Министерство образования и науки Украины
Донбасский государственный технический университет
Кафедра “Автоматизированные электромеханические системы”
СЕМЕСТРОВОЕ ЗАДАНИЕ №2
“Электромеханические свойства привода с двигателями
постоянного тока”
по курсу: “Теория электропривода”
Вариант №6 (задачи №11, 47, 48, 73, 145)
Выполнил:
Проверил:
Алчевск 2009
Задача № 11
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения
(
, 
универсальные характеристики представлены в таблице 1.1) работает с постоянно включенным добавочным сопротивлением в якорной цепи. С какой скоростью и в каком режиме будет работать двигатель при нагрузке 
.
Таблица 1.1- Универсальные характеристики двигателя
| I* | 0 | 0,2 | 0,4 | 0,8 | 1,0 | 1,4 | 1,8 |
| * | 1,5 | 1,3 | 1,2 | 1,05 | 1,0 | 0,9 | 0,85 |
| M* | 0 | 0,18 | 0,35 | 0,75 | 1,0 | 1,5 | 2,0 |
Рисунок 1.1- Универсальные характеристики двигателя
Решение:
По универсальным характеристикам двигателя определяем, что для 
: 
, 
.
Определяем искомую скорость:
Электрическая машина работает в нормальном двигательном режиме.
Ответ: 
.
Задача № 47
Для испытания мотоциклетного мотора в качестве нагрузочной машины использован двигатель постоянного тока с независимым возбуждением (
, 
).
Двигатель подключен к сети с неизменным напряжением. Определить величины сопротивлений, которые необходимо включить в цепь якоря машины для того, чтобы обеспечить следующие режимы работы испытательного стенда:
Решение:
Определяем значение номинальной угловой скорости двигателя:
Определяем значение 
двигателя:
Для первого случая:
Для второго случая:
Для третьего случая:
Ответ: 
; 
; 
.
Задача № 48
Как получить режим противовключения для двигателя последовательного возбуждения? Показать механические характеристики этого режима и переход к нему из двигательного режима.
Ответ:
Для двигателя последовательного возбуждения возможны два тормозных режима: торможение противовключением и динамическое торможение. Торможение с отдачей энергии в сеть для этих двигателей осуществить невозможно, так как их ЭДС не может быть больше приложенного напряжения сети.
При торможении противовключением в цепь якоря двигателя вводится дополнительный резистор для ограничения тока.
Рисунок 1.2-Механические характеристики двигателя постоянного тока последовательного возбуждения при торможении противовключением
При изменении полярности напряжения, подводимого к якорю, двигатель, работавший до этого со скоростью, соответствующей точке А квадранта I, переходит на работу по характеристике ВС (индуктивностью якорной цепи пренебрегаем) в точку В квадранта II. Сохранение неизменной скорости в первый момент переключения двигателя обуславливается механической инерцией электропривода. Под влиянием тормозного момента скорость двигателя уменьшается соответственно характеристике ВС до нулевого значения. При скорости, равной нулю (точка С, рис. 1.2), двигатель в случае торможения для остановки, а не реверса, должен быть отключен от сети. Если такого отключения не произойдет, скорость двигателя начнет увеличиваться в обратном направлении (характеристика СL квадранта III). Вместе с изменением направления вращения изменяет направление ЭДС якоря, которая снова в двигательном режиме направлена встречно напряжению сети. Теперь привод вновь работает в двигательном режиме с постоянной угловой скоростью, будучи переведенным на естественную характеристику при противоположном направлении вращения (точка E характеристики ЕD).
Если еще раз изменить полярность напряжения на выводах якоря, то двигатель вновь перейдет в режим противовключения. Торможения и последующее увеличение угловой скорости двигателя в обратном направлении происходят по характеристике FNG.
Задача № 73
Электрическая машина постоянного тока с последовательным возбуждением (
, 
) работает с номинальной нагрузкой. Какое добавочное сопротивление надо включить в цепь якоря, чтобы при той же нагрузке уменьшить скорость двигателя вдвое?
Решение:
Находим искомое добавочное сопротивление по формуле:
Ответ: 
.
Задача № 145
Определить величину добавочного сопротивления, которое необходимо ввести в цепь якоря двигателя постоянного тока с независимым возбуждением (
, 
) для того, чтобы он работал при токе 
в режиме торможения с отдачей энергии в сеть при скорости 
Каковы при этом потери в цепи якоря? Решение:
Определяем значение номинальной угловой скорости двигателя:
Определяем значение угловой скорости двигателя при рекуперации:
Определяем значение двигателя:
Находим искомое добавочное сопротивление по формуле:
Так как двигатель работает в режиме рекуперации (энергия отдается в сеть), то потери в цепи якоря равны нулю.
Ответ: 
..