Задачник

МПТ НВ
  1. Получить уравнения статических механических и электромеханических характеристик МПТ НВ при питании от источника напряжения бесконечной мощности и вывести формулы расчета характерных точек характеристик в режимах холостого хода и короткого замыкания. Электромеханическую систему считать линейной.
  2. Получить искусственную механическую характеристику МПТ НВ, проходящую через точки T1(M1,ω1) и T2(M2,ω2). Определить параметры, позволяющие получить заданную характеристику. Соотнести возможные координаты точек T1 и Т2 и допустимые диапазоны изменения параметров. Механическую характеристику считать линейной.
  3. Для МПТ НВ с параметрами () определить параметры добавочного резистора для пуска в одну ступень Rп и добавочное сопротивление для динамического торможения в одну ступень Rт.
    решение

    При большой скорости переходных процессов в цепи якоря в сравнении с механическими ток в цепи якоря при пуске с нулевой скорости не должен превышать предельное значение Iя.пред.:

    Пусть на предприятии имеется блок резисторов, позволяющий подобрать сопротивление с шагом Rэл=0,1 Ом и точностью ∆=10%. Номинал сопротивления Rп должен быть ближайший больший, который превысит Rп.мин с учетом ∆.

    Номинальный и предельный токи можно выбрать исходя из соответствующих параметров якорной цепи МПТ.

    Тогда длительная мощность:

    Пиковая мощность (10 секунд):

    Примечание. Длительная мощность показывает, какую нагрузку сопротивление выдерживает сколь угодно долго, и определяется эффективностью охлаждения резистора. Пиковая мощность показывает, какую нагрузку резистор может выдержать кратковременно в ходе неадиабатического нагрева, и в большей степени зависит от теплоемкости и теплопроводности материала самого резистора.

    При тех же допущениях о скорости переходных процессов номинал сопротивления для динамического торможения выбирается из условия непревышения током в цепи якоря предельного значения Iя.пред. при любой скорости, при которой динамическое торможение должно осуществляться по условиям технологического процесса.

    Примечание. В случае исключительно тормозящей нагрузки максимальная скорость, с которой может быть осуществлен переход в режим динамического торможения ωдт∈[ωн; ωхх). Т.к. работа электропривода исключительно в номинальном режиме маловероятна, то в данном случае можно задаться ωдт≥ωхх.

    Для обеспечения динамического торможения для всех скоростей, до которых может быть разогнана электрическая машина необходимо задаться ее максимальной скоростью. При этой скорости ток якоря не должен превысить Iя.пред.:

    Принцип выбора резистора для динамического торможения аналогичен пусковому:

    Номинальный и предельный токи можно выбрать исходя из соответствующих параметров якорной цепи МПТ.

    Тогда длительная мощность:

    Пиковая мощность (10 секунд):

    Ответ:

    Пусковой резистор: 2,3 Ом; более 187Вт; более 3кВт (10 сек)

    Резистор динамического торможения: 6,7 Ом; более 543Вт; более 8,7кВт (10 сек)

  4. Получить характеристики МПТ НВ при питании:
    • от источника напряжения (напряжение при холостом ходе равно Uя.н) ограниченной мощности;
    • от источника напряжения (напряжение при холостом ходе равно Uя.н) ограниченной мощности;
    • от источника тока (ток короткого замыкания равен Iя.н) ограниченной мощности;
    • от источника тока (ток короткого замыкания равен Iя.н) ограниченной мощности.
  5. Определить потери в обмотке якоря МПТ НВ при добавлении Rдоб=Rян в цепь якоря при номинальной нагрузке. Оценить КПД всей системы
  6. Рассчитать минимальную уставку реле времени для пуска МПТ НВ в одну ступень
  7. Рассчитать максимальное значение начального напряжения и интенсивность нарастания напряжения при пуске МПТ НВ при питании её якоря от преобразователя напряжения.
  8. Электромеханическая характеристика электропривода с МПТ НВ проходит через начало координат и точку А с координатами (50А, -50 рад/c). Электрическое сопротивление якорной обмотки МПТ Rя=1Ом. Какое сопротивление добавлено в цепь якоря, если электропривод развивает электромагнитный момент 150Нм.
  9. Какой электромагнитный момент развивает МПТ НВ при питании якоря напряжением -50В, если среднеквадратичное значение тока 50А, а угловая частота вращения ротора при холостом ходе составляет -50рад/с. Поясните на электрической схеме.
  10. Для МПТ НВ построить естественную механическую характеристику и электромеханическую характеристику найти момент механических потерь в номинальном режиме работы.
  11. Естественная механическая характеристика МПТ НВ проходит через точки с координатами (0 Нм, 110 рад/c) и (10 Нм, 100 рад/c), а характеристика при питании якорной цепи от управляемого источника напряжения через точки (0 Нм, 75 рад/c) и (10 Нм, 60 рад/c). Найти ЭДС управляемого источника напряжения и его внутреннее сопротивление, если номинальное напряжение якоря МПТ НВ 110 В.
  12. Скорость холостого хода электропривода с МПТ НВ на естественной характеристике составляет 100 рад/c. Номинальный электромагнитный момент составляет 10 Нм. Определить длительно допустимый электромагнитный момент на искусственной характеристике, если скорость холостого хода на ней 150 Нм, а напряжение на обмотке якоря равно номинальному.
  13. Для МПТ НВ () найти значение потока kФ, при котором искусственная характеристика пройдет через точку с координатами (МЭМ.ном;1,1ωном). Построить эту характеристику и найти длительно допустимый момент при работе на ней.