Примеры контрольных задач

1. Двигатель ПН-290 (см. Приложение 2) при , (реактивный) нужно пускать и реверсировать с двумя ступенями пусковых резисторов и одной тормозной.

1.1. Изобразите силовую часть схемы.

1.2. Постройте в плоскости — / диаграмму пуска и реверса.

1.3. Рассчитайте значения сопротивлений пусковых и тормозного резисторов.

1.4. Оцените приближенно время пуска и реверса, если

1.5. Изобразите качественно графики и i(t).

2. Пуск и динамическое торможение электропривода постоянного тока с = 0и = . Двигатель ПН-145 (см. Приложение 2).

2.1. Изобразите силовую часть схемы с минимальным числом ступеней сопротивлений.

2.2. Рассчитайте сопротивления ступеней.

2.3. Постройте диаграмму пуска —торможения в плоскости —/.

2.4. Рассчитайте нужные постоянные времени и постройте графики i и /(/).

2.5. Оцените потери энергии при пуске.

3. Система источник тока — двигатель постоянного тока независимого возбуждения.

3.1. Изобразите схему системы с отрицательной обратной связьюпо скорости.

3.2. Выведите уравнение механических характеристик в предположении линейности всех звеньев.

3.3. Изобразите реальные механические характеристики с учетом кривой намагничивания двигателя.

3.4. Как изменятся характеристики, если поменять знак обратной связи? Изобразите характеристики.

4. Система источник тока — двигатель постоянного тока независимого возбуждения.

4.1. Изобразите схему системы с отрицательной обратной связьюпо напряжению на якоре двигателя.

4.2. Выведите уравнение механических характеристик, если Е = Uи характеристики всех звеньев линейны.

4.3. Изобразите семейство реальных характеристик с учетом кривой намагничивания двигателя.

4.4. Как изменятся характеристики, если поменять знак обратной связи?

5. Асинхронный электродвигатель АИР16054.

5.1. Рассчитать и построить, указав допущения:

естественные характеристики и<;

характеристики при питании от ТРИ; характеристики при питании от ПЧ.

5.2. Указать на характеристиках области нагрузок, допустимых, но тепловому режиму двигателя.

5.3. Рассчитать время пуска и потери энергии при пуске вхолостую и с если Сравнить с потерями

энергии за то же время в номинальном режиме. Как изменятся потери при частотном пуске с

6. Определите (см. рисунок) потери энергии при прямом пуске привода вхолостую; при реверсе вхолостую; при прямом пуске с ;при торможении противовключением с

6.1. Сравните потери энергии при прямом пуске вхолостую и при работе в номинальном режиме за то же время.

6.2. Каким должно быть время частотного пуска вхолостую, чтобы снизить потери энергии при пуске в 20 раз?

7. Осуществляется частотный пуск двигателя Al 12M2 (см. Приложение 2).

7.1. Какой предельный темп задания частоты (dy/dt)_1]pea допустим при нормальном пуске, если J% = 4кг • м ?

7.2. Изобразите для этого случая динамическую механическую характеристику.

7.3. Можно ли при частотном пуске сократить время пуска в сравнении спрямым пуском? Объясните.

7.4. С какой следует осуществлять частотное торможение привода, нагруженного чтобы двигатель не выходил в область генераторного режима?

7.5. Можно ли выполнить условие задачи 7.4, если М_с = 0? Объясните.

8. Анализируется пуск электропривода с короткозамкнутым асинхронным двигателем (см. рисунок). Для оценки времени пуска использована аппроксимация механической характеристики, показанная штриховой линией.

8.1. Изобразите и при принятой аппроксимации и = 0.

8.2. Нанесите на графики кривые без использования аппроксимации.

8.3.Как изменятся графики в задаче 8.1, если пуск происходит при

= 50Н-м?

8.4. Укажите на графике задачи 8.3 динамический момент.

9. Асинхронный двигатель АИР160М4 (см. Приложение 2) может получать питание от сети, от преобразователя напряжения (ПН) и ПЧ.

9.1. Постройте приближенно естественные характеристики двигателя (

9.2. Изобразите механические характеристики в разомкнутых схемах ПН—АД и ПЧ—АД. Объясните.

9.3. Изобразите систему ПН—АД, замкнутую по скорости, и ее механические характеристики

9.4. Оцените длительно допустимый момент в ПН—АД и ПЧ—АД при со = 100 рад/с (теплоотдача неизменна).

9.5. Можно ли в системе ПН—АД при работать с

угловой скоростью 100 рад/с в течение 1 мин? в течение 1 ч? Объясните.

10. Электропривод подъема с двигателем АИР16086 (см. Приложение 2).

ЮЛ. Каким должно быть передаточное отношение редуктора Р, чтобы поднимать груз т со скоростью v = 0,5 м/с?

10.2. С каким грузом может непрерывно работать подъемник (подъем — спуск груза), если КПД передач 80 %?

10.3. Изменится ли результат задачи 10.2, если время между циклами подъем на высоту 50 м — пауза — спуск не менее 10 мин? Если да, то как?

10.4. Изобразите качественно механические характеристики привода в цикле подъем — спуск полного груза, отметьте на них и назовите энергетические режимы работы двигателя.

11. Имеется: двигатель АИР160М4 (см. Приложение 2), три редуктора с передаточными отношениями 1; 5,5 и 7 (потери в редукторе малы) и центрифуга с моментом инерции , ; при разгоне = 0, торможение механическое.

11.1. Выберите редуктор, обеспечивающий центрифуге максимальное ускорение.

11.2. Оцените ускорение и время разгона и определите потери энергии при разгоне; сравните эти потери с потерями за то же время в номинальном режиме двигателя.

11.3. Определите необходимый перерыв между ускорениями, чтобы не перегреть двигатель (теплоотдачу можно принять постоянной).

11.4. Предложите способ питания двигателя для управления ускорением в процессе разгона. Можно ли при выбранном способе

получить ускорение выше оцененного в задаче 11.2.

12. Двигателем А112М2(см. Приложение2) нужно сообщить центрифуге максимальное ускорение

12.1. Определите передаточное число редуктора обеспечивающее это условие (потери в редукторе малы).

12.2. Оцените время разгона до установившейся скорости и ускорение центрифуги.

12.3. Определите потери энергии за время разгона, сравните с потерями энергии за то же время при работе двигателя в номинальном режиме.

12.4. Оцените необходимый перерыв между ускорениями, чтобы не перегреть двигатель (теплоотдача неподвижного двигателя вдвое ниже, чем вращающегося, т.е. = 0,5).

13. Трехфазный инвертор напряжения нагружен на резисторы, соединенные в звезду.

13.1. Изобразите схему и диаграммы линейных напряжений при120-градусной коммутации.

13.2. Объясните назначение конденсатора и обратных диодов в инверторе напряжения, питающем активно-индуктивную нагрузку.

13.3. Зачем в инверторе напряжения используется ШИМ?

14. Нерегулируемый электропривод с двигателем RAI60M4 (см. каталог).

14.1. Оцените время пуска при = 150 Н • м. Возможен ли пуск при = 300 Н • м? Объясните.

14.2. Не перегружен ли двигатель? Объясните, учитывая, что теплоотдача неподвижного двигателя уменьшается в 2 раза.

14.3. Можно ли сократить паузу в 2 раза? Объясните.

15. Нагрузочная диаграмма и тахограмма короткозамкнутого асинхронного двигателя показаны на рисунке.

15.1. Предложите с обоснованием рациональный способ регулирования скорости. Изобразите схему.

15.2. Оцените номинальную мощность и полюсность двигателя при принятом значении?

Оцените необходимое значение псдинамического торможения. Проверьте время динамического.

16.3.

Вариант задания для группы студентов

1. Выбрать тип электропривода.

2. Предварительно выбрать двигатель.

3. Проверить двигатель в пусковом режиме, по перегрузке, по нагреву.

Обсудить и сравнить полученные результаты.

Трехфазные асинхронные двигатели с фазным ротором IP44*, 50 Гц,220/380 В Д/Y

•IP44 — исполнение двигателей по способу защиты.