Исследование машины постоянного тока с последова-тельным возбуждением

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 30 Сентября 2013 в 12:43, курсовая работа

Краткое описание

Для угловой характеристики необходимо вычислить значения момента (Н*м) и угла (град.). Рабочие характеристики машины постоянного тока представляют собой зависимости момента M, скорости вращения n, тока якоря I и коэффициента полезного действия от выходной мощности машины P . При снятии характеристик последовательно задаемся значениями момента в заданном интервале с шагом 10 Н*м. Для каждого значения момента осуществляется моделирование и заполняется определенная таблица измеренных и рассчитанных значений.
Цель курсовой работы – исследование машины постоянного тока при работе в двигательном режиме.
Основная задача курсовой работы – снятие механических и расчет рабочих характеристик машины в двигательном режиме работы.

Содержание

Введение……………………………………………………………………… 4
1 Краткие теоретические сведения о машинах постоянного тока 4
2 Модель для исследования машин постоянного тока с последовательным
возбуждением и описание ее блоков……………………………………… 7
3 Параметры машины……………………………………………………… 7
4 Параметры источника питания…………………………………………… 8
5 Параметры моделирования………………………………………………… 8
6 Расчеты……………………………………………………………………….9
7 Механические характеристики w=f(M)………………………………… .10
8 Рабочие характеристики w, I, M, …………………… ……… 11
Заключение…………………………………………………………………… 14
Список литературы………………………………

Скачать полностью (381.19 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Прикрепленные файлы: 1 файл

0030015_3C94E_issledovanie_mashiny_postoyannogo_toka_s_posledovatelnym_voz.doc

— 681.50 Кб (Скачать документ)

 

 

Рис. 6 – Окно задания параметров настройки

 

6 Расчеты

 

            При снятии характеристик в окне настройки блока Moment последовательно задаются значения момента от 5 Н*м до 100 Н*м с шагом 10 Н*м. Для каждого значения момента осуществляется моделирование и заполняется таблица №1 измеренных и рассчитанных значений.

 

Таблица №1

Задание

Измерения

Расчет

M(Н*м)

w(рад/c)

5

821

6,594

6,594

4352,04

4105

0,94

15

453,1

11,42

11,42

7537,2

6796,5

0,9

25

339,9

14,74

14,74

9728,4

8497,5

0,87

35

279,6

17,45

17,45

11517

9786

0,85

45

240,7

19,78

19,78

13054,8

10813,5

0,83

55

213

21,87

21,87

14434,2

11715

0,81

65

192

23,77

23,77

15688,2

12480

0,79

75

175,3

25,54

25,54

16856,4

13147,5

0,78

85

161,7

27,19

27,19

17945,4

13744,5

0,76

95

150,3

28,74

28,74

18968,4

14278,5

0,75


 

            На  вход TL блока DC Machine подается момент нагрузки (рис. 3), выход m предназначен для измерения и наблюдения переменных состояния машины в следующей последовательности: угловая скорость (рад/с), ток якоря (А), ток возбуждения (А), электромагнитный момент (Н*м), значения которых представлены таблицей №1.

             Расчет осуществляется по выражениям:

                                                 (1)

           

Лист

           

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата


 

 

;                                    (2)

 

.                                          (3)

 

           Для момента М=5 Н*м

 

 

           Таким образом, рассчитываются  мощности и КПД для других  значений моментов.

 

7 Механические характеристики  машины w=f(M)

 

            В двигателе с последовательным возбуждением поток и момент зависят от тока якоря. Поэтому механические характеристики машины определяются выражением:

 

                                    (4)

 

             Форма этих характеристик при  малых нагрузках имеет гиперболический  характер, что говорит о необходимости исключения такого режима работы машины.

             У двигателей независимого (параллельного)  возбуждения M~ , а у двигателей последовательного возбуждения приблизительно M~ . Поэтому последние при пуске развивают значительно больший момент. Если скорость первых можно считать не зависящей от момента w=const, то скорость вторых зависит от него, примерно, в соответствии с выражением

 

~
~
.

 

            При изменении момента нагрузки в широких пределах диапазон изменения мощности у двигателей с последовательным возбуждением значительно меньше, что и обусловило их широкое использование в тяговом электроприводе.

            Так как рассчитать механические  характеристики последовательного возбуждения, в связи с нелинейностью кривой намагничивания машины, весьма затруднительно, в каталогах приводятся естественные характеристики w=f( ) и M=f( ).

 

 

           

Лист

           

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата


 

 

Используя полученные значения угловой скорости и момента (таблица  №1), построим механическую характеристику машины w=f(M).

 

 

Рис. 7 – Механическая характеристика w=f(M)

 

8 Рабочие характеристики w, I, M,

 

           Рабочие характеристики двигателя постоянного тока представляют собой зависимости момента M, скорости вращения w, тока якоря и коэффициента полезного действия η от выходной мощности двигателя . Используя значения таблицы №1, построим рабочие характеристики двигателя.

 

Рис. 8 – Рабочая характеристика w=f(P2)

           

Лист

           

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата


 

 

 

Рис. 9 – Рабочая характеристика I=f(P2)

 

 

Рис. 10 – Рабочая характеристика M=f(P2)

 

               Из рис. 9 и 10 видно, что с увеличением нагрузки на валу двигателя

растет момент M на его валу, а также растет ток якоря I. 

 

 

 

 

           

Лист

           

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата


 

 

 

Рис. 11 – Рабочая характеристика P1=f(P2)

 

Рис. 12 – Рабочая характеристика η=f(P2)

 

             Из рис. 11 видно, что увеличение нагрузки приводит к росту мощности,

забираемой из сети.

 

 

 

 

           

Лист

           

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата


 

 

Заключение 

 

          В курсовой работе я рассмотрел  принцип действия и конструкцию  машин постоянного тока, в соответствии с виртуальной моделью  машины построил механические и рабочие характеристики при ее работе в двигательном режиме.

          После построения и изучения  характеристик я определил, что  двигатель последовательного возбуждения имеет удобную для транспортных установок механическую характеристику, когда с уменьшением частоты вращения растет момент. В двигателях последовательного возбуждения ток возбуждения равен току якоря.

          Двигатели последовательного возбуждения  из-за особенностей своей механической характеристики не могут применяться в электроприводах, в которых возможно уменьшение момента сопротивления до нуля, что приведет к уменьшению тока в якоре и снижению потока, и двигатель пойдет вразнос. При этом увеличится частота вращения и машина может выйти из строя.

         При изучении рабочих характеристик  определил, что с увеличением  нагрузки на валу двигателя растет момент на валу двигателя M, а частота вращения немного падает. Увеличение нагрузки приводит к росту мощности , забираемой из сети, и росту тока якоря .

 

           

Лист

           

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата


 

 

Список литературы

 

  1. Брускин Д. Э., Зорохович А. Е., Хвостов В. С. Электрические машины. В 2-х ч. М.: Высшая школа, 1988.
  2. Герман-Галкин С. Г., Кардонов Г. А. Электрические машины: Лабораторные работы на ПК.- СПб.: КОРОНА принт,2003. – 256 стр., ил.

            3.     Копылов И. П. Электрические машины: Учебник для вузов. – 2-е изд., перераб. – М.: Высшая школа; Логос; 2000. – 607 стр.

           

Лист

           

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата


 


Информация о работе Исследование машины постоянного тока с последова-тельным возбуждением