Преобразование энергии в электрических машинах постоянного тока (стр. 2 из 3)
Таблица 4.
| № | Рн, кВт | Uн, В | Iн, А | nн, об/мин |
| 7 | 2,5 | 220 | 12,3 | 1100 |
Решение
1. КПД двигателя постоянного тока
где
- механическая мощность на валу двигателя, 
– мощность потребляемой двигателем из питающей сети энергии:
, Вт.При работе двигателя в номинальном режиме
, Вт.Учитывая это, формулу для расчета КПД двигателя можно записать в следующем виде:
.Подставим числовые значения и рассчитаем
: 
.2. Номинальный вращающий момент
, Н Мгде
- механическая мощность на валу двигателя, 
- номинальная частота вращения.В номинальном режиме работы
, Вт. Учитывая это, запишем формулу номинального вращающего момента в следующем виде: 
, Н М.Подставляем числовые значения:
, кН М.3. Сумма потерь двигателя
, Вт.где
- механическая мощность на валу двигателя, – мощность потребляемой двигателем из питающей сети энергии: , Вт.При работе двигателя в номинальном режиме
, Вт.С учетом этого, формула для расчета суммы потерь двигателя запишется в следующем виде:
, Вт.Подставляем числовые значения:
(Вт).схема обмотка генератор двигатель
Задача 5
Двигатель постоянного тока смешанного возбуждения при номинальном напряжении Uн потребляет из сети ток Iа и ток возбуждения Iв. Сопротивление обмотки якоря Ra, сопротивление сериесной обмотки Rс, сопротивление дополнительных полюсов Rд, падение напряжения на щетках DUщ, кпд h. Определить сумму механических, магнитных и добавочных потерь, потребляемую и номинальную полезную мощность двигателя.
Таблица 5.
| № | Uн, В | Iа, А | Iв, А | Ra, Ом | Rс, Ом | Rд, Ом | DUщ, В | h, % |
| 7 | 220 | 468 | 4,62 | 0,00875 | 0,0007 | 0,0042 | 1,8 | 87,5 |
Решение
1. Номинальная полезная мощность двигателя
, Вт,где
– номинальное напряжение, 
– номинальный ток.Номинальный ток можно найти по формуле:
, А,где
– потребляемый из сети ток, 
– ток возбуждения.Следовательно, формулу полезной мощности можно записать в следующем виде:
, А.Подставляем числовые значения:
(Вт)2. Потребляемая мощность двигателя
Потребляемую мощность двигателя можно найти с помощью формулы КПД двигателя:
где
- механическая мощность на валу двигателя, – мощность потребляемой двигателем из питающей сети энергии.Тогда формула для вычисления потребляемой мощности запишется следующем виде:
Подставляем числовые значения и вычисляем значение потребляемой мощности:
3. Сумма механических, магнитных и добавочных потерь
Сумму механических, магнитных и добавочных потерь можно найти с помощью формулы потребляемой мощности:
, Вт,где
– электрические потери мощности в цепи якоря, 
– электрические потери мощности в цепи возбуждения, 
– сумма механических, магнитных и добавочных потерь.Выражаем сумму механических, магнитных и добавочных потерь из формулы потребляемой мощности:
, Вт.Подставляем числовые значения:
Задача 6.
Генератор независимого возбуждения при номинальной частоте вращения 1460 об/мин имеет характеристику холостого хода, приведенную в табл. 6. Сопротивление цепи возбуждения Rв. Определить ЭДС генератора при номинальной частоте вращения и частоту вращения для получения ЭДС Е1. Обмотка возбуждения включена на зажимы якоря. Определить величину сопротивления цепи возбуждения Rв1, при котором ЭДС генератора равна Е1 при номинальной частоте вращения. При каком предельном значении Rв. кр. генератор возбуждается?
Таблица 6.
| Iв, А | 0,6 | 0,94 | 1,71 | 4,05 |
| Е, В | 115 | 172,5 | 230 | 287,5 |
Таблица 7.
| № | Rв1, Ом | Е1,В |
| 7 | 135 | 250 |
Решение
На рис. 2 приведена характеристика холостого хода генератора независимого возбуждения, построенная по данным, представленным в таблице 6.
Рис. 2. Характеристики генератора
Ток в цепи возбуждения находится по формуле:
, А.Уравнение
представляет собой характеристику цепи возбуждения, которое представлено на рис. 2 прямой 1, которая построенная по значениям, приведенным в таблице 8 при 
=135 Ом.Таблица 8.
| I в, А | E, В |
| 0 | 0 |
| 0,6 | 81 |
| 0,94 | 126,9 |
| 1,71 | 230,85 |
| 4,05 | 546,75 |
ЭДС генератора при номинальной частоте вращения соответствует значению ЭДС в точке пересечения характеристики холостого хода и характеристики цепи возбуждения (рис. 2.):
235 (В).ЭДС генератора также можно найти по формуле:
, В,где n – номинальная частота вращения.
Из этой формулы выражаем значение
, с помощью которого находим частоту вращения, которая необходима для получения ЭДС 
: