Дипломы, курсовые, рефераты, контрольные...
Срочная помощь в учёбе

Примеры расчетов к разделам 8, 9

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением типа Д-806 режима S3 с продолжительностью включения и паспортными данными: работает по графику нагрузки, приведенному па рис. 10.31. Составить уравнения для расчета температурной кривой двигателя с учетом следующих условий: двигатель с точки зрения нагрева принят однородным сплошным телом с теплоемкостью С = 45 кДж/°С, температура изоляции… Читать ещё >

Примеры расчетов к разделам 8, 9 (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Пример 24.

Для асинхронного двигателя с фазным ротором типа МТВ411−6 с паспортными данными: Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Примеры расчетов к разделам 8, 9. и моментом инерции механизма, приведенным к валу двигателя Примеры расчетов к разделам 8, 9. кгмг, определить потери в установившихся режимах с номинальной нагрузкой и при нагрузке с Примеры расчетов к разделам 8, 9., а также при пуске и динамическом торможении вхолостую.

Решение Полные номинальные потери в двигателе определяем по известной формуле.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

где.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Номинальные переменные потери определяем по формуле:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

где Примеры расчетов к разделам 8, 9. - номинальный ток ротора, приведенный к статору и определяемый по следующему выражению:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

приведенные значения, соответственно, активного и реактивного сопротивлений ротора.

Потери в двигателе при нагрузке Примеры расчетов к разделам 8, 9. определяем в соответствии с формулой:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

где Примеры расчетов к разделам 8, 9. - коэффициент потерь, а Примеры расчетов к разделам 8, 9. Вт — постоянные потери.

Потери энергии вдвигателе при пуске вхолостую находим, пренебрегая постоянными потерями, так как в переходных процессах Примеры расчетов к разделам 8, 9. :

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

где Примеры расчетов к разделам 8, 9. - скорость идеального холостого хода,.

Примеры расчетов к разделам 8, 9. - суммарный приведенный момент инерции электропривода.

Потери энергии в двигателе при динамическом торможении вхолостую численно равны потерям при пуске вхолостую, только при пуске потери покрываются за счет сети, а при торможении — за счет накопленной кинетической энергии в маховых массах электропривода.

Пример 25.

Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением типа Д-806 режима 53 с продолжительностью включения Примеры расчетов к разделам 8, 9. и паспортными данными: Примеры расчетов к разделам 8, 9. об/мин работает в режиме 52 при температуре окружающей среды Примеры расчетов к разделам 8, 9. '.

Какой кратковременной постоянной мощностью можно нагрузить этот двигатель, чтобы он полностью использовался в тепловом отношении, если время работы в цикле составляет /" = 30 мин, допустимая температура изоляции Примеры расчетов к разделам 8, 9., теплоемкость двигателя С = 45 кДж/°С, коэффициент потерь Примеры расчетов к разделам 8, 9. ?

Решение Определим номинальные потери в двигателе.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

где Примеры расчетов к разделам 8, 9. I.

Пересчитаем эти потери для режима 51 (ПВ= 100 %)

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Определим поминальный коэффициент теплоотдачи двигателя.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Вычислим постоянную нагрева двигателя.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Определим коэффициент механической перегрузки по (7.30):

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Найдем коэффициент, учитывающий отличие температуры окружающей среды от номинальной:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Величину кратковременной максимальной мощности нагрузки найдем как.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

При нагрузке двигателя мощностью Примеры расчетов к разделам 8, 9. кВт в течение 30 мин он будет полностью использован по нагреву.

Пример 26.

Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением типа Д-810 режима 60 мин с продолжительностью включения Примеры расчетов к разделам 8, 9. и паспортными данными Примеры расчетов к разделам 8, 9. об/мин работает в режиме 63 с Примеры расчетов к разделам 8, 9. при температуре окружающей среды Примеры расчетов к разделам 8, 9. До какой температуры нагреется двигатель к концу третьего цикла работы от начала включения, если число циклов Примеры расчетов к разделам 8, 9., допустимая температура изоляции Примеры расчетов к разделам 8, 9., теплоемкость двигателя С = 95 кДж/°С, мощность повторно-кратковременной нагрузки Примеры расчетов к разделам 8, 9. ?

Решение Время цикла по условию работы составляет Примеры расчетов к разделам 8, 9. Тогда время работы составит Примеры расчетов к разделам 8, 9., а время паузы — Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Определим полные номинальные потери двигателя.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Переменные номинальные потери будут равны Примеры расчетов к разделам 8, 9. где Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Постоянные потери при этом составят.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Определим номинальный коэффициент теплоотдачи двигателя.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Вычислим постоянную нагрева двигателя Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Потери мощности в двигателе при нагрузке Примеры расчетов к разделам 8, 9. составят:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Установившееся превышение температуры при кратковременной нагрузке:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Расчет температуры в период работы двигателя (нагревание) определяем по уравнению.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

а в период паузы (охлаждение) — Примеры расчетов к разделам 8, 9.

