Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Контрольная - ТСА - файл 1.docx


Контрольная - ТСА
скачать (747 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx748kb.16.11.2011 23:28скачать

содержание
Загрузка...

1.docx

Реклама MarketGid:
Загрузка...
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ»

ФИЛИАЛ «МГУТУ» в г. МЕЛЕУЗЕ


контольная работа

по ТСА




Выполнил: студент 4 курса

Митюшов Ю.В. _

Специальность: 220301

Шифр: 774

Проверил преподаватель:

Бондарев А. В. _

Оценка _




Мелеуз 2010 г.




СОДЕРЖАНИЕ

1.1 Особенности переходных процессов в асинхронном двигателе и их формирование……………..………………………………………………...……….....3

1.2 Трехфазные и поляризованные электромагниты…………………………….…7

1.3 Статические характеристики электромеханических муфт скольжения….…..11

1.4 Релейно-импульсные регулирующие приборы………………………….…….14

1.5 Выпрямители. Классификация, основные характеристики…………………...16

2 Задачи……………………………………………………………………..………18

Литература…………………………..…………………………….……….…….........22



    1. 

    2. Особенности переходных процессов в асинхронном двигателе и их формирование



В общем случае в асинхронном ЭП возникает электромагнитный переходный процесс, определяемый электромагнитной инерционностью обмоток АД, и механический, определяемый инерцией элементов механической части ЭП.

Электромагнитные переходные процессы. АД представляет собой электромеханический преобразователь энергии с несколькими магнитосвязанными между собой обмотками статора и ротора, взаимное положение которых при вращении ротора непрерывно изменяется. Вследствие этого возникающие при пуске, реверсе и торможении АД переходные токи в обмотках статора и ротора изменяются по сложным колебательным зависимостям, а определяемый ими электромагнитный момент имеет колебательный характер и является сложной функцией времени. Для примера на рис. 5.40, а приведены экспериментальные графики изменения во времени скорости l и момент 2 АД при пуске, а на рис. 5.40, б для сравнения – соответственно расчетные графики, построенные по статической механической характеристике.


Сложный характер имеет и так называемая динамическая механическая характеристика l ω(М) АД, для построения которой берутся значения его момента и скорости в одни и те же моменты времени переходного процесса (см. рис. 5.40, в). Она резко отличается от статической механической характеристики 2 того же 

АД. Момент двигателя в переходном режиме может в несколько раз превосходить момент в статическом режиме из-за того, что переходные токи статора и ротора могут быть значительно выше значений, рассчитанных по формулам для статического режима. Магнитные поля, образуемые переходными составляющими токов, могут либо усиливать, либо ослаблять основное поле, создаваемое принужденными (установившимися) составляющими токов, определяя соответствующее усиление или ослабление переходного электромагнитного момента. Иногда момент может стать даже отрицательным (тормозным), что можно видеть на начальном участке кривой l.

Существенное различие характеристик l и 2 определяется также и тем, что динамическая характеристика АД зависит не только от параметров его обмоток, но и от момента нагрузки и момента инерции ЭП. Кроме того, характер переходного электромагнитного момента АД зависит от вида переходного процесса (пуск, реверс, торможение), а также от начального уровня магнитного поля двигателя. Анализ этих зависимостей позволяет отметить, что при большом суммарном моменте инерции и моменте нагрузки кривая момента АД в начале переходного процесса имеет много пиков, затухание которых происходит медленно. При малых моментах инерции и нагрузки наблюдается обратная картина.

Большое влияние на характер переходного процесса при реверсе и торможении АД оказывает оставшееся магнитное поле, так как при отключении двигателя от сети его магнитный поток не может мгновенно снизиться до нуля. Как показывают расчеты и эксперименты, наличие этого потока оказывает неблагоприятное воздействие на переходные процессы и вызывает увеличение максимальных переходных моментов АД при реверсе и торможении. Пики переходных электромагнитных моментов двигателя при пуске в 3…5, а при реверсе в 12…18 раз превышают его номинальный момент.

