Наличие контактных колец у двигателей с фазным ротором позволяет подключить к обмотке ротора пусковой реостат. При этом увеличивается активное сопротивление цепи ротора.
При выборе сопротивления пускового реостата исходят из условий пуска двигателя: если двигатель включают при значительном нагрузочном моменте на валу, сопротивление пускового реостата выбирают таким, чтобы обеспечить наибольший пусковой момент, при незначительном нагрузочном моменте в первую очередь стремятся уменьшить пусковой ток.
Пусковые реостаты рассчитаны на кратковременное протекание тока. По окончании процесса пуска реостаты выводятся из цепи – обмотка ротора замыкается накоротко.
В асинхронных двигателях с фазным ротором обеспечивается наиболее благоприятное соотношение между пусковым моментом и пусковым током: большой пусковой момент при небольшом броске пускового тока (в два-три раза больше номинального).
Величина тока якоря в двигателе постоянного тока зависит от противо-ЭДС. Наибольшего значения ток якоря достигает при пуске двигателя вход, когда якорь неподвижен и в его обмотке противо-ЭДС не индуцируется. Пусковой ток при непосредственном включении в сеть:
Iп = U / ra . (1.1)
Как правило сопротивление цепи обмотки якоря ra невелико, поэтому значение пускового тока достигает недопустимо больших значений, в 10–20 раз превышающих номинальный ток двигателя. Такой большой пусковой ток вызывает в двигателе сильное искрение под щетками (вплоть до кругового огня) и пусковой момент, который оказывает ударное действие на вращающиеся части двигателя и может механически их разрушить. Такой способ пуска обычно применяют для двигателей мощностью не более 1 кВт, в которых благодаря повышенному сопротивлению цепи якоря и небольшим вращающимся массам значение пускового тока лишь в 3–5 раз превышает номинальный.
Пусковой ток при реостатном пуске:
Iп = U / (ra + rп.р). (1.2)
С появлением тока в цепи якоря возникает пусковой момент, под действием которого начинается вращение якоря. По мере нарастания частоты вращения увеличивается противо-ЭДС, что ведет к уменьшению пускового тока и пускового момента.
Сопротивление пускового реостата выбирают обычно таким, чтобы наибольший пусковой ток превышал номинальный не более чем в два-три раза.
Для пуска двигателей большой мощности применять пусковые реостаты нецелесообразно, так как это вызвало бы значительные потери энергии. Кроме того, пусковые реостаты были бы громоздкими. В этом случае применяют пуск двигателя путем понижения напряжения. Так, например, пуск тяговых двигателей некоторых электровозов осуществляют при последовательном соединении их цепей якоря (напряжение сети делится на количество последовательно включенных двигателей). Далее по мере разгона двигатели переключают на параллельное соединение. Также для регулирования напряжения применяют питание от тиристорного преобразователя.
studfiles.net
1) Собрать схему, показанную на рис. 1.2.
2) Выкрутить движок автотрансформатора до упора против часовой стрелки. Очистить память модуля «Модуль измерителя мощности» кнопкой «RESET».
3) Включить автомат QF на модуле «Модуль питания». Плавно поворачивать движок автотрансформатора увеличить напряжение на выходе автотрансформатора до значения 380 В (вольтметр расположен на автотрансформаторе). Скорость вращения ротора двигателя будет плавно увеличиваться.
4) Записать значение максимального пускового тока, зафиксированного на модуле измерителя мощности, в таблицу 1.3.
5) Отключить автомат QF на модуле «Модуль питания». Вернуть движок автотрансформатора в исходное положение.
1) Собрать схему, показанную на рис. 1.3.
2) Очистить память модуля «Модуль измерителя мощности» кнопкой «RESET».
3) Включить автомат QF на модуле «Модуль питания». Переключатель SA1 «Разрешение» на модуле «Преобразователь частоты» перевести в верхнее положение. Плавно вращать потенциометр RP1 по часовой стрелке до упора. Скорость вращения ротора двигателя будет плавно увеличиваться.
4) Записать значение максимального пускового тока, зафиксированного на модуле измерителя мощности, в таблицу 1.3.
5) Плавно вернуть потенциометр RP1 в исходное положение. Отключить автомат QF на модуле «Модуль питания».
1) Собрать схему, показанную на рис. 1.4.
2) Очистить память модуля «Модуль измерителя мощности» кнопкой «RESET». Выкрутить ручку переключателя добавочного сопротивления по часовой стрелке до упора в положение «∞».
3) Включить автомат QF на модуле «Модуль питания». Поворачивать ручку переключателя добавочного сопротивления против часовой стрелки до упора в положение «0». Скорость вращения ротора двигателя будет рывками увеличиваться.
4) Записать значение максимального пускового тока, зафиксированного на модуле измерителя мощности, в таблицу 1.3.
5) Плавно вернуть ручку переключателя добавочного сопротивления в исходное положение «∞». Отключить автомат QF на модуле «Модуль питания».
1) Собрать схему, показанную на рис. 1.5.
