Задачи и вопросы для самопроверки. Т е м а 1.9. Электрические машины постоянного тока

Т е м а 1.9. Электрические машины постоянного тока

Устройство электрических машин постоянного тока. Основные элементы конструкции и их назначение. Прин­цип работы электрических машин постоянного тока.

Генератор постоянного тока с независимым возбужде­нием, его схема и характеристики (холостого хода и внешняя). Самовозбуждение генератора постоянного тока. Ге­нератор постоянного тока с параллельным возбуждением, его схема и внешняя характеристика. Генератор постоян­ного тока со смешанным возбуждением при согласном и встречном соединении обмоток возбуждения: внешние ха­рактеристики, потери, коэффициент полезного действия.

Электродвигатель постоянного тока с параллельным воз­буждением, его схема. Пуск двигателя, роль пускового и ре­гулировочного реостатов. Вращающий момент, зависимость его от тока якоря и магнитного потока. Связь между вра­щающим моментом, мощностью и частотой вращения. Ме­ханическая характеристика двигателя с параллельным воз­буждением. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением. Реверси­рование электродвигателей постоянного тока. Потери энер­гии и коэффициент полезного действия двигателей постоян­ного тока. Краткие сведения об электродвигателях постоян­ного тока с последовательным и смешанным возбуждением.

Область применения электрических машин постоянного тока.

Лабораторная работа №10 Исследование устройства и работы электродвигателя постоянного тока с параллельным возбуждением.

Лабораторная работа №11 Снятие параметров генератора постоянного тока с па­раллельным возбуждением и построение графиков.

Литература. [2] (§4.1-4.18); [3]; [4] (задачи 4.4, 4.5, 4.7, 4.8, 4.10, 4.12).

I. Каково назначение основных частей машины постоянного тока: станины, полюсов, якоря, коллектора, обмоток?

2. Выведите формулу для определения э. д. с. генератора. Каким образом можно регулировать значение э, д. с? 70

3. Определите э. д. с. четырехполюсного генератора, если частота вращения якоря равна 1500 об/мин, магнитный поток полюса составляет 0 01 Вб, а отношение числа активных проводников обмотки якоря к числу пар параллельных ветвей равно 450. Ответ: 225 В.

4. Выведите формулу для электромагнитного момента машины по­стоянного тока.

5. Определите сопротивление нагрузки генератора с независимым возбуждением, если ток якоря равен 40 А при э. д. с. 240 В и сопротив­лении обмотки якоря 0,5 Ом. Ответ: 5,5Ом.

6. В чем заключается явление реакции якоря," каковы ее послед­ствия для генератора и двигателя?

7. Поясните принцип самовозбуждения машины постоянного тока. В каких случаях машина может не возбудиться?

8. Начертите схемы генераторов постоянного тока с независимым, параллельным и смешанным возбуждением и поясните назначение каждого элемента схемы.

9. Какой вид имеют характеристики холостого хода и внешняя у генератора с независимым возбуждением? Какие причины снижают напряжение на выводах такого генератора при увеличении нагрузки?

10.Найдите ток якоря генератора с независимым возбуждением с сопротивлением цепи якоря 1,0 Ом и напряжением холостого хода 230 В, если сопротивление нагрузки составляет 10; 20; 50 Ом. Постройте в масштабе внешнюю характеристику. Ответ: 21 А; 11 А; 4,5 А.

11.Укажите три причины снижения напряжения генератора с параллельным возбуждением при увеличении нагрузки.

12.Найдите полезную мощность генератора, если при напряжении на выводах 110 В ток нагрузки равен 50 А. Ответ: 5.5 кВт.

13.При полезной мощности генератора 10 кВт его к. п. д. равен 90%. Определите суммарные потери мощности в генераторе. Ответ: 1,11кВт.

14.Поясните принцип действия электродвигателя постоянного тока. Каково назначение коллектора у двигателя!

15.Какова роль противо э. д. с, наводимой в якоре электродвига­теля? Почему в момент пуска велик пусковой ток?

16.Начертите схему электродвигателя с параллельным возбужде­нием. Каково назначение обоих реостатов?

17.Якорь двигателя постоянного тока вращается с частотой 1500об/мин. Магнитный поток полюса равен 0,01 Вб. Противо э. д. с. двигателя составляет 220 В. Определите число полюсов, если отношение числа активных проводников на якоре к числу пар параллельных ветвей обмотки равно 440. Ответ: 8.

18.Начертите и поясните рабочие характеристики двигателя с параллельным возбуждением. Почему в области больших нагрузок график момента отклоняется от прямой?

19. Начертите зависимость частоты вращения и момента двигателя с последовательным возбуждением от полезной нагрузки на валу. Почему двигатель с такими характеристиками широко применяется в тяговых установках?

20. Перечислите способы регулирования частоты вращения двигателя с параллельным возбуждением. Какой способ применяется наиболее часто?

21. Какими способами чаще всего регулируют частоту вращения двигателя с последовательным возбуждением?

22. Какие виды потерь имеют место в машине постоянного тока?

23. По каким формулам определяют к. п. д. генератора и двигателя постоянного тока? При какой нагрузке к. п. д. достигает максимума?

24. К двигателю с параллельным возбуждением подведено напряжение 220 В. Чему равна подводимая мощность, если ток якоря равен 25 А, а сопротивление обмотки возбуждения 80 Ом? Ответ: 6,1 кВт.

25. Ток в цепи якоря двигателя с последовательным возбуждением равен 20 А. Найдите противо э. д. с, наводимую в якоре, электромагнитную мощность и подводимую к двигателю мощность, если сопротивление обмотки якоря 0,5 Ом, обмотки возбуждения 1,5 0м, а напряжение на выводах двигателя 440 В. Ответ: 400 В; 8 кВт; 8,8 кВт.

26. Найдите сопротивление обмотки якоря двигателя с параллельным возбуждением, если наибольшее сопротивление пускового реостата равно 5 Ом, а ток в момент пуска составил 20 А при напряжении сети 110 В. Ответ: 0,5 Ом.

27. Постройте механическую характеристику двигателя постоян­ного тока с параллельным возбуждением, если известны его номиналь­ные данные: Р_ном=70 кВт; n_ном=950 об/мин; U_ном=440 В; I_а.ном =180 А, R_а=0,135Ом.

Дата добавления: 2014-10-31