К приводной технике, используемой в сфере мехатроники и робототехники, предъявляется ряд особых требований, характерных именно для этой сферы деятельности. Прежде всего, это большая удельная мощность двигателя, хорошие динамические характеристики, малые габаритные размеры, высокая надежность и срок службы изделия при относительно малой номинальной мощности двигателя (до 100-150 Вт). Всё это делает предпочтительным использование привода на базе бесколлекторного двигателя постоянного тока. Это обусловлено и хорошими скоростными показателями бесконтактных двигателей, и высоким сроком службы, превышающим 20000 часов и ограниченным фактически лишь сроком службы подшипников опор, и высоким моментом.
Традиционно статор таких двигателей представляет собой трёхфазную обмотку, а ротор выполнен на базе биполярного постоянного магнита. Коммутация обмоток производится в соответствии с сигналами, поступающими с датчиков Холла. В зависимости от исполнения могут использоваться как аналоговые, так и цифровые датчики Холла
Рис.1. Схема бесколлекторного двигателя традиционной конструкции
Микродвигатели, построенные по такому принципу, прочно завоевали свою нишу на рынке. В области микропрецизионной приводной техники многолетними лидерами рынка являются компании Faulhaber, Maxon Motor и Precistep. Большинство бесколлекторных двигателей этих производителей построены по рассмотренной схеме и имеют весьма сходные как моментно-скоростные, так и габаритные характеристики.
Новым шагом в этой сфере стала разработка четырёхполюсного серводвигателя компанией Faulhaber. Главное отличие данного двигателя – использование ротора на базе четырёхполюсного магнита. Это решение позволяет двигателю данной серии развивать гораздо больший крутящий момент по сравнению с двигателями тех же габаритных размеров традиционной конструкции.
Рис. 2. Схема четырёхполюсного бесколлекторного двигателя
Двигатели четырёхполюсной конструкции успешно прошли испытания и были внедрены в серийное производство под брендом Faulhaber BX4. Изначально эти двигатели разрабатывались с прицелом на использование в составе наиболее технологичной техники: мехатронных узлах в авиации, модульных компонентах, робототехнике и медицинских специальных устройствах.
Рис. 3. Семейство двигателей Faulhaber BX4
Первыми увидели свет двигатели серии 2232BX4 и 2232BX4S, различающихся по типу исполнения ротора: серия двигателей с литерой S построена на базе неодимовых магнитов, скреплённых с помощью пластика, а серия без литеры S на базе постоянных магнитов. Двигатели этих серий имеют различный наклон механической характеристики, что позволяет выбрать либо более скоростную, либо более моментную версию двигателя в зависимости от требований к исполнительному устройству. Позже была выпущена и более мощная серия двигателей 2250BX4.
Рис.4. Структура двигателя семейства BX4
В конструкции двигателя новой серии было применено ещё несколько инновационных решений: обмотки статора интегрированы с датчиками Холла, кроме того, часть обмотоки выполнено заодно с фланцем подшипника качения вала. При этом в конструкции двигателя полностью отсутствуют клеевые соединения.
Немаловажным фактором в современной микроприводной техники является уровень интегрируемости в систему. Как правило, заказчик в современных условиях стремится получить уже готовую систему: мотор+датчик+редуктор+контроллер, а не собирать данные компоненты по частям. Это разумно, ведь зачастую разработчик не обладает всей требуемой технологической базой для проведения грамотной интеграции компонент различных производителей. Кроме того, нет никакой гарантии, что узлы привода, разработанные и произведённые на разных предприятиях, будут стабильно и эффективно работать в связке.
Работа в данном направлении для двигателей серии BX4 велась с самого начала их создания. С учётом динамичности движения, требуемого в робототехнике, а также требуемого увеличенного срока службы изделия, было принято решение о разработке специальной серии планетарных редукторов для комплектации с данным типом двигателя, получившей индекс 22F. Редукторы данной серии способны работать в расширенном диапазоне скоростей, обладают компактными размерами и малым весом, а также большим числом доступных передаточных отношений. Для решения задач точного управления скоростью и позиционирования для комплектации с двигателями серии BX4 был разработан интегрируемый трёхканальный датчик, а также программируемый контроллер скорости.
Проведём сравнительный анализ бесколлекторных двигателей традиционной и четырёхполюсной конструкции. Это удобно сделать на примере двигателей новой серии BX4 и традиционной продукции Faulhaber со схожими габаритными характеристиками. Для объективности оценки введём в рассмотрение также два бесколлекторных двигателя некого абстрактного европейского производителя со сходными габаритныи размерами и усреднёнными характеристиками. Сравнительная таблица рассматриваемых двигателей приведена ниже:
Таблица 1. Сравнительный анализ двигателей
| Произво-дитель | Faulhaber | Faulhaber | Faulhaber | Faulhaber | Faulhaber | Faulhaber | Усредненный двигатель 1 | Усредненный двигатель 2 |
| Модель | 2036 | 2057 | 2444 | 2232BX4S | 2232BX4 | 2250BX4 | - | - |
| Технология | Два полюса | Два полюса | Два полюса | Четыре полюса | Четыре полюса | Четыре полюса | Два полюса | Два полюса |
| Диаметр, мм | 20 | 20 | 24 | 22 | 22 | 22 | 22 | 22 |
| Длина, мм | 36 | 57 | 44 | 33,8 | 33,8 | 51,8 | 32 | 52 |
| Мощность, макс, Вт | 20 | 62 | 37 | 3,9 | 7,7 | 14,6 | 6 | 20 |
| Максимальная скорость,об/мин | 49000 | 52000 | 38000 | 14100 | 10400 | 9000 | 9000 | 15000 |
| Крутящий момент макс., мНм | 5,2 | 16,5 | 11,8 | 6 | 12 | 23 | 11 | 20 |
| Крутизна мех. хар-ки., об/(мин?мНм) | 808 | 185 | 197 | 493 | 120 | 41,4 | 310 | 120 |
| Датчик | + | + | + | + | + | + | ||
| Редуктор | + | + | + | + | + | + | ||
| Контроллер | + | + | + | + | + | + | ||
| Интегрируе-мые версии | - | - | - | + | + | + | ||
| Специальные версии | Автоклав-версия | Автоклав-версия | Автоклав-версия | В разработке | В разработке | В разработке |
Для наглядной оценки рассматриваемых двигателей построим график зависимости крутящего момента двигателя от крутизны его механической характеристики. Выбор именно этих параметров не случаен. Крутизна характеризует динамичность работы двигателя, а максимальный момент выступает как мощностной показатель.
Рис. 5. График сравнения двигателей
Из приведённого графика видно, что при тех же габаритных размерах бесколлекторные двигатели, построенные по новой технологии гораздо динамичнее двигателей, построенных по традиционной конструкции. При таком улучшении динамических показателей удается сохранить и высокое значение крутящего момента без увеличения габаритов двигателя. В самом деле: двигатель серии 2232BX4S имеет меньшие габариты и лучшие сило-моментные показатели по сравнению с моделью 2036, двигатель серии 2232BX4 по всем параметрам превосходит модель 2444 и тем более усредненный бесколлекторный двигатель схожих габаритов. Кроме того, четырёхполюсная технология не требует усложнения процесса производства и серьёзной переоснастки оборудования, поэтому применение новой технологии не сказывается на конечной цене изделия. Всё это делает использование двигателей, построенных по четырёхполюсной технологии крайне привлекательным в мехатронных узлах машин, прецизионных электромеханических устройствах, медицине и робототехнике.
Группа компаний Faulhaber ведет свою историю с изобретения Доктором Фритцом Фаулхабером (Dr. Fritz Faulhaber) в технологии создания полого ротора в 1958 году и внедрения данной технологии в производственный процесс.
Сейчас группа компаний Faulhaber – один из мировых лидеров в производстве прецизионной микроприводной техники, микромеханики, а также управляющей электроники. Компании, входящие в группу, специализируются на производстве и разработке высококачественных изделий, а также на работе со специальными решениями, адаптированными для применения в конкретных устройствах заказчика.
Faulahber сегодня – это диверсифицированное автоматизированное производство, расположенное в Германии, Швейцарии и США, три инжиниринговых и ислледовательских центра, а также сеть предствавительств по всему миру. В общей сложности в работе группы компаний Faulhaber сегодня задействовано более 1 000 человек, а площадь производственый, исследовательских и офисных помещегний превышает 40 000 квадратных метров.
Продукция Faulhaber соответствует самым высоким европейским стандартам качества. Все подразделения компании сертифицированы согласно стандарту ISO 9001, а также ISO 14001. Это гарантирует неизменное высокое качество как конечной продукции, так и сырья, используемого при производстве.
Получить исчерпывающую информацию по продукции компании можно на сайте эксклюзивного представителя Faulhaber в России компании «Микропривод» www.microprivod.ru
mirprom.ru
работает от сети с напряжением U = 220 В и потребляет ток Iном = 102 А. Число проводников в обмотке якоря N =600, число параллельных ветвей а =2, магнитный поток
Ф=1,4∙ 10-2 Вб, сопротивление обмотки якоря rя = 0,1 Ом, ток возбуждения Iв =2 А.
Определить э.д.с. обмотки якоря, номинальную скорость вращения, номинальный вращающий момент , к.п.д., сопротивление пускового реостата при пусковом токе Iп =3Iном, пусковой ток при отсутствии пускового реостата.
Решение.Ток якоря двигателя
Iя =Iном – Iв = 102 -2 = 100 А
Э.д.с. обмотки якоря в номинальном режиме
Eя= Uном – Iяrя = 220 - 100∙0,1= 210 В
Номинальная скорость вращения якоря
nном =
об/мин
Номинальный вращающий момент
Мном= СмФIя = 
Номинальную мощность на валу двигателя можно определить из выражения Мном= 
откуда Рном = 
Потребляемая мощность
Р1 = Uном∙Iном = 220∙102=22400Вт
Сопротивление пускового реостата при условии понижения пускового тока до трехкратного значения номинального тока находим из уравнения
Iя = 
откуда rр = 
Пусковой ток при отсутствии пускового реостата
Iяп = 
Варианты для решения задач самостоятельную работу
Генераторы постоянного тока
Вариант 1
Определить напряжение на зажимах генератора параллельного возбуждения при номинальном сопротивлении нагрузки rн = 2 Ом, если известно, что э.д.с. Е =118 В, rя = 0,05 Ом, сопротивление обмотки возбуждения rв = 25 Ом.
Вариант 2
Определить напряжение на зажимах генератора параллельного возбуждения, если известно, что сопротивление обмотки возбуждения rв = 1,0 Ом, сопротивление регулировочного реостата rр = 22 Ом, а ток возбуждения Iв = 5 А.
Вариант 3
Найти ЭДС генератора параллельного возбуждения и ток в обмотке якоря, если напряжение на зажимах генератора U = 115 В, сопротивление цепи якоря rя = 0,04 Ом, сопротивление обмотки возбуждения rя=25,6 Ом, сопротивление в цепи нагрузки rн=1.53 Ом
Вариант 4
Определить сопротивление в цепи нагрузки, если при ЭДС генератора Е = 240 В и сопротивление цепи якоря rя = 0,4 Ом ток якоря Iя = 6,25 А.
Вариант 5
Найти ток якоря и обмотки возбуждения генератора параллельного возбуждения, если напряжение на зажимах генератора U = 230 В, сопротивление цепи rя = 28,75 Ом, а ток нагрузки Iном = 25 А.
Вариант 6
Напряжение генератора параллельного возбуждения U = 115 B, номинальный ток Iном = 100 А. Определить ток в цепи якоря и мощность на выходе, если сопротивление обмотки возбуждения rя = 46 Ом.
Вариант 7
Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие номинальные данные: Uном = 115 В, Iном = 100 А, RЯ = 0,05 Ом, RB = 35,9 Ом. Определить ЭДС генератора в номинальном режиме, электрические потери в цепи якоря и обмотке возбуждения, электромагнитную мощность и падение напряжения в цепи якоря.
Вариант 8
Определить сопротивление якоря, чтобы ЭДС генератора смешанного возбуждения составляла Е = 240 В при токе в цепи якоря I = 90 A и сопротивление нагрузки 2,0Ом.
Вариант 9
Обмотка якоря двухполюсного генератора с параллельным возбуждением имеет число проводников N = 252, магнитный поток Ф = 2,3 · 10-2 Вб. Частота вращения якоря n = 1450 об/мин. Число пар параллельных ветвей обмотки якоря α = 1. Определить напряжение на зажимах генератора, если RЯ = 0,2 Ом, ток нагрузки I = 30 А, а ток в обмотке возбуждения IB = 2,0 А.
