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 wc, число секций в катушке ис, 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).

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

 – число эффективных проводников в пазу,

где  – число секций в катушке.

Рис. 1. Развернутая схема неперекрещивающейся петлевой обмотки

Задача 2.

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

Таблица 2.

 

Решение

 

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

,

где - механическая мощность на валу двигателя,

 – мощность потребляемой двигателем из питающей сети энергии.

Мощность  можно представить в виде суммы мощностей:

, Вт,

где  – электрические потери мощности в цепи якоря,

 – электрические потери мощности в цепи возбуждения,

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

 – механические потери,

 – добавочные потери.

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

, %.

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

Учитывая это, формулу КПД можно записать в следующем виде:

Следовательно, окончательно формула КПД имеет вид:

.

Выразим из этой формулы :

Следовательно, окончательно формула тока обмотки якоря  имеет вид:

Вычислим значение :

(Вт).

Подставляем в числовые значения и вычисляем :

 

Задача 3

Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие данные: номинальную мощность Рн, номинальное напряжение Uн, сопротивление цепи якоря Ra, сопротивление цепи возбуждения Rв. 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  к мощности , потребляемой из сети:

,

где - механическая мощность на валу двигателя,

 – мощность потребляемой двигателем из питающей сети энергии.

Мощность  можно представить в виде суммы мощностей:

, Вт,

где  – электрические потери мощности в цепи якоря,

 – электрические потери мощности в цепи возбуждения,

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

 – механические потери,

 – добавочные потери.

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

, %.

Учитывая это, формулу КПД можно записать в следующем виде:

Известно, что . Выразим из этого равенства :

, А.

Из равенства  выразим :

, А.

Подставляем полученные выражения в формулу КПД двигателя:

Следовательно, окончательно формула КПД имеет вид:

.

Вычислим значение :

 (Вт).

Подставляем в числовые значения и вычисляем КПД генератора постоянного тока:

Задача 4

Полезная механическая мощность двигателя постоянного тока Рн, номинальное напряжение Uн, номинальный ток Iн. ............