В приведенных формулах следует подставлять время Примеры расчетов к разделам 8, 9. с при нагревании и / = 36 с при охлаждении, а начальные значения Примеры расчетов к разделам 8, 9. находятся как конечные значения предыдущего периода. Опуская промежуточные вычисления, приведем значение температуры к концу третьего цикла Примеры расчетов к разделам 8, 9.. С учетом температуры окружающей среды температура двигателя составит Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Пример 27.

Двигатель постоянного тока с независимым возбуждением типа Д-806 режима S3 с продолжительностью включения Примеры расчетов к разделам 8, 9. и паспортными данными: Примеры расчетов к разделам 8, 9. работает по графику нагрузки, приведенному па рис. 10.31. Составить уравнения для расчета температурной кривой двигателя с учетом следующих условий: двигатель с точки зрения нагрева принят однородным сплошным телом с теплоемкостью С = 45 кДж/°С, температура изоляции Примеры расчетов к разделам 8, 9., температура окружающей среды Примеры расчетов к разделам 8, 9., i шчальное превышение температуры Примеры расчетов к разделам 8, 9. и других условий, приведенных на рис. 10.31.

График работы двигателя.

Рис. 10.31. График работы двигателя

Решение Расчет температурной кривой двигателя для участков I—III вв.едем по выражению.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

где Примеры расчетов к разделам 8, 9. - постоянная нагрева на м участке.

Номинальные потери двигателя были определены в примере 25 и составляют Примеры расчетов к разделам 8, 9. Вт.

Коэффициент теплоотдачи двигателя в номинальном режиме.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

где Примеры расчетов к разделам 8, 9. - установившееся превышение температуры в номинальном режиме.

Постоянная нагрева для первого участка Примеры расчетов к разделам 8, 9. Примеры расчетов к разделам 8, 9.. Установившееся превышение температуры для первого участка.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Уравнение температурной кривой для первого участка имеет вид:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Установившееся превышение температуры для второго участка Примеры расчетов к разделам 8, 9.. Начальное превышение температуры для второго участка.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Уравнение температурной кривой для второго участка имеет вид:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

На третьем участке потери равны нулю, следовательно, двигатель отключен и идет процесс охлаждения. Постоянная охлаждения по заданному условию Примеры расчетов к разделам 8, 9.. Установившееся превышение температуры для этого участка г,", = 0, а начальное превышение определится как конечное превышение на втором участке.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Уравнение температурной кривой для третьего участка будет иметь вид: Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Пример 28.

Электропривод с двигателем постоянного тока с независимым возбуждением типа Д-806 с паспортными данными Р" = 21 кВт, U" = 220 В, /" = 110 А, п" = 1060 об/мин, Л = 2,8 кг мг, работает по цикловому графику нагрузки с ПВ = 40% и периодом Т" = 25 с, приведенному на рис. 10.32. Система управления электропривода обеспечивает при пуске и торможении постоянство момента двигателя М,=2,5М" и Л/, = 1,5Л/". Вычислить потери энергии в двигателе за цикл работы.

Цикловой график нагрузки электропривода.

Рис. 10.32. Цикловой график нагрузки электропривода

Решение По паспортным данным определим ряд параметров и значений, необходимых для дальнейших расчетов:

• полное сопротивление цепи якоря.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

• коэффициент ЭДС двигателя.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

где Примеры расчетов к разделам 8, 9. ;

• номинальный электромагнитный момент двигателя.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

• моменты двигателя при пуске и торможении.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

• статические моменты при пуске и торможении.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Определим полное время работы в цикле, включающей в себя время пуска, установившегося режима и торможения:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Время пуска и торможения вычислим как.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Время установившегося режима составит.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Потери энергии при пуске электропривода определяем по общей формуле:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Применительно к данному случаю, эта формула преобразуется к виду:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Аналогично определяем потери при торможении электропривода.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Потери энергии при установившемся режиме Примеры расчетов к разделам 8, 9. где.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Потери энергии в двигателе за цикл работы составят:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Пример 29.

Нагрузочная диаграмма механизма, приведенная к валу двигателя, а также требуемая тахограмма (рис. 10.33). Для работы в данном режиме предварительно был выбран двигатель постоянного тока независимого возбуждения, работающий в замкнутой системе управления, которая реализует на отдельных этапах изменения скорости Примеры расчетов к разделам 8, 9. и Примеры расчетов к разделам 8, 9. на всех этапах. Проверить выбранный двигатель по условиям нагрева.