Вариант 10
Определить напряжение на зажимах четырехполюсного генератора с параллельным возбуждением, если сопротивление обмотки якоря RЯ = 1 Ом, обмотки возбуждения RB =100 Ом, отношение числа активных проводников к числу пар параллельных ветвей составляет 510, магнитный поток Ф = 1,85 · 10-2 Вб, частота вращения n = 1450 об/мин.
Двигатели постоянного тока
Вариант 1. Двигатель параллельного возбуждения имеет номинальное напряжение
U = 110 В, номинальный ток Iном =25 А, сопротивление цепи якоря rя =0,2 Ом и сопротивление обмотки возбуждения rв = 136 Ом. Определить ток Iв в обмотке возбуждения, ток Iя в якоре, потери в обмотке возбуждения, потери в цепи якоря, э.д.с., индуцируемую в обмотке якоря и электромагнитную мощность двигателя.
Вариант 2.
Двигатель параллельного возбуждения включен в сеть с напряжением U=220 В. Ток двигателя I= 12,2 А, сопротивление цепи возбуждения rв= 100 Ом и сопротивление цепи якоря rя= 1 Ом. Найти ток в цепи возбуждения, ток в цепи якоря, потери в цепи возбуждения, потери в цепи якоря и э.д.с., наводимую в обмотке якоря.
Вариант 3.
Двигатель параллельного возбуждения потребляет мощность Р1 = 70 кВт при токе якоря Iя=360 А. К.п.д. двигателя η=90%. Определить сопротивление цепи якоря, полезную мощность на валу двигателя, сумму потерь в двигателе, если электрические потери в цепи якоря Рэя= 2333 Вт.
Вариант 4.
Двигатель параллельного возбуждения работает от сети с напряжением U= 110 В. Ток в якоре двигателя при холостом ходе Iх = 4,0 А, сопротивление цепи якоря rя=0,1 Ом, ток возбуждения Iв=1,0 А. Найти механические и магнитные потери, полезную мощность на валу двигателя при нагрузке и к.п.д., если двигатель нагружен так, что ток в якоре Iя = 25 А. Потери Рм предполагаются постоянными.
Вариант 5.
Двигатель параллельного возбуждения имеет следующие паспортные данные: номинальная мощность Рном = 8,0 кВт, номинальное напряжение Uном=220 В, номинальный ток возбуждения Iв= 1,0 А ,номинальный к.п.д. = 84,0%, сопротивление цепи якоря Iя = 0,1 Ом. Определить ток двигателя при холостом ходе.
Вариант 6.
Определить вращающий момент двигателя, если при частоте вращения n = 1000 об/мин, ток в обмотке якоря Iя=43 А, а э.д.с. Е=210 В.
Вариант 7.
Определить максимальный вращающий момент двигателя в процессе пуска, если момент холостого хода Мх = 5 Н∙ м, полезный момент Мп=85 Н∙м, а динамический момент Мдин при возрастании скорости вращения достиг 15 Н м.
Вариант 8.
Определить вращающий момент па валу двигателя, если при напряжении
U= 220 В потребляемый Iном= 103 А, к.п.д.= 80%, а скорость вращения n =750 об/мин.
Вариант 9.
Найти в момент двигателя постоянного тока, если ток якоря Iя=62,8 А, магнитный поток Ф =0,05 Вб, число проводников якоря N = 120, число пар полюсов и пар параллельных ветвей равно 4.
Вариант 10.
Определить магнитный поток двигателя постоянного тока, если вращающий момент М=80 Н •м, ток якоря Iя =31,4 А, число проводников обмотки якоря N= 400, число пар полюсов и пар параллельных ветвей р = а = 2.
Читайте также:
lektsia.com
34) Конструкция и принцип действия асинхронного двигателя
Принцип действия асинхронного двигателя. Трехфазные асинхронные двигатели являются самыми распространенными электрическими двигателями и применяются для привода различных станков, насосов, вентиляторов, компрессоров, грузоподъемных механизмов, а также на э. п. с. переменного тока в качестве двигателей вспомогательных машин..