2) В качестве пускового реостата подключить одно из трех сопротивлений модуля «Модуль добавочных сопротивлений». Выкрутить ручку переключателя добавочного сопротивления по часовой стрелке до упора в положение «∞».
3) Включить автомат QF на модуле «Модуль питания». Поворачивать ручку переключателя добавочного сопротивления против часовой стрелки до упора в положение «0». Скорость вращения ротора двигателя будет рывками увеличиваться.
4) Записать значение максимального пускового тока, зафиксированного на амперметре, в таблицу 1.3.
5) Отключить автомат QF на модуле «Модуль питания».
1) Собрать схему, показанную на рис. 1.6.
2) На модуле «Тиристорный преобразователь» перевести кнопку «Сеть» во включенное положение «I». ПереключательSA6 «Разрешение» перевести в верхнее положение.
3) Плавно поворачивать ручку потенциометра RP1, следя за увеличением скорости вращения ротора по тахометру BRдо установления значения 1500 об/мин.
4) Записать значение максимального пускового тока, зафиксированного на амперметре, в таблицу 1.3.
5) Отключить автомат QF на модуле «Модуль питания».
studfiles.net
Один из методов анализа электрической цепи является метод контурных токов. Основой для него служит второй закон Кирхгофа. Главное его преимущество это уменьшение количества уравнений до m – n +1, напоминаем что m - количество ветвей, а n - количество узлов в цепи. На практике такое уменьшение существенно упрощает расчет.
Контурный ток - это величина, которая одинакова во всех ветвях данного контура. Обычно в расчетах они обозначаются двойными индексами, например I11, I22 и тд.
Действительный ток в определенной ветви определяется алгебраической суммой контурных токов, в которую эта ветвь входит. Нахождение действительных токов и есть первоочередная задача метода контурных токов.
Контурная ЭДС - это сумма всех ЭДС входящих в этот контур.
Собственным сопротивлением контура называется сумма сопротивлений всех ветвей, которые в него входят.
Общим сопротивлением контура называется сопротивление ветви, смежное двум контурам.
1 – Выбор направления действительных токов.
2 – Выбор независимых контуров и направления контурных токов в них.
3 – Определение собственных и общих сопротивлений контуров
4 – Составление уравнений и нахождение контурных токов
5 – Нахождение действительных токов
Итак, после ознакомления с теорией предлагаем приступить к практике! Рассмотрим пример.
Выполняем все поэтапно.
1. Произвольно выбираем направления действительных токов I1-I6.
2. Выделяем три контура, а затем указываем направление контурных токов I11,I22,I33. Мы выберем направление по часовой стрелке.
3. Определяем собственные сопротивления контуров. Для этого складываем сопротивления в каждом контуре.
R11=R1+R4+R5=10+25+30= 65 Ом
R22=R2+R4+R6=15+25+35 = 75 Ом
R33=R3+R5+R6=20+30+35= 85 Ом
Затем определяем общие сопротивления, общие сопротивления легко обнаружить, они принадлежат сразу нескольким контурам, например сопротивление R4 принадлежит контуру 1 и контуру 2. Поэтому для удобства обозначим такие сопротивления номерами контуров к которым они принадлежат.
R12=R21=R4=25 Ом
R23=R32=R6=35 Ом
R31=R13=R5=30 Ом
4. Приступаем к основному этапу – составлению системы уравнений контурных токов. В левой части уравнений входят падения напряжений в контуре, а в правой ЭДС источников данного контура.
Так как контура у нас три, следовательно, система будет состоять из трех уравнений. Для первого контура уравнение будет выглядеть следующим образом:
Ток первого контура I11, умножаем на собственное сопротивление R11 этого же контура, а затем вычитаем ток I22, помноженный на общее сопротивление первого и второго контуров R21 и ток I33, помноженный на общее сопротивление первого и третьего контура R31. Данное выражение будет равняться ЭДС E1 этого контура. Значение ЭДС берем со знаком плюс, так как направление обхода (по часовой стрелке) совпадает с направление ЭДС, в противном случае нужно было бы брать со знаком минус.
Те же действия проделываем с двумя другими контурами и в итоге получаем систему:
В полученную систему подставляем уже известные значения сопротивлений и решаем её любым известным способом.
5. Последним этапом находим действительные токи, для этого нужно записать для них выражения.
Контурный ток равен действительному току, который принадлежит только этому контуру. То есть другими словами, если ток протекает только в одном контуре, то он равен контурному.
Но, нужно учитывать направление обхода, например, в нашем случае ток I2 не совпадает с направлением, поэтому берем его со знаком минус.
Токи, протекающие через общие сопротивления определяем как алгебраическую сумму контурных, учитывая направление обхода.
Например, через резистор R4 протекает ток I4, его направление совпадает с направлением обхода первого контура и противоположно направлению второго контура. Значит, для него выражение будет выглядеть
А для остальных
Так решаются задачи методом контурных токов. Надеемся что вам пригодится данный материал, удачи!
Рекомендуем - Метод двух узлов
electroandi.ru
