Контрольная работа Электрические машины

Методика решения задач контрольной работы
Техническая механика
Кинематика
Основное уравнение динамики
Динамика вращательного движения
Определить положение центра тяжести сечения

Построить эпюру из изгибающих моментов

Физика примеры решения задач
Механические колебания
Математический маятник
Механическое движение и его относительность
Молекулярная физика и термодинамика
Диэлектрики в электрическом поле
Магнитное взаимодействие проводников с током
Найти индуктивность получившегося соленоида
Интерференция света и способы ее наблюдения
Определить кинетическую энергию
Электротехника
Общие указания к выполнению контрольной работы
Генератор постоянного тока
Первичной обмоткой трансформатора
Расчет параметров асинхронного двигателя
Электрические машины постоянного тока
Трансформаторы
Асинхронные электрические машины

Синхронные электрические машины

Порядок решения задачи 1

1.1). Начертить принципиальную электрическую схему генератора постоянного тока параллельного возбуждения с добавочным сопротивлением в цепи возбуждения и обмоткой дополнительных полюсов в цепи якоря (при их наличии в соответствии с вариантом задания по таблице П.1). Указать на схеме токи якоря Iа, возбуждения Iв, нагрузки I, напряжение U и ЭДС генератора Е.

 1.2). Построить характеристику холостого хода генератора, пользуясь данными табл. 3.1.

Значения в именованных единицах ЭДС (Е, В) и тока возбуждения (Iв, А) определяются из выражений для соответствующих величин в относительных единицах (о.е.):

Е*, о.е. = Е / Ео и Iв*, о.е. = Iв / Iво,

где Iво,А - ток возбуждения, при котором ЭДС холостого хода генератора

 Ео = Uном при частоте вращения nmin.

 Величину Iво можно определить, исходя из того, что максимальная ЭДС Еmax = 1,5∙Uном, соответствующая току возбуждения Iвmax = 4∙Iво, может быть получена после окончания процесса самовозбуждения при n min и значении Rвд = 0, т.е. при сопротивлении цепи возбуждения

Rв = Rвt + Rвд = Rвt,

где Rвt = Rов×(1+a×(tраб - tокр)) - сопротивление обмотки возбуждения генератора, приведенное к рабочей температуре tраб = 120ºС;

 Rов - сопротивление обмотки возбуждения при температуре окружающей среды tокр = 20ºС;

 a = 0,0038 ºС -1 - температурный коэффициент меди.

 Таким образом, Еmax = Iвmax∙Rвt или 1,5∙Uном = 4∙Iво∙Rвt,

откуда Iво = 0,375∙Uном / Rвt.

 1.3). Для определения сопротивления Rвд, которое необходимо ввести в цепь возбуждения генератора, чтобы получить на его зажимах Ео = Uном при nmin, требуется построить вольт-амперную характеристику цепи возбуждения, проходящую через точку [Iво, Uном]. В этом случае уравнение вольт-амперной характеристики имеет вид:

 Uном = Iво×Rв = Iво×(Rвt + Rвд),

откуда Rвд = (Uном / Iво) - Rвt.

 1.4) Для определения критического значения добавочного сопротивления в цепи возбуждения генератора Rвдкр при nmin необходимо построить вольт-амперную характеристику цепи возбуждения как касательную к начальному участку характеристики холостого хода. Величина Rвдкр определяется аналогично п.1.3.

  1.5). Чтобы определить, какое напряжение будет на зажимах генератора, если при сопротивлении цепи возбуждения Rвкр частота вращения повысится до значения nmax, необходимо построить характеристику холостого хода для верхнего предела частоты вращения, учитывая, что в соответствии с выражением для ЭДС машины постоянного тока Е = се∙n×Ф при заданной величине потока возбуждения Ф (тока Iв)

 Еmax = Еmin×(nmax / nmin ).

1.6). Методика построения внешней и регулировочной характеристик генератора подробно описана в [1, гл.10, стр.196-207].

Вершина А характеристического треугольника располагается в точке с координатами [Uном, Iвном]. Номинальный ток возбуждения Iвном можно определить по 1-му закону Кирхгофа из схемы рис. 5.1

  Iвном = Iаном – Iном.

 Номинальный ток нагрузки равен Iном = Рном / 30.

  При определении величины катета характеристического треугольника êАВê, соответствующего падению напряжения в якорной цепи генератора

 Еном - Uном = Iаном×Rца +DUщ = Iаном×(Rаt + Rдпt) + DUщ,

необходимо использовать значения сопротивления обмотки якоря Rаt и дополнительных полюсов Rдпt, приведенные к рабочей температуре аналогично Rвt (tраб = 120ºС).

 Падение напряжения в щеточном контакте принять DUщ = 2 В.

Внешнюю характеристику строить при постоянном значении сопротивления цепи возбуждения, равном Rв = Uном /Iвном, от точки холостого хода до точки короткого замыкания для 6 - 8 значений тока нагрузки I (тока якоря Iа = I + Iв), включая значения номинального Iаном и критического Iакр токов.

 Ток короткого замыкания определить аналитически:

  Iкз = (Еост - DUщ) / (Rаt + Rдпt).

  Номинальное изменение напряжения при переходе от холостого хода к номинальной нагрузке

 DUном% = ((Uо – Uном) / Uном))∙100% = (DUном / Uном)×100%.

  Величину DUном определить по внешней характеристике.

  1.7). Увеличение тока возбуждения при переходе от холостого хода (I =0) к номинальной нагрузке (I = Iном) составляет:

 DIв% = ((Iвном - Iво) / Iво)×100%