Асинхронный двигатель состоит из неподвижной части статора 1 (рис. 248, а), на котором расположены обмотка 2 статора, и вращающейся части — ротора 3 с обмоткой 4. Между ротором и статором имеется воздушный зазор, который для улучшения магнитной связи между обмотками делают по возможности малым. Обмотка 2 статора представляет собой трехфазную или в общем случае многофазную обмотку, катушки которой размещают равномерно вдоль окружности статора. Фазы этой обмотки А-Х, B-Y и C-Z размещены равномерно по окружности статора; они соединяются «звездой» (рис. 248,б) или «треугольником» и подключаются к сети трехфазного тока. Обмотку 4 размещают равно-
Рис. 248. Электромагнитная схема асинхронного двигателя (а), схема включения его обмоток (б) и пространственное распределение вращающего магнитного поля (в) в двухполюсной машине
мерно вдоль окружности ротора. При работе двигателя она замкнута накоротко.
При подключении обмотки статора к сети создается синусоидально распределенное вращающееся магнитное поле 5 (рис. 248, в). Оно индуцирует в обмотках статора и ротора э. д. с. e1 и е2. Под действием э. д.с. е2 по проводникам ротора будет проходить электрический ток i2. На рис. 248, а показано согласно правилу правой руки направление э. д. с. е2, индуцированной в проводниках ротора при вращении магнитного потока Ф, по часовой стрелке (при этом проводники ротора перемещаются относительно потока Ф против часовой стрелки). Если ротор неподвижен или частота его вращения п меньше синхронной частоты n1, активная составляющая тока ротора совпадает по фазе с индуцированной э. д. с. е2, при этом условные обозначения (крестики и точки) показывают одновременно и направление активной составляющей тока i2.
На проводники с током, расположенные в магнитном поле, действуют электромагнитные силы, направление которых определяется правилом левой руки. Суммарная сила Fрез, приложенная ко всем проводникам ротора, образует электромагнитный момент М, увлекающий ротор за вращающимся магнитным полем. Если этот момент достаточно велик, то ротор приходит во вращение и его установившаяся частота вращения соответствует равенству электромагнитного момента М тормозному, приложенному к валу от приводимого во вращение механизма и внутренних сил трения.
Э.д.с, индуцированная в проводниках обмотки ротора, зависит от частоты их пересечения вращающимся полем, т. е. от разности частот вращения магнитного поля n1 и ротора n. Чем больше разность n1— n, тем больше э. д. с. е2. Следовательно, необходимым условием для возникновения в асинхронной машине электромагнитного вращающего момента является неравенство частот вращения n1 и n. Только при этом условии в обмотке ротора индуцируется э. д. с. и возникает ток i и электромагнитный момент М. По этой причине машина называется асинхронной (ротор ее вращается несинхронно с полем). Иногда ее называют индукционной ввиду того, что ток в роторе возникает индуктивным путем, а не подается от какого-либо внешнего источника.
Для характеристики отставания частоты вращения ротора двигателя от частоты вращения магнитного поля служит скольжение, его выражают в относительных единицах или процентах:
s = (n1— n) /n1 или s = [(n1— n) /n1] 100% (81)
Если, например, четырехполюсный двигатель имеет s = 4%, то частота вращения его ротора равна 1440 об/мин (частота вращения поля при частоте 50 Гц составляет 1500 об/мин, а отставание ротора от частоты поля равно 4 % от 1500 об/мин, т. е. 60 об/мин). В двухполюсном двигателе при s = 4% частота вращения ротора составляет 2880 об/мин (3000—0,04*3000 = 2880).
Частота вращения ротора, выраженная через скольжение,
n = n1(1 – s) (82)
По своей конструкции различают двигатели с фазным ротором (с контактными кольцами) и с короткозамкнутым ротором. Они имеют одинаковую конструкцию статора и отличаются выполнением ротора. Пусковые свойства этих двигателей различны
2
studfiles.net
1) Напряжение статора асинхронной машины 
=220 В. Параметры Т-образной схемы замещения: 
=0,52+jl,49 Ом, 
=2,7+j38 Ом. Определить ток машины в режиме идеального холостого хода и его составляющие.
2) Найти в относительных единицах ток идеального холостого хода при номинальном напряжении 
=1,если параметры асинхронной машины: 
=0,09+j3,2; 
=0,05+j0,135.
3) По упрощенной Г-образной схеме замещения найти составляющие тока ветви ротора шестиполюсного асинхронного двигателя, подключенного к сети переменного тока с номинальным напряжением и частотой 50 Гц. Частота вращения ротора n=976 об/мин. Параметры схемы замещения 
=0,056, 
=0,026, 
=0,11, Х'.2=0,13.
