Question

визначте опір обмотки електродвигуна тролейбуса маса якого 12 т, що рівномірно рухається по горизонтальній дорозі зі швидкістю 12м/с. Коефіцієнт опору дорівнює 0,03. напруга в мережі – 550в, ккд двигуна 75%

Answer 1

Ответ:

Первым этапом расчета сопротивления обмотки электродвигателя троллейбуса является определение полной силы, действующей на транспортное средство.

Полную силу, действующую на троллейбус, можно рассчитать по следующей формуле:

Суммарная сила = сопротивление качению + аэродинамическое сопротивление + сила тяжести

Сопротивление качению = Коэффициент сопротивления качению x Вес автомобиля

Принимая коэффициент сопротивления качению равным 0,01, сопротивление качению можно рассчитать как:

Сопротивление качению = 0,01 x 12000 кг x 9,81 m/s^2 = 1177,2 N

Аэродинамическое сопротивление = 0,5 x плотность воздуха x коэффициент лобового сопротивления x лобовая площадь транспортного средства x скорость транспортного средства ^ 2

Предполагая плотность воздуха 1,2 кг/m^3, площадь лобовой поверхности 8 m^2 и коэффициент сопротивления 0,03, аэродинамическое сопротивление можно рассчитать как:

Аэродинамическое сопротивление = 0,5 x 1,2 кг/m^3 x 0,03 x 8 m^2 x (12 m/s)^2 = 2073,6 N

Гравитационная сила = Вес транспортного средства x Градиент

Предполагая горизонтальную дорогу, гравитационная сила равна нулю.

Поэтому, полная сила, действующая на троллейбус:

Суммарная сила = сопротивление качению + аэродинамическое сопротивление = 1177,2 N + 2073,6 N = 3250,8 N

Мощность, необходимая для преодоления этой силы, может быть рассчитана как:

Мощность = Общая сила x Скорость автомобиля = 3250,8 N x 12 м/s = 39 009,6 Вт

Мощность двигателя можно рассчитать как:

Выходная мощность = Требуемая мощность / КПД двигателя = 39 009,6 Вт / 0,75 = 52 013 Вт

Ток, потребляемый двигателем, можно рассчитать как:

Ток = выходная мощность / напряжение сети = 52 013 Вт / 550 В = 94,6 А

Наконец, сопротивление обмотки электродвигателя можно рассчитать по закону Ома:

Сопротивление = Напряжение сети / Ток = 550 В / 94.

6 А = 5,81 Ом

Следовательно, сопротивление обмотки электродвигателя троллейбуса примерно равно 5,81 Ом.

Answer 2

Для визначення опору обмотки електродвигуна тролейбуса спочатку використаємо відомі дані:

Маса транспортного засобу (тролейбуса): \( m = 12 \, \text{т} = 12000 \, \text{кг} \) Швидкість руху: \( v = 12 \, \text{м/с} \) Коефіцієнт опору: \( C = 0,03 \) Напруга в мережі: \( U = 550 \, \text{В} \) ККД електродвигуна: \( \eta = 75\% = 0,75 \)

Спочатку визначимо силу тяги (роботу електродвигуна) за формулою:

\[ P = F \cdot v \]

де \( F \) - сила тяги, яку можна визначити з другого закону Ньютона:

\[ F = m \cdot a \]

де \( a \) - прискорення. Враховуючи, що тролейбус рухається рівномірно, \( a = 0 \), тобто сила тяги дорівнює силі опору:

\[ F = m \cdot a = m \cdot 0 = 0 \]

Отже, силу тяги можна визначити як:

\[ F = m \cdot g \]

де \( g \) - прискорення вільного падіння (приблизно 9,8 м/с²). Підставимо вираз для сили тяги в формулу для потужності:

\[ P = F \cdot v = m \cdot g \cdot v \]

Далі, враховуючи коефіцієнт корисної дії електродвигуна:

\[ P_{\text{кор}} = \eta \cdot P \]

Отримаємо потужність електродвигуна, яку він витрачає на рух:

\[ P_{\text{кор}} = \eta \cdot m \cdot g \cdot v \]

Тепер можемо визначити опір обмотки електродвигуна. Для цього скористаємося рівнянням:

\[ P_{\text{кор}} = U \cdot I \]

де \( U \) - напруга в мережі, а \( I \) - струм. Струм можна визначити як:

\[ I = \frac{P_{\text{кор}}}{U} \]

Підставимо вираз для \( P_{\text{кор}} \):

\[ I = \frac{\eta \cdot m \cdot g \cdot v}{U} \]

Тепер можемо визначити опір обмотки за законом Ома:

\[ R = \frac{U}{I} \]

Підставимо вираз для \( I \):

\[ R = \frac{U}{\frac{\eta \cdot m \cdot g \cdot v}{U}} \]

Спростимо вираз:

\[ R = \frac{U^2}{\eta \cdot m \cdot g \cdot v} \]

Підставимо відомі значення:

\[ R = \frac{(550 \, \text{В})^2}{0,75 \cdot 12000 \, \text{кг} \cdot 9,8 \, \text{м/с}^2 \cdot 12 \, \text{м/с}} \]

Після розрахунків отримаємо значення опору обмотки електродвигуна тролейбуса.