Данные для расчета: Примеры расчетов к разделам 8, 9. Примеры расчетов к разделам 8, 9. приведенный момент инерции механизма Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Решение Для проверки двигателя по условиям нагрева уточним нагрузочную диаграмму и построим зависимость Примеры расчетов к разделам 8, 9. без учета времени изменения тока якоря.

Участок I, — разгон привода при токе якоря Примеры расчетов к разделам 8, 9. длительность разгона до скорости ы«/3.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

где Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Участок Примеры расчетов к разделам 8, 9. - ток якоря Примеры расчетов к разделам 8, 9. где Примеры расчетов к разделам 8, 9. длительность участка Примеры расчетов к разделам 8, 9. (рис. 10.32).

Участок Примеры расчетов к разделам 8, 9. - ток якоря Примеры расчетов к разделам 8, 9.; длительность участка Примеры расчетов к разделам 8, 9. с (рис. 10.32).

Участок Примеры расчетов к разделам 8, 9. - ток якоря Примеры расчетов к разделам 8, 9.; длительность участка Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Участок Примеры расчетов к разделам 8, 9. - ток якоря Примеры расчетов к разделам 8, 9. длительность участка Примеры расчетов к разделам 8, 9. с (рис. 10.32).

Участок Примеры расчетов к разделам 8, 9. - ток якоря Примеры расчетов к разделам 8, 9. А; длительность участка.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Участок Примеры расчетов к разделам 8, 9. - ток якоря Примеры расчетов к разделам 8, 9. А; длительность участка Примеры расчетов к разделам 8, 9. с.

Участок Примеры расчетов к разделам 8, 9. - ток якоря Примеры расчетов к разделам 8, 9. А; длительность участка Примеры расчетов к разделам 8, 9. с.

Участок Примеры расчетов к разделам 8, 9. - ток якоря Примеры расчетов к разделам 8, 9. А; длительность участка Примеры расчетов к разделам 8, 9. :

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Нагрузочная диаграмма механизма, приведенная к валу двигателя.

Рис. 10.32. Нагрузочная диаграмма механизма, приведенная к валу двигателя

Полученные результаты изменения тока якоря в цикле сведем в табл. 10.10, где для удобства дальнейших расчетов показаны квадраты тока на отдельных участках и средние значения коэффициентов ухудшения теплоотдачи. Проверку двигателя будем производить методом эквивалентного тока.

Таблица 10.10.

Результаты расчета нагрузочной диаграммы

Участок.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

0,12.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

0,60.

1,18.

64,82.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

0,70.

0,30.

237,4.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

0,70.

0,38.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

0,85.

1,00.

237,4.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

1.00.

0,16.

— 630.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

0,85.

0,90.

237,4.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

0,70.

0,30.

64,82.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

0,70.

0,08.

— 630.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

0,60.

Определим процентную продолжительность включения для расчетного цикла:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Эквивалентный ток определим, исходя из данных табл. 10.10:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Приведем полученное значение Примеры расчетов к разделам 8, 9., к номинальному Примеры расчетов к разделам 8, 9. для предварительно выбранного двигателя: Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Проверка показала, что предварительно выбранный двигатель практически полностью используется в тепловом отношении, так как отличие между эквивалентным током Примеры расчетов к разделам 8, 9. и номинальным током Примеры расчетов к разделам 8, 9. не более 3%.

Пример 30.

Для режима работы электропривода 55 при ПВ = 40 % следует выбрать короткозамкнутый асинхронный двигатель режима 51 с паспортными данными: Р" = 28 кВт, {/" = 380/220 В, п" = 965 об/мин, гп = 0,86. Требуется определить допустимое число включений двигателя, при котором он полностью использовался бы в тепловом отношении. Время пуска и торможения составляет 1″ = /, = 1,5 с, потери мощности при пуске и торможении Л/', = АР, = ЗДР", статическая мощность нагрузки в установившемся режиме Рсл" = 0, 7Р", коэффициент ухудшения охлаждения Д, = 0,5 и коэффициент потерь а = 1. Построить упрощенный расчетный график движения электропривода.

Решение Определим номинальные потери в двигателе:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Потери энергии при пуске торможении в соответствии с заданными условиями:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Потери энергии в установившемся режиме при нагрузке Примеры расчетов к разделам 8, 9. :

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

где Примеры расчетов к разделам 8, 9. Вт, так как Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Допустимое число включений двигателя.

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

При найденном Примеры расчетов к разделам 8, 9. время цикла составит Примеры расчетов к разделам 8, 9. с.

Соответственно, время работы и время паузы составят:

Примеры расчетов к разделам 8, 9.

Время установившегося режима составит: Примеры расчетов к разделам 8, 9. с.

На рис. 10.33 построен упрощенный расчетный график движения электропривода.

Упрощенный расчетный график движения электропривода.

Рис. 10.33. Упрощенный расчетный график движения электропривода

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой