصية عدم التحميل تشبه خاصية مولد التحويلة.

2. خاصية التحميل،

خاصية التحميل (3) لمولد الإثارة المتوازي.

خاصية الحمل (2) لمولد الإثارة المختلط مع اتجاه تيار ثابت. لذلك، فإن اللف المتسلسل يلعب دور المعوض لتفاعل عضو الإنتاج، وتمر الخاصية (2) فوق خاصية عدم التحميل.

3. الخصائص الخارجية , .

باستخدام مولد الإثارة المختلط، بنسب واتجاهات تدفقات مختلفة، من الممكن الحصول على خصائص من أنواع مختلفة.

إذا كان المستهلكون موجودين بعيدا عن المولد، فإن تيار لف الإثارة مهم، مما يعطي زيادة الجهدمع مراعاة انخفاض الجهد في الشبكة (خاصية 1). بالنسبة للوضع العادي، يتم استخدام الخاصية 2.

الخاصية 3 هي إحدى خصائص الحفار، والتي يتم الحصول عليها عند توصيل اللفات في اتجاهين متعاكسين.

4. خاصية التعديل .

يمكن عملياً إزالة خصائص الضبط، المطابقة للخصائص الخارجية 1 و2.

المراسي . عزم الدوران الكهرومغناطيسي .

10. بدء تشغيل محركات التيار المستمر

تستخدم محركات التيار المستمر على نطاق واسع في أنظمة مختلفةالمحركات الكهربائية حيث يلزم نطاق واسع من التحكم في السرعة. يقوم محرك DC بتحويل المستهلكة طاقة كهربائيةإلى ميكانيكية على العمود، على الرغم من أن آلة التيار المستمر قابلة للعكس. دعونا نبين مبدأ نقل المولد إلى وضع المحرك، الشكل 1. 36.

بالنسبة للمولد، من أين يأتي تيار المولد؟ .

مع زيادة المقاومة، يتناقص التيار، وبالتالي، سينخفض التيار أيضًا. مع زيادة أخرى سيكون مساوياً للجهد U

وسيكون تيار المولد صفراً. علاوة على ذلك، مع الزيادة، سوف ينخفض التيار، وبالتالي، سينخفض. في الوقت نفسه، سيغير التيار من الشبكة اتجاهه، وسيتحول الجهاز إلى وضع المحرك. معادلة التوازن للمحرك: , , إذن .

تم الحصول على معادلة لخصائص سرعة محرك التيار المستمر. يتم كتابة معادلة عزم المحرك : .

مخطط طاقة محرك التيار المستمر

استهلاك الطاقة الكهربائية للمحرك

الطاقة الكهرومغناطيسية

الطاقة الميكانيكية

خسائر لف الإثارة

إجمالي التيار من الشبكة

بقسمة المعادلة على التيار نحصل على

أين

بدء تشغيل محركات التيار المستمر

معادلة حالة توازن المحرك والتي يساوي التيار منها : .

عند بدء تشغيل المحرك، لذلك بدءا الحاليقد يكون عدة مرات أكثر من القيمة الاسمية. يمكن أن يؤدي ذلك إلى نشوب حريق دائري في المشعب وعطل ميكانيكي للمحرك. لذلك، للحد من تيار البدء، يتم استخدام مقاومة متغيرة أو محطات البدء ويكون التيار مساويًا لـ.

ومع تسارع عضو الإنتاج، فإنه يتولد ويتناقص تيار عضو الإنتاج. لذلك، بعد تسريع عضو الإنتاج، تتم إزالة مقاومات البداية في دائرة عضو الإنتاج. تظهر دائرة بدء الاتصال في الشكل. 38.

يظهر الرسم البياني لتوقيت بدء تشغيل المحرك في الشكل. 39.

يظهر بدء التشغيل وفقًا لخصائص البدء في الشكل. 40.

لبدء تشغيل المحركات منخفضة الطاقة، يتم استخدام مقاومة متغيرة. تظهر دائرة مقاومة متغيرة في الشكل. 41.

عند البدء، يكون شريط التمرير المتغير في الموضع (1)، بعد البدء في الموضع (2).

عكس محرك التيار المستمر

عزم الدوران الكهرومغناطيسي

إذا قمت بتغيير اتجاه التيار في عضو الإنتاج، فإن القوة المؤثرة على الموصل الذي يحمل التيار سوف تغير اتجاهها، وبالتالي، فإن اتجاه الدوران سيتغير أيضًا (الشكل 1). 42. تغيير الأقطاب (تغيير اتجاه تيار لف المجال) سيؤدي إلى نفس النتيجة. وبالتالي، لعكس الاتجاه فمن الضروري إما تغيير اتجاه التيار في عضو الإنتاج، أو تغيير اتجاه التيار في ملف المجال (تغيير القطبين). إذا قمت بتغيير + إلى - عند مدخل المحرك، فإن التدفق وتيار عضو الإنتاج سيغيران اتجاههما، وسيظل عزم الدوران كما هو في اتجاه الدوران.

11. المحركات المتوازية

يتم تصنيف محركات التيار المستمر اعتمادًا على طريقة توصيل الملف الميداني بالمحرك:

1. المحركات المتوازية

رسم تخطيطىيظهر في الشكل تشغيل محرك الإثارة الموازي. 43. للبدء، يتم استخدام مقاومة متغيرة (p.r.). يتم تحديد خصائص المحرك من خلال خصائصه.

1.السرعة المميزة، الاعتماد،،

خاصية السرعة تسمى طبيعية، الشكل 1. 44. إذا كانت ، فإن الخاصية تسمى متغيرة. نظرًا لأن مقاومة عضو الإنتاج تكون عادةً صغيرة، مع زيادة تيار عضو الإنتاج، يكون انخفاض الجهد في دائرة عضو الإنتاج صغيرًا وتنخفض السرعة قليلاً. ولذلك فإن الخاصية الطبيعية للمحرك قاسية.

2. لحظة مميزة، والاعتماد، . في التين. 44. يتم تقديم الخاصية الثانية حيث

3. الخصائص الميكانيكية، اعتماد السرعة على عزم الدوران.

نحدد تيار عضو الإنتاج خلال اللحظة ، ومن هنا نستبدل هذا التعبير في المعادلة الأصلية ونحصل على الخاصية الميكانيكية: , .

يتم عرض الخصائص الميكانيكية عند مقاومات مختلفة في الشكل. 45، حيث، أي أن الخاصية الميكانيكية عند جامدة أيضًا. وهذا ما يحدد مجال استخدام هذه المحركات (ناقلات الحركة، المراوح، أنظمة محركات الديزل لآلات القيادة).

شروط التشغيل المستقر للوحدة

المعادلة الأساسية لحركة محرك كهربائي

عملية الحالة المستقرة عندما ، ، ،

لو ، ، .

شرط التشغيل المستقر للوحدة هو: أن تتوافق النقطة مع التشغيل المستقر للوحدة.

4. خصائص الأداء هي التبعية.

يتم توصيل ملف مجال المحرك على التوالي مع عضو الإنتاج، الشكل 1. 45 أ. تيار المحرك يساوي تيار المجال. لذلك، فإن لف الحقل يحتوي على مقطع عرضي كبير وعدد قليل من المنعطفات. اتصال تسلسليلف المجال هو سمة مميزةلهذا المحرك ويؤثر على نوع الخصائص. مع زيادة تيار عضو الإنتاج، يزداد التدفق، وتنخفض سرعة المحرك بشكل حاد، أي يتم الحصول على خاصية السرعة الناعمة، الشكل 1. 46.

1. خاصية السرعة . بشكل عام، بسبب التشبع، لا يوجد حل؛ يمكن الحصول على تعبير تحليلي لخاصية السرعة فقط لآلة غير مشبعة، عندما، الشكل 1. 46.

عزم الدوران عند ، أي إذا زاد تيار الحمل بمقدار 2 مرات فإن عزم الدوران يزيد بمقدار 4 مرات. يحدد هذا الشرط نطاق تطبيق هذه المحركات، أي أنها تستخدم حيث تكون كبيرة ابتداء من عزم الدوران(محرك الجر). سيتم كتابة خاصية السرعة عند : .

2. لحظة مميزة ، ، ، في ، ، الشكل. 46.

3. الخصائص الميكانيكية. يمكن كتابة التعبير التحليلي للخاصية تحت الشرط.

، ،، إذا عوضنا بالتيار في المعادلة الأصلية نحصل على: , ، أين .

الشكل العاميتم عرض الخصائص الميكانيكية في الشكل. 47.

سوف يذهب محرك الإثارة المتسلسل إلى زيادة السرعة عند التشغيل في وضع الخمول. هذا يمكن أن يؤدي إلى تلف المحرك الميكانيكي. لهذا السبب، الحد الأدنى الحالييجب أن يكون المحرك على الأقل.

13. محرك الإثارة المختلط

يظهر الرسم التخطيطي لتشغيل المحرك في الشكل. 48. اعتمادًا على الملف الذي يهيمن على التدفق، تنقسم المحركات إلى نوعين:

1) محرك إثارة متوازي مع ملف إضافي متسلسل. خصائص هذا المحرك قريبة من خصائص محرك الإثارة المتوازي، الشكل 1. 49. الخاصية (1) الطبيعية. الخاصية (2) تتوافق مع التضمين المضاد للتدفقات؛ مع التضمين الساكن، نحصل على الخاصية (3).

2) محرك متسلسل مع لف متوازي إضافي. خصائص مثل هذا المحرك قريبة من خصائص المحرك المتسلسل. الخاصية 4 هي خاصية محرك الإثارة المتسلسل، السمة 5 هي خاصية محرك الإثارة المختلط، في هذه الحالة، يتم تشغيل اللفات فقط وفقًا لـ. تتميز هذه الخاصية بسرعة تباطؤ مثالية ولن يذهب المحرك إلى السرعة الزائدة عند التباطؤ. بالنسبة لمثل هذا المحرك، تعتمد سرعة الدوران وعزم الدوران على تدفقين. ، أين

أ) نظام محرك المولد (G-D).

ب) محرك تحويل الثايرستور (TP-D).

ب) تنظيم عرض النبض.

أ) نظام G-D، الشكل 54.

من خلال زيادة تيار الإثارة للمولد i vg، يزداد التدفق F g و E g، وبالتالي يزداد الجهد عند عضو المحرك وتزداد السرعة. يتم التنظيم بسلاسة مع فقد منخفض للطاقة.

يستخدم هذا النظام في حالة قوة المحرك العالية (المصاعد، الدرفلة، الحفارات، إلخ).

ب) محرك تحويل الثايرستور.

يستخدم نظام G-D رقم ضخمالآلات، مما يزيد من تكاليف التركيب ويقلل من الموثوقية.

فكرة تنظيم الجهد المزود للمحرك هي أنه بتغيير مدة توصيل المحرك بمفتاح (K) بالشبكة يتغير متوسط قيمة الجهد، شكل 1. 56. تُستخدم الدوائر المعتمدة على الثايرستور أو الترانزستورات كمفتاح.

عن طريق تغيير وقت النبض t وتغييرات دورة العمل،

حيث t 4 هو زمن النبض؛

ر ص - وقت التوقف.

متوسط القيمة U av =U 0 ه.

كما ترون، من خلال تغيير متوسط قيمة الجهد، يمكنك ضبط سرعة المحرك. يستخدم هذا النظام على نطاق واسع بدلاً من أنظمة المقاومات.

مع انخفاض التدفق، تزداد سرعة الدوران، الشكل 53.

كقاعدة عامة، يتم التحكم في سرعة الدوران عن طريق تغيير التدفق نحو الزيادة. وفي اتجاه الانخفاض، فإن التنظيم ليس فعالاً للغاية بسبب تشبع الدائرة المغناطيسية.

16. تبديل المحرك. تبديل الخط المستقيم

عندما يدور عضو الإنتاج، تغلق الفرشاة بالتناوب أجزاء من عضو الإنتاج ويتغير اتجاه التيار في هذا القسم. ويتم نقل القسم نفسه إلى فرع مواز آخر، الشكل 57. يتغير التيار في القسم فقط تحت الفرشاة. دعونا نحدد التخفيف:

التبديل هو عملية تغيير اتجاه التيار في مقطع ما عندما ينتقل من فرع موازي إلى آخر.

I ل

عند التبديل تحت الفرش، تحدث عملية معقدة للغاية، وتستمر هذه العملية بسرعة (10 -2 ¸ 10 -5 ثانية) وتتأثر بالعديد من العوامل. سوف ننطلق من نظرية التبديل الكلاسيكية. دعونا نحلل التبديل بالمعنى الضيق، ونأخذ قسمًا واحدًا وعرض فرشاة يساوي عرض لوحة المبدل.

في التين. 58 يوضح عملية التبديل مرة أخرى. عندما يتم وضع الفرشاة على اللوحة (1)، يتدفق التيار في القسم في اتجاه عقارب الساعة، وينتمي القسم إلى الفرع الموازي الأيمن. بعد ذلك، عندما يدور عضو الإنتاج، سيتم قصر دائرة قسم الفرشاة. في نهاية عملية التبديل، سيتم وضع الفرشاة على اللوحة (2). سيغير التيار في القسم اتجاهه، وسينتقل إلى الفرع الموازي الأيسر (كما هو موضح بالخط المنقط).