4) Пользуясь упрощенной Г-образной схемой замещения, вычислить коэффициент мощности cosφ четырехполюсного асинхронного двигателя, подключенного к сети переменного тока с напряжением 
= l и частотой 50 Гц при номинальной угловой скорости вращения ротора ωH =154,2 рад/с. Двигатель имеет следующие параметры в относительных единицах: 
=0,04, 
=0,018, 
=0,09, 
=0,14, 
=0,15, 
=4,4.
5) Определить с помощью упрощенной Г-образной схемы, как изменится ток в обмотке ротора при переходе от пуска до номинальной частоты вращения n=1480 об/мин четырехполюсного асинхронного двигателя, если параметры схемы замещения двигателя: 
=0,12+j5; 
=0,024+j0,093, 
=0,014+j0,121.
Частота питающей сети 50 Гц.
6) Асинхронный двигатель, работающий при номинальном напряжении, имеет следующие параметры схемы замещения: 
=0,04, 
=0,021, 
=0,08, 
=0,12, 
=0,12, 
=4. Как изменится величина коэффициента мощности cosφ при переходе от режима пуска до режима номинального скольжения SH =0,021.
7) Напряжение первичной сети шестиполюсной асинхронной машины U1C=660 В, частота f, =50 Гц. Обмотка статора соединена в звезду. Построить механическую характеристику машины при изменении скольжения в пределах -0,5<s<l,5 следующих постоянных значений параметров машины: R1=0,04Oм, R2=0,05 Ом, Х1=0,28 Ом, Х2=0,35 Ом. Определить величину электромагнитного момента при частоте вращения ротора n=970 об/мин.
8) Для номинального напряжения при следующих значениях параметров: 
=0,017, 
=0,022, 
=0,13, 
=0,16, построить механические характеристики в диапазоне изменения скольжения асинхронной машины Sm<s<Sm. Определить диапазон Ds, при котором допустима линейная аппроксимация механической характеристики с точностью DМ < 0,1.
9) Обмотка статора четырехполюсного асинхронного двигателя при соединении в треугольник включена в первичную сеть с напряжением UlC=380 В и частотой f, =50 Гц. Приведенное активное сопротивление обмотки ротора R2=0,05 Ом. Принимая кривую зависимости электромагнитного момента от скольжения в начальной части линейной, построить механическую характеристику двигателя для диапазона скольжения 0<s<0.03 при переключении обмотки статора в звезду.
10) Ротор шестиполюсной асинхронной машины с параметрами: 
=0,035, 
=0,042, 
= 
=0,125 вращается с частотой n=300 об/мин против направления вращения поля. Определить величину электромагнитного момента в этом режиме, если напряжение первичной сети 
= l, а частота f1 =50 Гц.
11) Найти критическое скольжение и максимальные моменты асинхронной машины, имеющей следующие параметры: 
= 
=0,03, 
= 
=0,13. Напряжение питающей сети 
=l. Как изменятся искомые величины при новом уменьшенном значении 
= 
=0,1?
12) Асинхронная машина имеет следующие параметры: 
=0,02, 
=0,025, 
=0,14, 
=0,16. Определить значение активного сопротивления цепи ротора, при котором критическое скольжение равно 0,4. Определить в этих условиях изменение начального пускового момента и номинального скольжения.
13)Определить индуктивное сопротивление короткого замыкания ХK = X1 +Х2 четырехполюсного трехфазного асинхронного двигателя, имеющего номинальную мощность Р2=10 кВт, частоту вращения n=1450 об/мин, номинальное фазное напряжение UФ=220 В, кратность максимального момента Мm/МН=2, активное сопротивление обмотки статора R1=0,4 Ом, частота сети f1=50 Гц.
14) Четырехполюсный асинхронный двигатель при номинальном напряжении сети UlС=380 В, f =50 Гц и коэффициенте мощности cosφ=0,86 потребляет из сети ток I1С=15,2 А. Номинальная частота вращения ротора n=1460 об/мин, КПД h=0,884, кратность максимального момента МmМн=2, активное сопротивление фазы обмотки статора R1 =0,524 Ом. Вычислить индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора, если приведенное индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора Х2=1,67 Ом. Схема соединений обмоток статора - звезда.
15) Двухполюсный трехфазный асинхронный двигатель в номинальном режиме потребляет мощность Р1=10 кВт при частоте вращения n=2930 об/мин. Частота сети 50 Гц. Построить механическую характеристику двигателя по следующим данным: кратность максимального момента Мm/Мн=2,2, КПД h=88 %.
16) При какой частоте вращения ротора двухполюсной асинхронной машины при скольжении s = - 0,1 в статоре будет генерироваться ЭДС, изменяющаяся с частотой f= 50 Гц.
17) Асинхронный двигатель с числом полюсов 2р = 4 имеет номинальную частоту вращения п= 1450 об/мин. Определить номинальное скольжение двигателя, частоту ЭДС взаимной индукции в фазах статора и ротора, если синхронная частота вращения η1 =1500 об/мим.
18) ЭДС, индуцируемая в фазе ротора асинхронной машины при скольжении s = 0,03, равна 6 В. Найти ток в обмотке неподвижного ротора, если активное сопротивление фазы об мот км ротора К2= 0,01 Ом, а индуктивность рассеяния Ь2о= 2,2-104 Гц. Частота сети f= 50 Гц.
19) Трехфазный асинхронный двигатель с числом полюсов 2р = 6 подключен к сети частотой f1 = 50 Гц. Ротор двигателя вращается с угловой скоростью ω = 100 рад/с. Какова частота вращения МДС ротора по отношению к ротору? Определить угловую скорость и частоту вращения МДС обмотки статора и ротора относительно статора.
20) Асинхронная машина имеет следующие параметры: К·1 = 0,02, К·2 = 0,025, Х·1 = 0,14, Х·2 = 0,16. Определить значение активного сопротивления цепи ротора, при котором критическое скольжение равно 0,4. Определить в этих условиях изменение начального пускового момента и номинального скольжения.
21) Четырехполюсный асинхронный двигатель при номинальном напряжении сети U1с= 380 В, f1 = 50 Гц и коэффициенте мощности соз& = 0,86 потребляет из сети ток I1c = 15,2 А. Номинальная частота вращения ротора п = 1460 об/мин, КПД η = 0,884, кратность максимального момента Мт/Мн = 3, активное сопротивление фазы обмотки статора R1= 0,524 Ом. Вычислить индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора, если приведенное индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора Х2= 1,67 Ом. Схема соединений обмоток статора - звезда.
22) Двухполюсный трехфазный асинхронный двигатель в номинальном режиме потребляет мощность Р = 12,5 кВт при частоте вращения п = 2930 об/мин. Частота сети 50 Гц. Построить механическую характеристику двигателя по следующим данным: кратность максимального момента Мm/Мн = 2,2, КПД η = 88 %.
23) Отношение максимального момента асинхронного двигателя к номинальному Мт/Мн= 2,0. Определить величину критического скольжения если номинальное скольжение sн =2,3 %.
24) Четырехполюсный асинхронный двигатель при номинальной нагрузке потребляет из сети активную мощность Р1= 16,9 кВт. Номинальная частота вращения п= 1470 об/мин, суммарные потери в двигателе ЕР = 1,9 кВт. Отношение пускового момента к номинальному Мт/Мн=1,1. Определить приведенное активное сопротивление обмотки ротора, если активное сопротивление обмотки статора Я1=1,1, Ом, индуктивные сопротивления рассеяния обмотки статора X1 + Х’2 = 5,2 Ом. Частота сети f1= 50Гц.
25) Проверьте, согласуются ли между собой следующие данные двигателя: полезная мощность Р2= 4 кВт, напряжение U1= 220/380 В, ток I1 = 14/8 А, коэффициент полезного действия п = 85,5, коэффициент мощности cosφ1 = 0,93, схема соединения Y/Δ.
26) В протоколе испытания четырехполюсного асинхронного двигателя приведены следующие результаты: частота питающей сети - 50 Гц, частота вращения ротора п= 1410 об/мин, коэффициент полезного действия п = 0,95. Совокупность этих данных позволяет утверждать, что при испытаниях допущена ошибка. Почему?
27) Полезный вращающий момент на валу четырехполюсного асинхронного двигателя М2= 88,5 Н·м. Частота вращения ротора n = 1450 об/мин. Измеренное между линейными зажимами активное сопротивление обмотки статора R' = 0,268 Ом. Ток в сети IС= 43,5 А. Частота сети 50 Гц. Определить электрические потери в обмотке ротора, потребляемую мощность и коэффициент полезного действия в рассматриваемом режиме, предполагая, что магнитные потери в сердечнике статора составляют 1/3 от электрических потерь в обмотке статора, а механические и добавочные потери пренебрежимо малы.