Переходные процессы в АД описывают системой дифференциальных уравнений [21], которые по своей природе нелинейны и содержат периодические коэффициенты. Их решение для нахождения зависимостей ω(t) и М(t) целесообразно производить с помощью ЭВМ.



Механические переходные процессы в асинхронном ЭП описываются основным уравнением механического движения, в котором момент АД М(ω) и исполнительного органа Мс(ω) в общем случае являются нелинейными функциями скорости (скольжения).

Переходные процессы в системе «преобразователь частоты – асинхронный двигатель» (ПЧ – АД), схема которой приведена на рис. 5.41, могут быть сформированы близкими по своему характеру к переходным процессам в системе УВ – ДПТНВ. Для этого используется задатчик интенсивности l, который при поступлении сигнала задания Uз. с. формируется нужный закон изменения сигнала управления Uу.(t) на входе ПЧ 2 и позволяет за счет этого получить требуемые графики изменения скорости и момента АД 3 в переходном процессе. Необходимо отметить, что реализуемое при этом плавное изменение частоты и подаваемого на АД напряжения обуславливает частичное или полное устранение влияния электромагнитных переходных процессов


Формирование переходных процессов в системе «регулятор напряжения - АД». Как уже отмечалось выше, для переходных процессов в асинхронном ЭП в общем случае характерны значительные по амплитуде пики электромагнитного момента, что обуславливает дополнительные динамические усилия в его механической части и может даже вызвать поломку её элементов. В тех случаях, 

когда нежелательно или недопустимо воздействие переходного электромагнитного момента на кинематическую схему ЭП, часто прибегают к формированию момента АД с помощью тиристорных регуляторов напряжения (ТРН). За счет плавного увеличения подводимого к АД напряжения при определенной последовательности подключения его фазных обмоток к сети обеспечивается эффект снижения пиков электромагнитного момента АД. На рис. 5.42, а показано изменение момента l и скорости 2 АД в процессе пуска при скачкообразном, а на рис. 5.42, б при экспоненциальном характере изменения прикладываемого к АД напряжения. Если в первом случае максимум момента примерно в два раза превосходит критический момент АД, то во втором случае при нарастании напряжения по экспоненте с постоянной времени около 0,025 с колебательный характер электромагнитного момента практически не проявляется. Скорость изменения прикладываемого к АД напряжения может изменяться также и по любому другому закону, например линейному.

Использовать ТРН позволяет решить и ещё одну важную практическую задачу – обеспечить регулирование (ограничение) пусковых токов АД, необходимость в чем возникает при пуске двигателей большой (несколько сотен или тысяч кВт) мощности. При прямом (без токоограничения) пуске мощных двигателей возникающие при это значительные пусковые токи приводят к снижению напряжения в питающей сети, что отрицательно влияет на работу других электроприёмников и приводит к значительным электромагнитным, механическим и тепловым перегрузкам элементов самого ЭП. Плавное изменение прикладываемого к АД при его пуске напряжения позволяет существенно снизить 

эти отрицательные явления. ТРН, которые предназначены для формирования желаемых графиков момента и тока АД в переходных процессах, получили название пускатели, или «мягких» стартеров.

    1. ^ Трехфазные и поляризованные электромагниты

Электромагнит - электротехническое устройство, состоящее обычно из токопроводящей обмотки и ферромагнитного сердечника, который намагничивается (приобретает свойства магнита) при прохождении по обмотке электрического тока. Электромагнит используют в основном для создания магнитного потока (в электрических аппаратах) и усилия (в приводных механизмах). Несмотря на конструктивное разнообразие, электромагниты обычно состоят из следующих частей, имеющих одинаковое назначение: катушки с токопроводящей обмоткой, намагничивающегося сердечника (неподвижной части магнитопровода) и якоря (подвижной части магнитопровода), передающего усилие деталям приводимого в действие механизма. Обмотки электромагнитов выполняются из изолированного алюминиевого или медного провода (существуют также электромагниты с обмоткой из сверхпроводящих материалов). Магнитопроводы электромагнитов изготовляют из магнитно-мягких материалов- обычно из электротехнической или качественной конструкционной стали, литой стали и чугуна, железоникелевых и железокобальтовых сплавов. Для снижения потерь на вихревые токи магнитопроводы выполняют из набора листов.

У поляризованных электромагнитов создаётся 2 независимых магнитных потока: поляризующий, который образуется обычно полем постоянного магнита (иногда другого электромагнита), и рабочий магнитный поток, который возникает под действием намагничивающей силы рабочей или управляющей обмотки. Если ток в них отсутствует, на якорь действует сила притяжения, созданная поляризующим магнитным потоком. Действие такого электромагнита зависит как от величины магнитного потока, так и от направления электрического тока в рабочей обмотке. У поляризованных электромагнитов, либо сердечник, либо якорь, либо оба вместе представляют собой магниты. Работа поляризованного электромагнита зависит от направления тока в его обмотке. Так, 

например, в прямом поляризованном электромагните ток одного направления усиливает магнитное поле его сердечника, а другого — ослабляет. Поляризованные электромагниты постоянного тока характеризуются наличием двух независимых магнитных потоков: (поляризующего и рабочего. Поляризующий магнитный поток в большинстве случаев создается с помощью постоянных магнитов. Иногда для этой цели используют электромагниты. Рабочий поток возникает под действием намагничивающей силы рабочей или управляющей обмотки. Если ток в них отсутствует, на якорь действует сила притяжения, создаваемая поляризующим магнитным потоком. Действие поляризованного электромагнита зависит как от величины, так и от направления рабочего потока, т. е. от направления тока в рабочей обмотке.

Поляризованные электромагниты отличаются от простых тем, что они имеют искусственно наведённую полярность (постоянное под-магничивание) на сердечнике или на якоре, или нл том и другом одновременно, создаваемую постоянным я магнитами. Отсюда следует, что простой электромагнит срабатывает независимо от того, какое направление имеет ток в обмотках его катушек, а поляризованный электромагнит может срабатывать только от тока такого направления, который создаёт магнитное поле, усиливающее поле постоянного магнита.

Примером поляризованного электромагнита является телеграфное реле Присса, электромагнит телефона и поляризованного звонка. Электромагниты имеют широкое и самое разнообразное применение в технике (в телефонном и телеграфном деле, для подъёма тяжестей, которые притягиваются к магниту, и т. д.).

Магнитопровод трехфазного магнита схож с сердечником трехфазного трансформатора. Он набирается из листов трансформаторного железа для уменьшения потерь от вихревых токов. Верхняя часть магнито-провода неподвижна, укреплена на корпусе, а нижняя может двигаться и во включенном состоянии плотно прижимается к верхней (рис. 5.16). Чугунный корпус состоит из двух частей, соединенных между собой болтами. На верхней части сердечника 

укреплены три катушки. Выводы катушек подводятся к клеммному щитку, установленному на боковой стенке корпуса. Сердечник может свободно перемещаться в вертикальном направлении, при движении он давит на шток находящегося внутри цилиндра плотно пригнанного к нему поршня. В свою очередь, поршень при движении сжимает воздух в цилиндре, что смягчает удары при включении и отключении магнита.


Рис. 5.16 Тормозной электромагнит трехфазного тока типа КМТ

1 — регулировочный винт буфера; 2 — подвижная часть; 3 — клеммная коробка; 4 — катушки; 5 — цилиндр воздушного буфера; 6 — поршень буфера


Электромагнит переменного тока. Электромагниты переменного тока хотя и обладают естественной форсировкой, но в некоторых случаях их время трогания оказывается соизмеримым с временем движения подвижной части. Поэтому достижение минимального времени трогания за счет установления рациональных геометрических соотношений представляет практический интерес.

Ток, потребляемый электромагнитами переменного тока, возрастает с увеличением зазора в магнитной системе, поскольку при этом уменьшается реактивное сопротивление катушки. Так, например, в однофазных электромагнитах типа МО, предназначенных для установки в закрытых 

помещениях, пусковой ток при включении, когда зазор в магнитной системе наибольший, в 5...6 раз выше номинального, а в трехфазных — еще больше.