تستغرق عملية التبديل أجزاء من الألف من الثانية فقط. مثل هذا التغيير السريع في اتجاه التيار يسبب العديد من المشاكل، على وجه الخصوص، إثارة المجمع.

يشار إلى الإثارة في جدول خاص:

درجة الشرر : 1 - عدم وجود شرر .

1- نقطة ضعف تشتعل تحت جزء صغير من الفرشاة.

1- نقطة ضعف تثير تحت معظم الفرشاة.

2- إثارة تحت كامل حافة الفرشاة.

3- حدوث شرارة كبيرة تحت كامل حافة الفرشاة مع وجود شرارات كبيرة.

أثناء التبديل العادي، يجب ألا تتجاوز درجة الشرر 1

يتم تحديد الشرر ليس فقط من خلال التخفيف غير المرضي، ولكن يتم تحديده أيضًا من خلال الأسباب الميكانيكية والمخالفات المحتملة. يتم تحديد الشرر الميكانيكي من خلال فرشاة ذات جودة منخفضة ومعالجة سيئة و

وسننطلق عند دراسة التبديل من حكمين:

2. يُفترض أن تكون المقاومة المحددة لجهة الاتصال (مقاومة الانتقال لكل وحدة مساحة) ثابتة ومستقلة عن الكثافة الحالية.

قانون التغيير الحالي في القسم المحول

الوقت الذي يسمى فيه اتجاه التغييرات الحالية في القسم المحول بفترة التبديل - Tk.

حيث k هو عدد لوحات التجميع،

ن - تردد دوران عضو الإنتاج،

Hw هو عرض الفرشاة،

في ك - شؤون التحصيل

الخصائص الكهروميكانيكية لمحرك كهربائي بدون تعليقيتم تحديدها بشكل أساسي من خلال خصائص المحرك.

الأكثر استخدامًا هي المحركات ذات الإثارة المستقلة (الموازية) والتي تمت مناقشتها في الدليل.

^ عزم الدوران المقدر لمحرك DC (دبت) م n، الناتج عن تفاعل التدفق المغناطيسي الاسمي F n مع تيار حديد التسليح المقدر أنان

أين ج =ص 0 ن/2 أ – الثابت التصميمي للمحرك مع عدد أزواج الأقطاب ص 0، عدد الموصلات النشطة ن، عدد فروع حديد التسليح المتوازية أ.

بالنسبة لدائرة المحرك المحرك، فإن معادلة الجهد المقنن صالحة: شن، مكتوبة وفقا لقانون كيرشوف الثاني

, (48)

أين ^ ر i هي مقاومة دائرة عضو الإنتاج بأكملها، والتي تتكون من ملفات عضو الإنتاج ( صط) ومقاومة إضافية رف، ه 0 – EMF من لف حديد التسليح.

مقاومة لف المحرك صأنا مع المحركات ذات الطاقة المتوسطة والعالية ( صم) يتم تقديرها بالصيغة

, (49)

أين رن = شن/ أنان - .

يتم تقييم الخصائص الرئيسية لمحرك التيار المستمر من خلال خاصية السرعة (الميكانيكية).

^ خاصية السرعة هو اعتماد السرعة على تيار عضو الإنتاج ω = F (أنا) في ش = مقدار ثابت .

. (50)

خاصية السرعة الطبيعيةويسمى الاعتماد ω = F( أنا) عند قيم الجهد والتدفق المقدرة وفي حالة عدم وجود مقاومة إضافية لدائرة عضو الإنتاج

(51)

من معادلة الخصائص الطبيعية (في ^ أنان) الحصول على القيمة التي تسمى آلة DPT ثابتةجف ن

, (52)

سرعة المحرك المقدرة

, (53)

انخفاض السرعة الاسمية النسبيةΔν ن

. (54)

^ الخصائص الميكانيكية هو اعتماد السرعة على عزم الدوران ω = F( م) في ش = ثابت وتدفق الإثارة Ф = مقدار ثابت

. (55)

عامل المنحدرβ هي المعلمة الرئيسية التي تحدد نوع الخاصية الميكانيكية

, (56)

حيث γ هو معامل الصلابة للخاصية الميكانيكية. الخصائص الميكانيكية عند β=0 جامدة تمامًا؛ عند β≥0.1 - صعب؛ عند β>0.1 - ناعم.

^ الصلابة الميكانيكية DPT γ *، N. s

(57)

تستخدم عند حساب محركات الأقراص مع DPT.

ويترتب على المعادلة (50) أنه يمكن ضبط السرعة عن طريق تغيير مقاومة عضو الإنتاج ^ ر I، التدفق المغناطيسي F، الجهد ش.

1. تظهر الخاصية المقاومة المتغيرة الاصطناعية 2 عند إدخال المقاومة في دائرة عضو الإنتاج في الشكل 6 (أسفل الخاصية الطبيعية 1). تنظيم ريوستاتيكيغير اقتصادية وتستخدم فقط عند بدء التشغيل.

2. التنظيم عن طريق تغيير التدفق المغناطيسي ممكن فقط عندما يضعف التدفق المغناطيسيبسبب تشبع النظام المغناطيسي ومحدود بالقوة الميكانيكية لـ DFC عند سرعات عالية(المميزة 3 في الشكل 6).

الشكل 6. الخصائص الميكانيكية الطبيعية (1) والاصطناعية (2، 3).

تتناسب سرعة الخمول المثالية عكسًا مع معامل توهين التدفق المغناطيسي α f

(58)

^ انخفاض السرعة الاسمية النسبية Δν ن. سعند الحمل المقنن من وضعفت التدفق المغناطيسي α و و ن

. (59)

3. لتنظيم جهد المحرك، يتم استخدام مولد (نظام G-D) أو محول ثابت (TP-D). يوفر نظام TP-D نطاقًا واسعًا من التنظيم ω.

^ عملية الانتقال هي عملية انتقال محرك الأقراص من حالة تشغيل ثابتة إلى حالة ثابتة أخرى. يحدث هذا عند البدء، وتغيير الحمل على عمود المحرك، والكبح، والرجوع للخلف، وما إلى ذلك.

^ وضع الكبح الديناميكي (DT) يتم عن طريق فصل المحرك عن الشبكة وتوصيل المقاومة بدائرة عضو الإنتاج (يعمل المحرك كمولد مستقل).

^ وضع الفرامل المضادة للمفتاح (PV) يتم تنفيذه عن طريق تغيير قطبية جهد عضو الإنتاج أو ملف الإثارة لـ DPT (PV من النوع الأول) أثناء الطيران.

وضع الكبح المولد المتجددممكن إذا تجاوزت السرعة سرعة الخمول (ω> ω 0).

تعتمد العمليات العابرة على طبيعة الكائن. إذا كان النظام غير خطي، يتم إجراء محاكاة الكمبيوتر. في حالة النظام الكهروميكانيكي الخطي الذي يتكون من محرك DC ذو خاصية ميكانيكية خطية ووصلة ميكانيكية صلبة، فمن الممكن تحليل العمليات باستخدام الطرق التحليلية.

الحل المشترك لمعادلتي حركة المحرك الكهربائي (29) والخواص الميكانيكية (55) يعطي معادلة العمليات العابرة للنظام "محرك ذو خاصية ميكانيكية خطية - وصلة ميكانيكية صلبة"، يحددها القصور الذاتي الميكانيكي من المحرك الكهربائي

, (60)

حيث  الفم =  0 –( ممع ص i /(cФn)2) – قيمة ثابتة لسرعة القيادة الكهربائية بعد النهاية عملية الانتقال (م = ممع).

الحل ل(60) هو الاستجابة العابرة

حيث تي م = ج Σ ص i /(cФn) 2 – ثابت الزمن الكهروميكانيكي، ω بوصة – السرعة الأولية.

عند الصفر الشروط الأولية

. (62)

مثال 8تحديد EMF للمولد الذي يغذي دائرة عضو المحرك للمحرك وفقًا لدائرة محرك المولد (G-E) في الشكل 7 للحصول على سرعة المحرك المطلوبة عند حمل معين.

الشكل 7. محرك كهربائي باستخدام نظام محرك المولد

صنانوغرام = 8.8 كيلو واط؛ شنانوغرام = 220 فولت؛ أنان = 40 أ؛ صع = 0.5 أوم؛ محرك: صالثانية = 8.0 كيلو واط؛ ω ن = 90 راد / ثانية؛ شو = شنانوغرام = شن = 220 فولت؛ أنان = 40 أ؛ صالسم = 0.5 أوم.

الدائرة وخصائصها محرك G-Dتظهر في الشكل 7، 8.

الشكل 8. الخصائص الميكانيكية للمحرك الكهربائي G-D

1. تحديد ثابت الماكينة للمحرك ج Fn وسرعة تباطؤ المحرك ω 0gd في نظام G-D.

2. أوجد القيمة الاسمية للمولد EMF ه gn للحصول على سرعة المحرك المقدرة ω gd = ω n = 90 rad/s.

3. ابحث عن القوة الدافعة الكهربية للمولد هز. سللحصول على سرعة القيادة في نظام G – D ω س= 0.5ω ن في ممع. س = 0,5من.

حل . محرك الآلة ثابت جالجبهة الوطنية في صأنا = صأنا

جو ن = ( شاختصار الثاني - صأنا أنان)/ ω ن = 2.22 وب. (63)

انخفاض السرعة في نظام G-D عند الحمل المقدر

= 18 راد/ثانية، (64)

أين صأنا، صياج – مقاومة دائرة المحرك للمحرك والمولد (الشكل 7).

السرعة البطيئة أنظمة جي ديفي هجي ان (الشكل 8)

= 108 راد/ثانية. (65)

مولد emf ه GN لتلقي في النظام G-D الاسميسرعة

= 240 فولت (66)

مولد EMF للحصول على سرعة القيادة ω س= 0.5ω ن في ممع. س = 0,5من.

مثال 9.تحديد ضعف التدفق المغناطيسي للمحرك عند تنظيم السرعة باستخدام نظام G-D للحصول على سرعة قيادة متزايدة مع انخفاض الحمل.

بيانات جهاز نظام G-D: المولد: شنانوغرام = 220 فولت؛ أنان = 40 أ؛ صع = 0.05 أوم؛ المحرك: ω ن = 90 راد / ثانية؛ شالثانية = 220 فولت ؛ أنان = 40 أ؛ صالسم = 0.05 أوم، الخصائص موضحة في الشكل 6.

1. ابحث عن ثابت الماكينة، ومقاومة المحرك المقدرة والمقاومة المطلقة والنسبية لدائرة عضو الإنتاج لنظام G-D جو ن؛ رن؛ .

2. أوجد الانخفاض في التدفق المغناطيسي النسبي للمحرك  س. لسرعة القيادة النسبية  س= 1.4 عند الحمل النسبي  س = 0,5.

حل . لحساب تخفيض التدفق الحركي النسبي  س. لسرعة معينة وتحميل محرك الأقراص، يتم استخدام نظام المعلمات النسبية

,

,

,

,

= 0,02, (68)

أين

= 0.1 أوم؛

= 5 أوم؛

.

المعادلة المميزة الميكانيكية لها الشكل (55).

في الوحدات النسبية، معادلة الخاصية الميكانيكية في

, (69)

ومن هنا الانخفاض في التدفق المغناطيسي للمحرك، نظرا لوجود الحل المعنى الجسدي (

;

)

= 0,71. (70)

مثال 10.بالنسبة لمحرك الأقراص المزود بمحرك تيار مباشر مستقل (DCMV) مع التحكم في مرحل المقاومة المتغيرة (الشكل 9)، احسب أحجام الخطوات مقاومة البداية. القيم الاسمية لمعلمات المحرك: صن = 8.5 كيلو واط؛ شن = 220 فولت؛ أنان = 44 أ؛ ω ن = 94 راد / ثانية. أقصى لحظة ذروة للمحرك عند بدء التشغيل  1 = 2. القيم النسبية للحظة التبديل لمراحل مقاومة البداية  2 = 1 ، عزم الدوران الثابت  s = 0.8.

1. حدد سرعة التباطؤ المثالية للمحرك ω 0 وقم ببناء الخاصية الميكانيكية الطبيعية للمحرك بقيم كسرية  = f().

2. أوجد عدد مراحل البداية م وبناء خصائص البداية المتغيرة (الشكل 10).

الشكل 9. مخطط محرك كهربائي مع التحكم في التتابع المتغير

3. تحديد المقاومة الاسمية للمحرك رن = شن/ أنان، مقاومة حديد التسليح صأنا، العثور على قيم الخطوات ص 1 , ص 2 ,…, ص مومقاومة مقاومة متغيرة البداية صممتلىء

الشكل 10. خصائص التشغيل والكبح الميكانيكية لـ DPTNV

حل . لحساب قيم مراحل مقاومة البداية (البدء القسري)، يتم تحديد المعلمات التالية (الشكل 9).

مقاومة المحرك المقدرة رن

رن = شن/ أنان = 5 أوم. (71)

مقاومة المحرك المحرك صأنا

= 0.3 أوم. (72)

السرعة البطيئة

= 100 راد/ثانية. (73)

محرك الآلة ثابت جيتم تحديد F n بواسطة (52).

جو ن = ( شن - صأنا أنان)/ ω ن = 2.2 وب.

العدد التقريبي لخطوات المقاومة المتغيرة مبقيمة معينة

تم العثور على = 0.06 بناءً على نسبة لحظات الذروة إلى أوقات التبديل

= 2,02. (74)

مع عدد الخطوات م = 3 نسبة العزم ω ≈ 2. وبالتالي فإن التعديل  1,  2, (مع مراعاة الشروط)

) يمكن حذفها بأخذ 2 = 2، م = 3.

مقاومة خطوات المقاومة المتغيرة حسب القيمة المقبولة lect

,

,

,…,

. (75)

مقاومة خطوات المقاومة المتغيرة م = 3

= 0,3;

= 0.61؛ = 1.22 (أوم). (76)

مقاومات الخطوة النسبية

(انظر الشكل 10).

مقاومة الريوستات عند م = 3

= 2.13 أوم. (77)

مقاومة سلسلة المرساة

= 2.44 أوم. (78)

مثال 11.بالنسبة لمحرك التيار المستمر مع التحكم في مرحل المقاومة المتغيرة (انظر الشكل 9)، احسب مرحلة المقاومة للفرملة التراجعية والفرملة الديناميكية. وتظهر الخصائص في الشكل 10. القيم الاسمية لمعلمات المحرك: رن = 8.5 كيلو واط؛ شن = 220 فولت؛ أنان = 44 أ؛ صط = 0.3 أوم؛ ω 0 = 100 راد/ثانية؛ ω ن = 94 راد / ثانية. يتحول المحرك إلى وضع الكبح للتبديل العكسي أو الكبح الديناميكي عند  s = 1 و  =  n. الحد الأقصى لعزم دوران الكبح عند التبديل  t = 1. يتم حساب خصائص البدء للحد الأقصى لقيمة عزم الدوران عند البدء بـ  1 = 2.

ر n، احسب المقاومة النسبية لدائرة عضو الإنتاج ρ = ρ i وحدد إجمالي المقاومة (دون تقسيمها إلى مراحل) لبدء المقاومة ρ الإجمالي.

2. قم ببناء الخصائص الميكانيكية للمحرك =f(μ) بقيم كسرية عند التبديل إلى وضع الكبح الخلفي أو وضع الكبح الديناميكي.

3. تحديد قيم المقاومة الإضافية لمرحلة التراجع والكبح الديناميكي ρ pv و ρ dt.

عملية حسابية . بالنسبة لمحرك DC مع التحكم في مرحل المقاومة المتغيرة، عند حساب قيم مراحل مقاومة الكبح (انظر الشكل 9)، يتم تحديد المعلمات التالية.

مقاومة المحرك المقدرة رن حسب الصيغة (71).

مقاومة دائرة حديد التسليح النسبية

. (79)

المعاوقة  المجموع

=. (80)

مقدار المقاومة الإضافية (انظر الشكل 10) لمرحلة الكبح الديناميكي ص dt و ρ dt = صدي تي/ رن

, (81)

أين ^ شالبداية - جهد المحرك في اللحظة الأولى للفرملة ( شالبداية ≈ شن)؛ أناإضافي – الحد الأقصى الحالي المسموح به (أنااضافية ≈ أنان، μ ماكس = -1).

قيمة المقاومة الإضافية لمرحلة الكبح الخلفي صالكهروضوئية و ρ الكهروضوئية = صالكهروضوئية / رن

. (82)

مثال 12.حدد طبيعة العمليات العابرة عند بدء تشغيل محرك DC ذي الإثارة المستقلة في وضع الخمول مع التطبيق بعد 2.66 ثانية من عزم الحمل المقدر (الشكل 11). يتم البدء عن طريق تطبيق الجهد المقنن على عضو المحرك مع تشغيل الملف الميداني. للحد من تيار البدء، تم إدخال مقاومة إضافية إلى دائرة عضو المحرك أثناء فترة بدء التشغيل، مما يحد من القيمة القصوى للتيار أثناء بدء التشغيل أنان = 2.5 أنان. بيانات المحرك: الطاقة ر n = 6.5 كيلو واط، سرعة الدوران المقدرة ω n = 104.5 راد/ثانية، الفولطية شن = 220 فولت؛ التصنيف الحاليالمراسي أنان = 33.5 أ؛ مقاومة دائرة حديد التسليح صأنا = 0.77 أوم؛ محاثة حديد التسليح لط = 0.01 ح؛ قيادة لحظة الجمود جΣ = 1.0 كجم2.

1. أوجد ثوابت الزمن الكهروميكانيكية تالنائب، تم في وضع البداية وعند تطبيق الحمل المقنن.

2. بناء خصائص العملية الانتقالية، على افتراض أن العملية ثابتة مع مرور الوقت ر= 3,5تم.

عملية حسابية . يبدأ حساب العمليات المؤقتة لبدء تشغيل محرك التيار المستمر في وضع الخمول وتطبيق عزم دوران الحمل المقدر (انظر الشكل 11) بتحديد عزم دوران المحرك المقدر

. (83)

الشكل 11. خصائص البدء والتحميل

ثابت الماكينة للمحرك من خاصية عزم الدوران

. (84)

يتم تحديد سرعة عدم التحميل ω 0 بالمعادلة (52).

المقاومة الإضافية المقدمة في دائرة عضو الإنتاج تساوي

. (85)

. (92)

بعد التسارع في سرعة الخمول عند التثبيت ^ ر n = 0، يتم تطبيق عزم الحمل على عمود المحرك مج = من (انظر الشكل 10). سرعة الحالة المستقرة بعد تطبيق الحمل

. (93)

لبناء العملية العابرة لتغير السرعة الناتجة عن تطبيق الحمل، مع مراعاة (89) تستخدم المعادلة (60) في الظروف الأولية  بوصة =  0

المهمة 6.تحديد معلمات محرك التيار المستمر باستخدام بيانات جواز سفر المحرك. بيانات المحرك: الطاقة ^ ص n = 40 كيلوواط، السرعة ω n = 100 راد/ث، عزم الدوران من = 400 نانومتر؛ الجهد االكهربى شن = 220 فولت؛ حاضِر أنان = 200 أ. الإثارة الحركية مستقلة أو متوازية. (الخاصية الطبيعية 1 والصفة الاصطناعية 3 مع ضعف التدفق F
1. تحديد مقاومة المحرك المقدرة رن = شن/ أنا n ، المقاومة النسبية والأومية لدائرة المحرك المحرك ρ، صأنا.

2. ابحث عن ثابت الآلة لمحرك DC (DCM) ج Fn وسرعة الخمول المثالية ω 0n.

3. حدد الانخفاض النسبي في سرعة المحرك عند الحمل المقدر Δν n = Δω n /ω n (انظر الشكل 6).

4. أوجد انخفاض السرعة الاسمية النسبية Δν n. سعند الحمل المقنن من و التدفق المغناطيسي α f Ф n = 0.5 F n.

المهمة 7.حدد السرعة المقدرة وعزم الدوران لمحرك DC إذا كان الجهد والتيار وسرعة عدم التحميل ومقاومة دائرة عضو الإنتاج معروفة. بيانات المحرك: شن = 220 فولت؛ أنان = 200 أ؛ ω 0 = 109 راد/ثانية؛ صط = 0.05 أوم.

أوجد: I) ثابت الماكينة للمحرك جو ن؛ 2) السرعة الاسمية لدوران المحرك ω ن؛ 3) تصنيف عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحرك من.

بناء الخصائص الميكانيكية الطبيعية والاصطناعية لمحرك DC مع الإثارة المتوازية، إذا كانت هناك مقاومة إضافية في دائرة عضو الإنتاج رد = 1.0 أوم.

بيانات المحرك المقدرة: رن = 19 كيلو واط؛ شن = 220 فولت؛ أنان = 103 أ؛ نن = 770 دورة في الدقيقة؛

رط = 0.177 أوم.

حل. على أساس النسبة

أو

لأي نقاط من الخاصية، لدينا:

ثم سرعة تباطؤ المحرك

عزم الدوران المقدر الذي طوره المحرك

يتم حساب الخصائص الكهروميكانيكية والميكانيكية الاصطناعية ورسمها باستخدام نقطتين مع الإحداثيات

1. م= 0;ن=ن 0 ; 2.م=من؛ ن=نن.

سرعة دوران المحرك عند القيمة الحالية المقدرة وإدخال مقاومة إضافية في دائرة عضو الإنتاج رد = 1.0 أوم

وتظهر الخصائص في الرسوم البيانية في الشكل. 1.

رن = 65 كيلو واط؛ شن = 440 فولت؛ أنان = 168 أ؛ نن = 1480 دورة في الدقيقة.

ما هي المقاومة الإضافية التي يجب تضمينها في دائرة عضو المحرك بحيث تعمل عند النقطة ذات الإحداثيات ω 1 = 94.5 s -1 ؛ م 1 = 0,5من؟

مقاومة المحرك المقدرة:

كفاءة المحرك عند الحمل المقدر:

مقاومة المحرك المحرك

سرعة المحرك الخاملة المثالية

عزم دوران المحرك المقدر

يتم إنشاء الخاصية الميكانيكية الطبيعية باستخدام نقطتين مع الإحداثيات

حصلت على نقطة م=من؛ ن=نن؛ م 1 = 0,5من = 0.5448 = 224 نيوتن متر

1. م= 0;ن=ن 0 = 1574 دورة في الدقيقة؛ 2. م=من = 448 نانومتر؛ ن=نن = 1480 دورة في الدقيقة.

لحالتنا

ω 1 = 94.5 ث -1، ن 1 = 902.48 دورة في الدقيقة.

ومع الأخذ في الاعتبار أن الخاصية الميكانيكية خطية، فإننا نعتقد أنه متى

م=م n سرعة الدوران على الخاصية الاصطناعية سوف تأخذ القيمة

ن 2 =ن 0 – (ن 0 –ن 1) 2 = 1574 - (1574 - 902.48) 2 = 231 دورة في الدقيقة.

ويترتب على ذلك المقاومة الإضافية ريمكن العثور على d باستخدام الصيغة

يحتوي جهاز الرفع على مخطط حركي (الشكل 1) والبيانات التالية: نن = 980 دورة في الدقيقة؛ ج 1 = 0.5 كجم م 2؛ ج 2 = 2 كجم م2؛ ج 3 = 25 كجم م2؛ ي 1 =ي 2 = 4;د= 0.7 م؛ كفاءة كل زوج من التروس η = 0.95. تحديد عزم القصور الذاتي لحالة التسارع والتباطؤ عند رفع حمولة 1 طن.

حل. لتحديد عزم القصور الذاتي المنخفض، عليك معرفة سرعة رفع الحمولة المقابلة لسرعة المحرك المحددة. ويمكن اعتبار هذه السرعة، بغض النظر عن سمك الحبل، مساوية للسرعة المحيطية للأسطوانة.

السرعة الزاوية للمحرك

أثناء التسارع

عند الكبح

البيانات المقدرة لمحرك تحويلة DC:

شن = 220 فولت؛ أنان = 680 أ؛ ω ن \u003d 47 ث -1؛ أناتحويلة = 5 أ؛ رط = 0.0163 أوم.

تعريف 1) أنايانغ. 2) من؛ 3) ω، إذا تم تطبيق الجهد على عضو المحرك

ش n = 170 فولت عند حمل العمود المقدر والتدفق المغناطيسي المقدر

تصنيف حديد التسليح الحالي

سرعة دوران المحرك مثالية في وضع الخمول

عامل التصميم

عزم الدوران الاسمي على عمود المحرك

سرعة المحرك عند ش n = 170 فولت، حمل العمود المقدر والتدفق المغناطيسي المقدر

البيانات المقدرة لمحرك تحويلة DC:

صن = 13 كيلو واط؛ شن = 110 فولت؛ أنا vn = 5.2 أ؛ η = 91%؛ رط = 0.025 أوم. تحديد 1) Δ صيانغ. Δ صتحويلة.

المحرك المقدر الحالي

تصنيف حديد التسليح الحالي

خسائر لف المحرك

مقاومة لف المجال

خسائر لف المحرك

شن = 220 فولت؛ أنان = 275 أ؛ نن = 665 دورة في الدقيقة. رط = 0.04 أوم. حدد المقاومات الإضافية التي يجب تضمينها في دائرة عضو الإنتاج لكي يعمل المحرك بها أنا=أنان:

في وضع المحرك بسرعة ω = 30 ثانية -1 ؛

في وضع الكبح الديناميكي بسرعة ω = 30 ثانية -1 ؛

في وضع العودة بسرعة ω = - 30 ثانية -1 ؛

في جميع الحالات م s تفاعلي بطبيعته.

مواصفات محرك DC ذو الإثارة المستقلة:

صن = 42 كيلو واط؛ شن = 220 فولت؛ أنان = 220 أ؛ نن = 995 دورة في الدقيقة. رط = 0.07 أوم.

يُعرِّف:

І ص ;

م ص (تيار البدء وعزم الدوران إذا كانت مقاومة مقاومة متغيرة البداية 0.4 ر ن ).

الإجابات:

107 س -1 ;

450 نيوتن متر؛

960 نيوتن متر؛

شن = 110 فولت؛ أنان = 608 أ؛ أنا vn = 8 أ؛ نن = 980 دورة في الدقيقة. رط = 0.0122 أوم. يتم استخدام هذه الآلة في وضع GPT، حيث تقوم بتدويرها بسرعة ص 1 = 1470 دورة في الدقيقة تحديد الجهد الناتج ز عند الحمل المقنن. ضع في اعتبارك أن تيار الإثارة مستقل عن وضع تشغيل الجهاز.

الإجابات: 147 ف

مواصفات محرك DC الإثارة المتوازية:

شن = 110 فولت؛ أنان = 10 أ؛ رط = 0.6 أوم؛ ر الخامس= 100 أوم. يُعرِّف:

أنا يانغ ; 2) ه ن ; ر أون ;

ر 1 ن.

الإجابات:

0.93 كيلو واط؛
1.1 كيلو واط.

مثال 10.

صن =6 كيلوواط. شن = 220 فولت؛ أنان = 32.6 أ؛ نن = 1000 دورة في الدقيقة؛ 2أ=2; 2Р ن =4؛ دبليو أنا = 372؛ أنا في = 1.05 أ.

يُعرِّف:

الإجابات:

0.008 واط؛
5.13 نيوتن متر؛
0.59 أوم؛
210 أوم؛
6.18 نيوتن · م · ث؛
711 أ و 8.72.

مثال 11.

بيانات جواز السفر للإثارة المتوازية لمحرك DC من النوع P92:

صن =42 كيلوواط. شن = 220 فولت؛ أنان = 219 أ؛ نن = 1000 دورة في الدقيقة؛ J D = 7.0 كجم م 2؛ أنا VN = 3.25 أ؛ ل ف = 13.87 ح. يُعرِّف:

R d في وضع التشغيل الخلفي، إذا كانت ω الأولية =0.5 ω 0 ؛ م ابدأ = 2 م ن؛

تيار البدء لبدء التشغيل المباشر للمحرك ومضاعفاته بالنسبة إلى التيار المقدر.

الإجابات:

0.118 ثانية؛

0.205 ثانية؛

0.69 أوم؛

3385 أ و 15.5.

مثال 12.

يعمل محرك الإثارة المستقل DC في حالة مستقرة عند M c =const. تم نقل المحرك المتغير المتغير (الشكل 2) إلى اليسار. كيف ستتغير قيم الحالة المستقرة الجديدة لإحداثيات المحرك الكهربائي:

الإجابات:

ينقص؛

سيزيد؛

لن تتغير؛

ينقص؛

لن تتغير.

مثال 13

مواصفات محرك DC الإثارة المتوازية:

شن = 220 فولت؛ أنان = 303 أ؛ أنا VN \u003d 3.77 أ؛ نن = 980 دورة في الدقيقة؛ ص ط =0.0404. يتم استخدام هذا الجهاز في وضع المولد. ما هي السرعة التي يجب أن يتم بها تدوير عضو المحرك للحصول على جهد خرج قدره 230 V عند الحمل المقدر؟ يعتبر تيار الإثارة مستقلاً عن وضع تشغيل الجهاز.

الإجابات: 119.4 ثانية -1 .

مثال 14.

بيانات جواز السفر للإثارة المستقلة لمحرك DC من النوع P81:

صن =32 كيلوواط. شن = 220 فولت؛ أنان = 170 أ؛ نن = 1500 دورة في الدقيقة؛ F ن = 0.0124 وب؛ ي=2.8 كجم م2؛ أنا VN = 1.64 أ؛ C E = 105.24 جيجا. يُعرِّف:

 0 إذا كان المحرك يعمل عند Ф 1 =0.7·Ф n؛

 s، إذا كان المحرك يعمل بـ F 1 =0.7·F n، M=M n؛

β (عند انخفاض التدفق، انظر أعلاه)؛

β E (على الخصائص الطبيعية)؛

T م (على الخصائص الطبيعية)؛

T m (عند التدفق الضعيف، انظر أعلاه)؛

R d في دائرة ATS لضمان التشغيل في مجال ضعيف (انظر أعلاه)، مع الأخذ في الاعتبار Ф≡I V.

الإجابات:

241 ق -1 ;

217 ق -1 ;

9 نيوتن · م · ث؛

18.7 نيوتن.م·ث؛

0.15 ثانية؛

0.312 ثانية؛

57.7 أوم.

مثال 15.

تحديد المقاومة الإضافية في دائرة المحرك لمحرك DC ذو الإثارة المستقلة إذا كان يعمل عند النقطة A من الخاصية (الشكل 3). المقاومة R i = 0.1 أوم. ما هي أوضاع التشغيل في A، B، C، D؟

الإجابات:

1.1 أوم؛ أ - العودة إلى الخلف، ب - ماس كهربائى، ج - البرد المثالي؛ د- المحرك ثابت .

مثال 16.

تم تشغيل الملف الميداني لمحرك DC ذو الإثارة المتوازية بشكل غير صحيح (الشكل 4). كيف سيتصرف المحرك بعد توصيله بالشبكة عند R d =9ëR i,I p =2.5uvI H، إذا كان الحمل على العمود:

م ق =0.5يم ن؟

الإجابات:

سوف تدخل حيز التنفيذ؛ ω=ω 0 ;

لن تتزحزح.

مثال 17.

ما هي العلاقة بين معلمات محرك DC ذو الإثارة المستقلة:

U B، إذا عمل بالتناوب عند النقاط 1،2،3،4 من الخصائص (الشكل 5)؟

الإجابات:

ه 1 = ه 2 > ه 3 > ه 4 ;

و 1 = و 2 > و 3 > و 4 ;

م 1 <М 2 = م 3 = م 4 ;

F 1 <Ф 2 = ف 3 = ف 4 ;

و في 1 <И في 2 = و على الساعة 3 = و في 4 .

الإجابات: للانتباه (اختبار المعرفة)

ه 1 = ه 2 > ه 3 > ه 4 ;

ش 1 = ش 2 > ش 3 > ش 4 ;

م 1 <М 2 = م 3 = م 4 ;

F 1 <Ф 2 = ف 3 < F 4 ;

ش في 1 ش في 2 ش على الساعة 3 ش في 4 .

مثال 18.

مواصفات محرك DC الإثارة المتوازية:

صن =15 كيلوواط. شن = 220 فولت؛ أنان = 81.5 أ؛ ω ن = 168 ثانية -1؛ R V = 55 أوم. يظهر منحنى مغنطة الآلة في الشكل 6. ما هي المقاومة الإضافية التي يجب تضمينها في دائرة OVD للحصول على ω 0 = 304 s -1؟

الجواب: 92 أوم.

مثال 19.

مواصفات محرك DC ذو الإثارة المستقلة:

صن = 65 كيلوواط. شن = 440 فولت؛ أنان = 168 أ؛ ω ن = 155 ث -1. تحديد قيمة المقاومة الإضافية رد في دائرة عضو المحرك للمحرك، إذا كان يعمل في وضع الكبح المتجدد، وله إحداثيات: ω = 235 ثانية -1 ؛ م= 0.5· من. تحديد الطاقة على رمح الآلة.

الإجابات:

2.1 أوم؛

53 كيلوواط.

مثال 20.

بيانات جواز السفر للإثارة المستقلة لمحرك DC من النوع P61:

صن =11 كيلوواط. شن = 220 فولت؛ أنان = 60 أ؛ أنا vn = 1.25 أ؛ نن = 1500 دورة في الدقيقة. يُعرِّف:

الإجابات:

177 أوم؛

0.647 نيوتن م/أ؛

1.41 نيوتن·م·ث.

مثال 21.

إن محرك التيار المستمر المثار بشكل مستقل، عند تشغيله بخاصية طبيعية، يكون له انخفاض ثابت Δ ن e = 150 دورة في الدقيقة، وعلى الخاصية الاصطناعية (المقاومة) – Δ نو=600 دورة في الدقيقة عند نفس الحمل على العمود. تحديد القيمة رد في دائرة المحرك، إذا رط = 0.2 أوم.

الجواب: 0.6 أوم.

مثال 22.

مواصفات محرك DC الإثارة المتوازية:

شن = 220 فولت؛ أنان = 154؛ η ن = 0.85؛ نن = 740 دورة في الدقيقة؛ رط = 0.112 أوم. يعمل المحرك بتدفقات مغناطيسية مختلفة: F 1 = F n؛ Ф 2 = 0.8ФФ ن؛ Ф 3 = 0.6Ф ن. مطلوب تحديد القيم المحددة للتدفقات المغناطيسية:

سرعة الخمول المثالية

سرعة دوران المحرك عند الحمل الحالي المقدر.

الإجابات:

84 ثانية -1؛ 105 ثانية -1؛ 140 ثانية -1؛

77 ثانية -1؛ 94 ثانية -1؛ 122 ثانية -1؛

مثال 23.

مواصفات محرك DC الإثارة المتوازية:

آر إن= 55 كيلو واط؛ شن = 220 فولت؛ أنان = 275 أ؛ رالبيض = 47.8 أوم (عند ر = 15 درجة مئوية). أيّ ريجب تضمين d في دائرة عضو الإنتاج للحصول على تعدد تيار بدء تشغيل عضو الإنتاج يساوي 2.5؟

الجواب: 0.28 أوم.

مثال 24.

مواصفات محرك DC ذو الإثارة المستقلة:

آر إن= 65 كيلو واط؛ شن = 440 فولت؛ أنان = 168 أ؛ نن = 1480 دورة في الدقيقة.

يُعرِّف:

مقاومة المقاومة المتغيرة، والتي يجب تضمينها في دائرة عضو الإنتاج لضمان تشغيل ED في وضع الاتصال المضاد عند النقطة ذات الإحداثيات: M = 0.5·M n؛ ω = 94.5 ث -1 ;

الطاقة المقدمة إلى عمود المحرك من جانب PM؛

الطاقة المستهلكة من الشبكة. اللحظة الثابتة لها طابع نشط.

الإجابات:

8.1 أوم؛

21.3 كيلو واط؛

40 كيلوواط

مثال 25.

يحتوي محرك DC ذو الإثارة المتوازية من النوع D31 على البيانات الفنية التالية:

2ر ص = 4; ك س = 1,2; دبليوفي = 1700; F ن = 8.8 ميغاواط ; أنا vn = 1.42 أ ; رأنا = 579 أوم ; ش ن = 220 فولت ; أنا ن = 37 أ ; ك F = 2.16 فولت ∙ ثانية ; Δφ/Δ أناالخامس * = 0,64.

تحتاج إلى تحديد:

1) ل في ; 2) ك;

3) ر في ;

4)∆Р VN (فقدان الطاقة في ATS اسمي)؛

5) β، إذا تم تشغيل دائرة عضو الإنتاجر د = 0,2· ر ن .

الإجابات:

32.4 جن؛

155 أوم؛
313 واط؛
2.64 نيوتن·م·ث.

مثال 26.

تحديد سرعة دوران محرك DC متحمس بالتوازي عند حمل العمود المقدر في أوضاع تشغيل المحرك والتجديد، إذا كان من المعروف أن: رد = 0.08 أوم؛ رط = 0.02 أوم؛ ω 0 = 90 ث -1 ; ; ω ن = 83.7 ث -1.

الإجابات:

58.5 ثانية -1 ;

121.5 ثانية -1 .

مثال 27.

يعمل محرك DC المتوازي المتحمس بخاصية طبيعية. الجهد المقنن للمحرك هو 220 فولت. وبناء على نتائج التجربة وجد ما يلي:

في أنا= 60 أ؛ ω =103s -1؛

في أنا= 120 أ؛ ω =101s -1؛

يُعرِّف:

سرعة الخمول المثالية ω 0 ؛

مقاومة سلسلة المرساة رأنا؛

EMF للحالة الأولى ه 1;

EMF للحالة الثانية ه 2 ;

لحظة لأول مرة م 1 ;

لحظة للحالة الثانية م 2.

الإجابات:

105 س -1 ;

0.0667 أوم؛

126 نيوتن متر؛

مثال 28.

يحتوي محرك الإثارة المستقل DC من النوع P51 على البيانات الفنية التالية:

رن = 6 كيلو واط ; شن = 220 فولت ; أنان = 33 أ ; نن = 1500 دورة في الدقيقة ; ج = 0.35 كجم م2 .

يُعرِّف:

تم ;

عزم الدوران الاسمي للعمود م نيفادا.

عزم الدوران الخامل مس س؛

مقاومة إضافية ر d في دائرة عضو الإنتاج لضمان تشغيل المحرك الكهربائي عند النقطة المميزة بالإحداثيات: ω = 0.7·ω n؛ مج = 0.5·M nv;

الإجابات:

0.123 ثانية؛

38.2 نيوتن متر؛

4.3 نيوتن متر؛

4.2 أوم.

مثال 29.

بيانات جواز السفر للإثارة المتوازية لمحرك DC من النوع D22:

شن = 220 فولت ; رن = 4.8 كيلو واط ; η ن = 0,839. تحديد مقاومة مراحل وأقسام البداية لتنفيذ البداية المتغيرة على مرحلتين عند lect= م 1 /م 2 = 2.

الإجابات:

2.72 أوم؛

1.36 أوم؛

0.68 أوم.

مثال 30.

يحتوي محرك DC ذو الإثارة المتوازية من النوع D41 على البيانات الفنية التالية: شن = 220 فولت؛ أنان = 69.5 أ؛ رص = 2; جد = 0.8 كجم م 2؛ ك F = 2.7 فولت ثانية؛ رأنا = 0.235 أوم؛ أنا vn = 2.2 أ؛ ف ن = 17 ميغاواط؛ دبليوالخامس = 1480;ك س = 1.2؛ ∆φ/∆ أنا = 0,64. معلمات الجزء الميكانيكي للمحرك: