1. Вычислить ЭДС генератора постоянного тока в моменты времени равные 0,1; 0,5; 2 с, если при разгоне его ротора ЭДС меняется по закону . 2. Найти напряжение на выводах генератора постоянного тока независимого возбуждения, если его ЭДС равна 240 В, ток якоря равен 10; 20; 50 А, а сопротивление цепи якоря 0,5 Ом. При каких соотношениях сопротивления нагрузки и сопротивления цепи якоря напряжение на выводах генератора будет составлять 230; 220; 210 В?
3. Найти суммарную мощность, потребляемую цепью якоря, обмоткой возбуждения и нагрузкой генератора параллельного возбуждения, если ЭДС 130 В, ток возбуждения 3 А, а ток нагрузки 80 А.
4. Вычислить сопротивление якоря двигателя постоянного тока, если при токе 100 А частота вращения равна 1000 об/мин, при силе токе якоря 80 А-1020 об/мин. Номинальное напряжение двигателя 440 В.
5. Скорость изменения вращающего момента двигателя постоянного тока 100 Н*м/с. Чему равна скорость изменения тока в якоре двигателя? Магнитный поток равен 10-2 Вб, а постоянный коэффициент равен 100?
6. Генератор смешанного возбуждения имеет следующие номинальные параметры: номинальная мощность
80 кВт; номинальное напряжение 240 В; частота вращения 1750 об/мин; сопротивление обмотки якоря 0,03 Ом; сопротивление последовательной обмотки возбуждения 0,02 Ом, параллельной 75 Ом. Определить наибольшие механические и магнитные потери, чтобы КПД был не менее 89 %. Чему равен приводной момент на валу генератора
7. Генератор постоянного тока имеет следующие параметры: номинальное напряжение 110 В; сопротивление цепи якоря равно 1 Ом; номинальный ток якоря 20 А; номинальный ток возбуждения 5 А. Определить ток возбуждения генератора при токе якоря 30 А и напряжение равным номинальному напряжению. Построить регулировочную характеристику генератора при изменении режима от холостого хода до указанного тока якоря.
- В момент времени 0,1 секунды:
ЭДС = 2 * 0,1 = 0,2 В
- В момент времени 0,5 секунды:
ЭДС = 2 * 0,5 = 1 В
- В момент времени 2 секунды:
ЭДС = 2 * 2 = 4 В
2. Для нахождения напряжения на выводах генератора постоянного тока независимого возбуждения, необходимо использовать закон Ома. Напряжение на выводах генератора можно найти по формуле U = E - I * R, где U - напряжение на выводах генератора, E - ЭДС генератора, I - ток якоря, R - сопротивление цепи якоря.
- При токе якоря 10 А:
U = 240 - 10 * 0,5 = 235 В
- При токе якоря 20 А:
U = 240 - 20 * 0,5 = 230 В
- При токе якоря 50 А:
U = 240 - 50 * 0,5 = 215 В
Чтобы напряжение на выводах генератора составляло 230 В, необходимо выполнение условия: U = 230 V
230 = 240 - I * 0,5
I = (240 - 230) / 0,5
I = 10 А
Чтобы напряжение на выводах генератора составляло 220 В, необходимо выполнение условия: U = 220 V
220 = 240 - I * 0,5
I = (240 - 220) / 0,5
I = 40 А
Чтобы напряжение на выводах генератора составляло 210 В, необходимо выполнение условия: U = 210 V
210 = 240 - I * 0,5
I = (240 - 210) / 0,5
I = 60 А
3. Для нахождения суммарной мощности, потребляемой цепью якоря, обмоткой возбуждения и нагрузкой генератора параллельного возбуждения, необходимо использовать формулу P = U * I, где P - мощность, U - напряжение, I - ток.
Суммарная мощность, потребляемая цепью якоря, обмоткой возбуждения и нагрузкой генератора можно найти как сумму мощностей каждой из частей:
- Мощность цепи якоря: P_як = U * I_як = 130 * 80 = 10400 Вт
- Мощность обмотки возбуждения: P_возб = U * I_возб = 130 * 3 = 390 Вт
- Мощность нагрузки генератора параллельного возбуждения: P_нагр = U * I_нагр = 130 * 80 = 10400 Вт
Суммарная мощность: P_сумм = P_як + P_возб + P_нагр = 10400 + 390 + 10400 = 21190 Вт
4. Для определения сопротивления якоря двигателя постоянного тока, необходимо использовать закон Ома. Сопротивление якоря можно найти по формуле R_як = U / I_як, где R_як - сопротивление якоря, U - напряжение, I_як - ток якоря.
- При токе 100 А и частоте вращения 1000 об/мин:
R_як = U / I_як = 440 / 100 = 4,4 Ом
- При токе 80 А и частоте вращения 1020 об/мин:
R_як = U / I_як = 440 / 80 = 5,5 Ом
5. Для определения скорости изменения тока в якоре двигателя необходимо использовать пропорциональность между скоростью изменения магнитного потока и скоростью изменения тока в якоре. Скорость изменения тока в якоре можно найти по формуле ΔI_як = k * ΔФ / Δt, где ΔI_як - скорость изменения тока в якоре, k - постоянный коэффициент, ΔФ - изменение магнитного потока, Δt - изменение времени.
ΔI_як = 100 * ΔФ / Δt
6. Для определения наибольших механических и магнитных потерь генератора, необходимо рассмотреть две составляющих потерь: потери на сопротивление проводов и потери в защитных устройствах. Приводной момент на валу генератора можно найти по формуле М = P_ном / (2 * П * n_ном), где М - приводной момент, P_ном - номинальная мощность, П - число Пи, n_ном - номинальная частота вращения.
7. Для определения тока возбуждения генератора при токе якоря 30 А и напряжении равным номинальному напряжению, необходимо использовать закон Ома. Ток возбуждения генератора можно найти по формуле I_возб = (U - I_як * R_як) / R_возб, где I_возб - ток возбуждения генератора, U - напряжение, I_як - ток якоря, R_як - сопротивление цепи якоря, R_возб - сопротивление цепи возбуждения.
- При токе якоря 30 А и напряжении равным номинальному напряжению:
I_возб = (110 - 30 * 1) / 5
I_возб = 80 / 5
I_возб = 16 А
Регулировочная характеристика генератора при изменении режима от холостого хода до указанного тока якоря будет графиком, на котором откладывается ток возбуждения генератора по оси абсцисс, а напряжение генератора по оси ординат.