28) Электрические потери в обмотке статора асинхронного двигателя Рэ1= 500 Вт. Мощность, подводимая к двигателю, 13,8 кВт. Определить электромагнитную мощность, мощность на валу двигателя, электрические потери в обмотке ротора, механические и добавочные потери, если четырехполюсный двигатель вращается с частотой п = 1450 об/мин, КПД машины п= 87 %. Частота сети 50 Гц. Магнитные потери в магнитопроводе статора принять равными 2/3 от электрических потерь в обмотке статора.
29) Асинхронный двигатель при напряжении сети 380 В в режиме холостого хода потребляет из сети ток 30 А с коэффициентом мощности 0,09. Активное сопротивление фазы шестиполюсной обмотки статора, соединенной в звезду, равно 0,07 Ом. Под номинальной нагрузкой двигатель потребляет из сети активную мощность 145 кВт при коэффициенте мощности 0,88 и вращается с частотой п = 965 об/мин. Пренебрегая механическими и добавочными потерями, определить полезный вращающий момент на валу двигателя. Частота питающей сети f = 50 Гц.
30) Четырехполюсный асинхронный двигатель с фазным ротором при напряжении сети 380 В в режиме холостого хода вращается с частотой 1500 об/мин и при коэффициенте мощности 0,08 потребляет из сети ток 25 А. Активное сопротивление фазы обмотки статора, соединенной в звезду, равно 0,02 Ом. Обмотка ротора включена в треугольник. Сопротивление обмотки ротора измеренное на кольцах, равно 0,008 Ом. Под номинальной нагрузкой двигатель потребляет из сети 110,5 кВт при коэффициенте мощности 0,85, линейный ток в роторной цепи 278,2 А. Предполагая, что механические потери равны магнитным потерям в сердечнике статора, определить скорость вращения ротора в номинальном режиме.
lektsia.com
Cтраница 1
Четырехполюсная машина постоянного тока имеет на якоре сложную петлевую обмотку, состоящую из 516 секций. [1]
Четырехполюсная машина постоянного тока имеет простую волновую обмотку якоря, состоящую из 513 секций. [2]
Якорь четырехполюсной машины постоянного тока с простой волновой обмоткой имеет N 396 активных проводников и вращается с частотой п 1450 об / мин. Магнитный поток на полюс Ф 1 019 - Ю 2 Вб, сопротивление цепи якоря Яя 0 25 Ом, сумма механических, магнитных и добавочных потерь равна 860 Вт. [3]
Обмотка четырехполюсной машины постоянного тока имеет 16 секций. [4]
Магнитная система четырехполюсной машины постоянного тока имеет четыре полюса, полярность которых чередуется. [5]
Генераторы управления - четырехполюсные машины постоянного тока мощностью 4 5 кет при напряжении 50 в к скорости вращения 1250 об / мин. [7]
Найти электромагнитную мощность четырехполюсной машины постоянного тока при токе якоря / я 40 А, если простая волновая обмотка якоря имеет число эффективных проводников N 500, магнитный поток Ф 0 8 - 10 - 2 Вб. [8]
Генератор Г-74 представляет собой четырехполюсную машину постоянного тока с параллельным возбуждением. [9]
На рис. 3.5, а показан разрез четырехполюсной машины постоянного тока. [10]
На рис. 5.7 показана схема соединения обмоток возбуждения четырехполюсной машины постоянного тока. [11]
Тяговый электродвигатель ЭД-108А ( рис. 48) представляет собой реверсивную четырехполюсную машину постоянного тока последовательного возбуждения с независимой нагнетательной вентиляцией. [12]
На рис. 6 - Ш показан схематически поперечный разрез четырехполюсной машины постоянного тока. Магнитная цепь для пары смежных полюсов делится на пять участков в зависимости от геометрических размеров и магнитных СВОЙСТВ Материала. [13]
Так, на рис. 1 - 6 представлен чертеж четырехполюсной машины постоянного тока, но число полюсов 2р может быть и значительно большим, например 24, но, конечно, всегда четным. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