Электромагниты должны отвечать следующим требованиям:

1. Выбираемая конструкция должна соответствовать длине хода, тяговой силе и заданной тяговой характеристике. Для больших тяговых сил и малой длины хода якоря используют короткоходовые (рис. 4.1 а), а для небольших тяговых сил и значительных ходов якоря - длинноходовые электромагниты (рис. 4.1 b), для больших перемещений якоря - электромагниты с замкнутым цилиндрическим магнитопроводом и квазипостоянной тяговой силой (рис. 4.1 c).

2. Для быстродействующих систем необходимо применять электромагниты с шихтованным магнитопроводом, а для замедленных систем - с не шихтованным магнитопроводом и поворотным якорем с массивной медной гильзой.

3. Число циклов срабатывания должно быть меньше допустимого.

4. Электромагниты переменного тока при одинаковых совершенных механических работах потребляют электроэнергии больше, чем электромагниты постоянного тока.

5. Электромагниты должны быть удобными в эксплуатации и простыми в обслуживании.

Выбор электромагнита осуществляют по напряжению, току и потребляе

мой мощности. После выбора электромагнита рассчитывают его обмотки на нагрев, считая, что средняя допустимая температура нагрева 85...90°С.

Основные характеристики применяемых электромагнитов приведены в табл. 4.1 и 4.2 соответственно на постоянном и переменном токе.

Таблица 4.1. Характеристики электромагнитов переменного тока.

Тип элек-тромагнита

Тяговое усилие, Н

Ход якоря, мм

Потреб.мо-щность, Вт

Время втя-гивания, с

Время от-падания, с

МП 100

250

2

140

0,12

0,1

МП 200

1000

3

290

0,25

0,2

МП 300

2150

4

510

0,4

0,35

КМП 2

115

40

350

0,4

0,1

КМП 6

720

120

950

2,5

0,5

ВМ 12

65

40

210

0,8

0,2

ВМ 16

280

120

425

23,5

1,0



1.3 Статические характеристики электромеханических муфт скольжения

Электромеханические муфты скольжения. Наибольшее применение в промышленности и в сельском хозяйстве нашли ИМ с ЭМС и автоматическим регулятором скорости, обеспечивающим ее жесткие механические характеристики.

ЭМС в большинстве ИМ выполняют две основные функции:

1. Соединение и разъединение приводного двигателя с рабочим механизмом;

2. Регулирование скорости вращения рабочего механизма независимо от скорости вращения двигателя.

ИМ с ЭМС в сравнении с ЭМТ имеют следующие преимущества:

1. Возможность бесступенчатого регулирования скорости вращения рабочего механизма при постоянной скорости вращения двигателя;

2. Повышенную надежность и долговечность, связанную с отсутствием трущихся фрикционных элементов;

3. Предохранение двигателя и рабочего механизма от перегрузок и поломок, обусловленное ограниченностью величины предельно передаваемого момента;

4. Сглаживание (демпфирование) ударов и колебаний нагрузки, повышающее срок службы рабочего механизма, механических передач и двигателя.

К недостаткам ИМ с ЭМС относятся:

1. Меньшая экономичность, обусловленная наличием потерь скольжения не только во время переходных процессов, но и в установившихся рабочих режимах;

2. Меньшее быстродействие, связанное в большинстве случаев с повышенными значениями электромеханической и электромагнитной постоянных времени;

3. Меньшие значения удельных вращающих моментов, приходящихся на единицу объема или веса муфты .

Приводы с ЭМС по своим конструктивным схемам и устройству механической части отличаются большим разнообразием. Конструктивная схема привода в ряде случаев определяет величину минимального воздушного зазора, что 

может повлиять на электромагнитные параметры муфты скольжения.

Как правило, ЭМС применяемые для гибкого сцепления валов и плавного регулирования скорости вращения выходного вала, состоят из двух частей: индуктора и якоря. На рис. 5.5 показан вариант такой ЭМС. Индуктор представляет собой электромагнит постоянного тока, магнитный поток которого замыкается через якорь. Пусть, например, индуктор соединен с ведущим валом, а якорь с ведомым валом (может быть и наоборот). При вращении индуктора его магнитное поле будет вращаться относительно якоря. В якоре при этом наводятся токи, которые, взаимодействуя с полем индуктора, создают вращающий момент, увлекающий якорь в движение вслед за индуктором.


Рис. 5.5. Электромеханическая муфта скольжения:

1 – якорь; 2 – индуктор; 3 – контактные кольца; 4 – обмотка индуктора;

5 – полюса индуктора.


Таким образом, эта муфта имеет индукционное управление. Принцип действия ее такой же, как и асинхронного двигателя, только вращающееся магнитное поле создается здесь не переменным многофазным током, а вращением полюсов электромагнита постоянного тока.



В отличие от обычных асинхронных машин, в муфте, изображенной на рис. 5.5, якорь - наружный, а индуктор находится внутри него. Однако делаются муфты и с внутренним якорем. В муфтах скольжения, как и в асинхронных двигателях, якорь выполняется в виде короткозамкнутой обмотки – «беличье колесо», сплошного массивного ротора, а в быстродействующих маломощных муфтах в виде полого ротора - стакана.


Рис. 5.6. Статические характеристики ЭМС.

На рис. 5.6 показаны типичные статические характеристики муфты скольжения: зависимость скорости ведомого вала от момента на нем при разных значениях тока в обмотке индуктора. Если известна зависимость момента сопротивления нагрузки от скорости ее вращения Mс = f(ω) (пунктир на рис. 5.6), то, нанеся такую зависимость в той же системе координат, по точкам пересечения характеристик муфты и нагрузки можно построить результирующую статическую зависимость скорости вращения нагрузки от тока в обмотке индуктора ω = f(I) или напряжения на ней.

ЭМС позволяют регулировать скорость нагрузки в диапазоне примерно 1:10. Такие муфты выполняются на мощности от десятков ватт до тысяч киловатт. Как и муфты трения, они могут быть сделаны реверсивными.

Кроме того, применяются комбинированные муфты, где объединены муфта 

скольжения с муфтой трения, последняя служит для жесткого соединения валов после разгона нагрузки, осуществляемого с помощью муфты скольжения.

Динамика муфты скольжения описывается такими же уравнениями, что и ферропорошковой муфты трения.

Серийно выпускавшие комплектные привода серии ПМС состоят из электродвигателя, муфты скольжения индукторного типа и автоматического регулятора скорости. Они имеют шесть типоразмеров на вращающие моменты от 1,7 до 30 Нм, могут использоваться в различных производственных механизмах с постоянным и вентиляторными моментами нагрузки. Технические данные этих приводов приведены в таблице 5.1.

В последствии привода с ЭМС серии ПМС были заменены на более совершенные в конструктивном плане привода серии ПМС - М, имеющие в основном аналогичные технические характеристики.

ЭМС серии ИМС также имеют шесть типоразмеров на моменты от 70 до 1600 Нм и предназначены для использования в качестве силового электропривода, они применяются в основном для механизмов с вентиляторной нагрузкой. Особенностью их конструкции является открытое исполнение, что требует при монтаже применение защитных ограждений, а также они поставляются без приводного электродвигателя. В сельскохозяйственной автоматике привода серии ИМС практически не используются.

^ 1.4 Релейно-импульсные регулирующие приборы

При реализации типовых алгоритмов управления обычно прибегают к коррекции исходных технических устройств, введением обратных связей для этого используют такие обратные связи, при которых динамические свойства регулятора определение главным образом свойствами обратной связи и практически не зависят от устройства входа в этом контуре, такие связи называются функциональными обратными связями (ФОС).

Регулятор с исполнительным механизмом с постоянной скоростью может иметь близкие к линейным характеристики, при условии импульсного управления. Для генерации импульсов часто применяют схемы, содержащие релейный 

усилитель РУ, и по этой причине соответствуют регулирующие приборы называемые релейно-импульсные (рис а).


Рис. а


Рис. б

Если входной сигнал εz в структуре на рис. а. постепенно увеличивается, то ИМ вкл. только после того, как входной сигнал, пускового устройства Zu выйдет за пределы зоны нечувствительности |Z| > ∆H2 . При этом изменится выходной u и как следствие сигнал обратной связи ζ = Кос.∙ u (2) произойдет отключение ИМ. При не измененном выходном сигнале ИМ значение сигнала обратной связи, тоже постоянно, поскольку входной сигнал εz по-прежнему увеличивается, то суммарный сигнал Zu тоже увеличивается и через не которое время снова выйдет за пределы зоны не чувствительности. Это приведет к новому вкл. ИМ новому приращению величины ζ достаточному для компенсации изменения входного сигнала εz и уменьшению сигнала Zu до значения (2), следовательно ИМ снова откл. и т. д. Изменение средней скорости перемещения регулирующего органа достигается за счет перераспределения им импульсов и паузы между ними (изменение скважности импульсов управленияσ).




^ 1.5 Выпрямители. Классификация, основные характеристики

Выпрямитель электрического тока — преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток.

Большинство выпрямителей создаёт не постоянные, а пульсирующие однонаправленные напряжение и ток, для сглаживания пульсаций которых применяют фильтры.

Устройство, выполняющее обратную функцию — преобразование постоянных напряжения и тока в переменные напряжение и ток — называется инвертором. Из-за принципа обратимости электрических машин выпрямитель и инвертор являются двумя разновидностями одной и той же электрической машины (справедливо только для инвертора на базе электрической машины).

Выпрямители классифицируют по следующим признакам:

  • по виду переключателя выпрямляемого тока

  • механические синхронные с щёточноколлекторным коммутатором тока (применяются в коллекторных генераторах постоянного тока, в механических выпрямителях при производстве алюминия)

  • механические синхронные с контактным переключателем (выпрямителем) тока

  • с электронной управляемой коммутацией тока (например, тиристорные);

  • с электронной пассивной коммутацией тока (например, диодные);

  • по мощности

  • силовые выпрямители (в силовой электронике, в энергетике)

  • выпрямители сигналов (в радиоэлектронике и автоматике)

  • по степени использования полупериодов переменного напряжения:

  • однополупериодные — пропускают в нагрузку только одну полуволну. Преимущество — минимум вентильных элементов. Недостаток — нагрузка трансформатора существенно зависит от фазы, из-за чего возникают дополнительные гармоники на выводах трансформатора.

  • 

  • двухполупериодные — пропускают в нагрузку обе полуволны.

  • неполноволновые — не полностью используют синусоидальные полуволны.

  • полноволновые — полностью используют синусоидальные полуволны.

  • по схеме выпрямления — мостовые, с умножением напряжения, трансформаторные, с гальванической развязкой, бестрансформаторные и т. д.

  • по количеству используемых фаз — однофазные, двухфазные, трёхфазные и многофазные

  • по типу электронного вентиля — полупроводниковые диодные, полупроводниковые тиристорные, ламповые диодные (кенотронные), газотронные, игнитронные, электрохимические и т. д.

  • по управляемости — неуправляемые (диодные), управляемые (тиристорные).

  • по количеству каналов — одноканальные, многоканальные.

  • по величине выпрямленного напряжения — низковольтные (до 100В), средневольтовые (от 100 до 1000В), высоковольтные (свыше 1000В).

  • по назначению — сварочный, для питания микроэлектронной схемы, для питания ламповых анодных цепей, для гальваники и пр.

  • по степени полноты мостов — полномостовые, полумостовые, четвертьмостовые.

  • по наличию устройств стабилизации — стабилизированные, нестабилизированные.

  • по управлению выходными параметрами — регулируемые, нерегулируемые.

  • по индикации выходных параметров — без индикации, с индикацией (аналоговой, цифровой).

  • по способу соединения — параллельные, последовательные, параллельно-последовательные.

  • по способу объединения — раздельные, объединённые звёздами, объединённые кольцами.

  • 

  • по частоте выпрямляемого тока — низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные.

Характеристики:

  • Номинальное выходное напряжение постоянного тока и допустимый диапазон его изменения;

  • Номинальный ток нагрузки;

  • Диапазон эффективного входного напряжения переменного тока (например 220 В ± 10%);

  • Допустимая выходная пульсация, её амплитудно-частотные характеристики;

  • Нагрузочная характеристика.

  • Эквивалентное внутреннее комплексное (в первом приближении активное) сопротивление.

  • Коэффициент использования габаритной мощности трансформатора.

2 Задачи

2.1 Магнитный поток трех фазного асинхронного двигателя Вб. ЭДС, индуцируемая в обмотке статора, соединены звездой, равна 380 В. Определить число витков обмотки фазы статора, если обмоточный коэффициент статора 0,95, а частота переменного напряжения сети 50Гц.

Дано

Решение

Фm - Вб.

Кo1 - 0,95

E1 - 380 В

f2 - 50Гц.


w1=E14,44 ∙ f2 ∙ Фm ∙ Кo1 ;


w1 - ?

w1=380 В.4,44 ∙50 Гц. ∙ Вб. ∙ 0,95 ;

w1=380 В.3,8; w1= 100


Ответ: число витков обмотки фазы статора равняется 100.

2.2 Найти зависимость полного сопротивления индуктивного датчика от перемещения l, если индуктивность его катушки изменяется линейно от 0,1 до 1,1 

мГ при передвижении стержня на расстояние l=10 мм. Активного сопротивление катушки 10 Ом, частота переменного напряжения 50 Гц.

Дано

Решение

L1 = 0,1 мГц.

L2 = 0,1 мГц.

l =10 мм.

f = 50Гц.


XL= ωL=2πfL; XL1= 2πfL (при l = 0 мм)


Z(I) - ?

(XL1)2= 23,14 50 0,1 10-3 Гц.=0,0314 Ом.

XL2= 2πfL (при l = 10 мм)

XL1= 23,14 50 1,1 10-3 Гц.=0,3454 Ом.

Z1 = XL12+Ra2=10 Ом.

Z2 = XL22+Ra2=10,006 Ом.


Ответ: Z(I)= 10,006 Ом

2.3 Для измерения индуктивного и ёмкостного сопротивлений цепей переменного тока были определены ток, напряжение и активная мощность, причём их значения были соответственно равны 1 А±10%; 50 В±10% и 20 Вт±10%. Каков диапазон возможных значений индуктивности и ёмкости, если измерения производились в сети переменного тока частотой 50 Гц.

Дано

Решение

I = 1 А±10%

U = 50 В±10%

P =20 Вт±10%.

F = 50Гц.


Lx= 12∙ 3,14 ∙ 50Гц. 12А..502 В. ∙12А.-202Вт. = 0,003183 45,8257 ;


Lx - ?

Cx - ?

Lx= 0,145 Г (при 1 А; 50 В и 20 Вт);

Lx= 12∙ 3,14 ∙ 50Гц. 12А..452 В. ∙0,92А.-182Вт. = 0,003183 ∙ 36,28 ;

Lx= 0,116 Г. (при 0,9 А; 45 В и 18 Вт);

Lx= 12∙ 3,14 ∙ 50Гц. 12А..552 В. ∙1,12А.-222Вт. = 0,003183 ∙ 56,358 ;

Lx= 0,18 Г (при 1,1 А; 55 В и 22 Вт);


Cx= 122∙ 3,14 ∙ 50Гц.502 В. ∙12А.-202Вт. = 114396,56825 = 69,461 мкФ.(при 1 А; 50 В; 20Вт);

Cx= 122∙ 3,14 ∙ 50Гц.502 В. ∙12А.-202Вт. = 111397,6915 = 88 мкФ. (при 0,9 А; 45 В; 18 Вт);





Cx= 122∙ 3,14 ∙ 50Гц.552 В. ∙1,12А.-222Вт. = 117705,3878 = 56 мкФ. (при 1,1 А; 55 В и 22 Вт);

Ответ: диапазон возможных значений для индуктивности составляет 0,116 Г.- 0,18 Г; а для ёмкости 56 мкФ. - 88 мкФ.

