UNIWERSYTET TECHNOLOGICZNO - PRZYRODNICZY

w BYDGOSZCZY

Wydział Telekomunikacji i Elektrotechniki

Zakład Maszyn i Napędów Elektrycznych

Maszyny Elektryczne - Projekt

Praca kontrolna - Silniki prądu stałego

Wykonał: Prowadzący:

Piotr Zając prof. dr hab. Jacek Gieras

BYDGOSZCZ 2007

ZADANIE 1

Silnik obcowzbudny o mocy 5,5 kW posiada napięcie znamionowe 230 V przy znamionowym prądzie twornika 30,5 A oraz prędkości znamionowej 750 obr/min. Rezystancja obwodu twornika wynosi R_t = 0,4 Ω. Należy obliczyć:

1. prąd twornika w pierwszej chwili rozruchu kiedy napięcie na zaciskach twornika spada z 220 V do 200 V.

2. prędkość stanu ustalonego dla 200 V.

Dane:

P_N = 5,5 kW

U_N = 230 V

I_tN = 30,5 A

n_N = 750 obr/min

R_t = 0,4 Ω

a)

SEM w warunkach znamionowych

Prąd twornika w chwili redukcji napięcia z 220 V na 200 V

b)

SEM przy znamionowym prądzie twornika i napięciu U = 200 V

Prędkość przy obciążeniu znamionowym, znamionowym prądzie wzbudzenia oraz napięciu

U = 200 V

ZADANIE 2

Silnik bocznikowy o mocy 13kW, napięciu 220V, prądzie 71A, prędkości 600obr/min posiada rezystancje twornika R_t=0,25Ω oraz rezystancje obwodu wzbudzenia R_wzb=110Ω . Silnik jest obciążony momentem znamionowym przy napięciu znamionowym 220 V. Należy obliczyć:

1. rezystancje opornika szeregowego włączonego w obwód twornika, aby otrzymać prędkość n' = 200 obr/min;

2. moc na wale oraz moc elektryczna na zaciskach silnika aby otrzymać prędkość

n' = 200 obr/min

Dane:

P_N = 13 kW

U_N = 220 V

I_N = 71 A

n_N = 600 obr/min

R_t = 0,033 Ω

R_wzb = 110 Ω

a)

Prąd twornika

SEM w warunkach znamionowych

SEM przy prędkości n₁ = 200 obr/min

Wyrażenie na rezystancje opornika szeregowego włączonego w obwód twornika

b)

Moc mechaniczna na wale przy prędkości n = 200 obr/min

Moc elektryczna na zaciskach silnika przy n = 200 obr/min

ZADANIE 3 (skrypt 5.13)

Silnik obcowzbudny prądu stałego o danych znamionowych: P_N = 70 kW, U_N = 220 V, n_N = 750 obr/min, I_N = 355 A, I_wN = 3,5 A i R_t = 0,033 Ω pracuje jako prądnica obcowzbudna, napędzana z prędkością znamionową przy znamionowym prądzie wzbudzenia. Pomijając oddziaływanie twornika oraz zakładając liniowość charakterystyki magnesowania obliczyć:

1. maksymalną moc jaką można obciążyć maszynę przy pracy prądnicowej,

2. sprawność przy pracy silnikowej i prądnicowej.

Dane:

P_N = 70 kW

U_N = 220 V

I_N = 355 A

I_wN = 3,5 A

n_N = 750 obr/min

R_t = 0,033 Ω

a)

SEM w warunkach znamionowych

Napięcie na zaciskach prądnicy

Maksymalna moc przy pracy prądnicowej

b)

Moc elektryczna

Sprawność silnika

Sprawność prądnicy