2.4 В цепи (рис. 4.1, в) нагрузкой является обмот

ка электромагнитного реле. Определить емкость кон

денсатора С, необходимую для получения задержки на срабатывание 50 мс, если напряжение (В) на конденсаторе после включения питания меняется по закону : напряжение срабатывания реле 10 В, а r = 1 кОм.





Рис. 4.1.

Дано

Решение

t = 50 мс. = 0,83 с.


uc=10 В.

r = 1 кОм.=103 Ом.


16 - uc=16- e-t/rc

16 - uc16 = e-t/rc

C - ?

16 - uc16 = ( e-t/r)1/c ; 0,375=(e-0.83/1000)1/с

0,375=c1e0.831000; 0,375=c0.999 ;

1clog100.375= log101; 1c (-0.426) = - 4.345 10-4

C= 1,02 10-3 Ф = 1,02 мФ.


Ответ: C= 1,02 мФ.


2.5 Определить коэффициент усиления , и усилителя, на входе которого мА, мВт, а на выходе В, Вт.




Дано

Решение

мА

мВт

В

Вт.

= ; =2,5 Вт.10 мВт. ; =250 Вт.

Iвых.=; Iвых.=2,5 Вт.250 В.; Iвых.= 0,01 А.;

- ?

- ?

- ?

= Iвых.; = 0,01 А.0,001 А. = 10 А.

Uвх. =; Uвх. = 10 мВт.1мА.; Uвх. = 10 В.

= Uвх.; = 250 В.10 В. =25 В.


Ответ: = 10 А., = 25 В., = 250 Вт.




Литература


  1. «Монтаж приборов и средств автоматизации. Справочник» / под ред. Алексеева К.А. и др., 2-е изд. – М.: Энергия, 1979. – 728 с., с ил.

  2. «Теория электрических аппаратов» / под ред. Александрова Г.Н. и др. – М.: Высшая школа, 1985. – 312 с., с ил.

  3. Жужжалов В.Е., Солдатов В.В., Маклаков В.В., Жиров М.В. «Технические средства автоматизации. Учебно-практическое пособие». – М.: МГУТУ, 2004.

  4. Кацман М.М. «Электрические машины автоматических усторойств». – М.: ФОРУМ, ИНФРА-М, 2002. – 264 с., с ил.

  5. Келим Ю.М. «Типовые элементы систем автоматического управления». – М.: ФОРУМ, ИНФРА-М, 2002. – 384 с., с ил.

  6. Копылов И.П. «Электрические машины». – М.: Высшая школа, Логос, 2000. – 607 с., с ил.

  7. Костенко М.П., Пиотровский Л.М. «Электрические машины». В 2-х частях. Часть 2. Л.: Энергия, 1973. – 648 с., с ил.

  8. Кулик Ю.А. «Электрические машины». – М.: Высшая школа, 1971. – 456 с., с ил.

  9. Лепёшкин А.В. «Гидравлические и пневматические системы». – М.: Академия, 2005. – 336 с., с ил.

  10. Москаленко В.В. «Электрический привод». – М.: Академия, 2004. – 368 с., с ил.

  11. Новиков П.Н., Кауфман В.Я. «Задачник по электротехнике с основами промышленной электроники». – М.: Высшая школа, 1975. – 190 с., с ил.

  12. Новиков П.Н., Кауфман В.Я. «Задачник по электротехнике с основами промышленной электроники». 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1979. – 216 с., с ил.

  13. Новиков Ю.П. «Теория и расчет электрических аппаратов». – Л.: Энергия, 1970. – 328 с., с ил.

  14. Розанов Ю.К., Соколова Е.М. «Электронные устройства электромеханических систем». – М.: Академия, 2004. – 272 с., с ил.

  15. Шавров А.В., Коломиец А.П. «Автоматика». – М.: Колос, 1999. – 264 с., с ил.

  16. Шишмарев В.Ю. «Автоматика». – М.: Академия, 2005. – 288 с., с ил.

  17. Шишмарев В.Ю. «Типовые элементы систем автоматического управления». – М.: Академия, 2004. – 304 с., с ил.



Скачать файл (747 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru