Контрольная работаю. Электрические машины. Вариант 57

Краткое описание

 Задача № 1

Используя технические данные трёхфазных силовых трансформаторов, приведённые в табл. 1.1,рассчитать:1) фазные напряжения обмоток при х. х.; 2) фазные и линейные коэффициенты трансформации; 3) номинальные токи в обмотках; 4) активные и индуктивные сопротивления фаз обмоток, полагая R1= R′2и X₁= X′2; 5) коэффициент мощности  в режиме х. х. и угол потерь в стали (угол магнитного запаздывания); 6) изменение вторичного напряжения и КПД при коэффициенте нагрузки β = 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0;  1,2  для  cosφ₂= 1,0 и cosφ  2= 0,8 (нагрузка активно-индуктивная, φ₂ > 0);

7) нагрузку βmax, при которой КПД достигает максимального значения; 8) токи аварийного к. з. и кратность их по отношению к номинальным токам; 9) реактивную мощность, необходимую для образования магнитного поля рассеяния первичной и вторичной   обмоток.   Построить   внешние    характеристики  U₂= f (β) и η = f (β), векторную диаграмму и Т -образную схему замещения для β = 0,8, cosφ2=0,8.

Т а б л и ц а 1.1 – Технические данные трёхфазных двухобмоточныхтрансформаторов

Задача № 2

Используя паспортные данные трехфазных асинхронных  двигателей,  приведённые  в  табл. 2.1,рассчитать:1) номинальную частоту вращения; 

2) номинальный вращающий момент на валу; 3) потребляемые из сети активную, реактивную,  и  полную  мощности  при  номинальнойнагрузке; 4) пусковой  момент;  5) максимальный  (критический)  момент; 6) скольжение при максимальном моменте, 

т. е. критическое скольжение; 7) номинальные (линейные и фазные) токи обмоток статора; 8) пусковой ток.

Построить механическую характеристику двигателя, т. е., зависимость момента от скольжения M=f(s), приняв вращающий момент на валу равным электромагнитному (механическими потерями пренебрегаем). Схема соединения  фаз статора Y/Δ, 380/220В.

      Т а б л и ц а 2.1 – Технические данные трёхфазных асинхронных электродвигателей серий 4А и АИР основного исполнения

Задача № 3

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором  имеет  данные,  приведенные  в  табл. 3.1:  число  па  полюсов 2р, номинальная мощность Р₂н, линейное напряжение обмотки ротора U₂н, активные сопротивления фазы статора r₁ и ротора r₂′ при 20°С, индуктивные сопротивления статора x₁и ротора x₂′. Частота сети f1= 50 Гц, напряжение U₁= 380 B. Соединение обмоток статора и ротора ″звезда″. Класс нагревостойкости изоляции F, расчетная температура обмоток 115°С.

Требуется: 1) определить синхронную частоту вращения, потребляемый ток, момент и коэффициент мощности при пуске двигателя с замкнутой накоротко обмоткой ротора, т.е. без пускового реостата; 2) определить сопротивление пускового реостата RР, при котором начальный пусковой момент имеет максимально возможное значение; определить в этом режиме пусковой   момент,   ток   статора   и   коэффициент   мощности; 3) рассчитать механические характеристики двигателя для трех значений добавочных сопротивлений в  цепи  ротора:  RД= 0,  RД= RР/2, RД=RР.

     Т а б л и ц а 3.1 – Технические данные трёхфазных АД с фазнымротором

Задача № 4

Используя технические данные электродвигателей постоянного тока с независимым возбуждением, приведённые в табл. 4.1,  рассчитать:1) номинальный момент на валу; 2) ток, потребляемый двигателем из сети при номинальной нагрузке; 3) пусковой ток при пуске двигателя без пускового сопротивления и его кратность по отношению к номинальному; 4) пусковое сопротивление RПдля условия IП= 3IЯ ном и пусковой момент при пуске двигателя с пусковым реостатом; 5) добавочное сопротивление регулировочного реостата Rр, которое нужно ввести в цепь возбуждения, чтобы частота вращения идеального холостого хода была равна максимально допустимой для данного типа двигателя ( табл. 4.1).

Построить естественную механическую характеристику двигателя и три искусственных: 1) при включённом пусковом сопротивлении RПв цепи якоря; 2) при ослабленном магнитном потоке с регулировочным сопротивлением RРв цепи возбуждения; 3) при понижении напряжения питания цепи якоря, равном 0,8 Uном.

Составить баланс потерь в двигателе, в том числе определить потери мощности в регулировочных реостатах при регулировании  частоты  вращения  с   постоянным моментом М = Мном=const.

При расчётах принять, что магнитный поток не зависит оттока якоря, а магнитные и механические потерипостоянны.

Схема включения и универсальная кривая намагничивания двигателей приведены на рис. 4.1 и4.2.

       Т а б л и ц а 4.1– Технические данные двигателей серии  

                                                            2П с высотами оси вращения 132 – 160мм

 Задача № 5

Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением имеет номинальные данные,  приведённые  в табл. 5.1: напряжение на зажимах двигателя Uн, мощность на валу Р2н, частота вращения nн, коэффициент полезного действия ηн, сопротивления цепей якоря Rя  и возбужденияRв.

Изобразить     электрическую     схему    электродвигателя. Рассчитать характеристики двигателя: зависимости - частоты вращения якоря n, момента на валу М, коэффициента полезного действия η, полезной мощности Р2от тока якоря при значениях, равных 0,25; 0,5; 0,75; 1,0 от номинального значения.

Т а б л и ц а 5.1 – Технические данные ДПТ с параллельнымвозбуждением

 Задача № 6

Трёхфазный синхронный генератор имеет параметры, приведённые в табл. 6.1: номинальная полная мощность Sном, номинальное (линейное) напряжение на выходе U₁ном  при   частоте   тока   50 Гц,   обмотка   статора соединена«звездой», 

КПД  при номинальной нагрузке ηном, число полюсов 2р, номинальный коэффициент мощности cosφн.

Требуется определить: активную мощность генератора при номинальной нагрузке Рном, ток в обмотке статора Iном, требуемую первичному двигателю мощность Р₁ и вращающий момент М₁ при непосредственном механическом соединении валов генератора и первичного двигателя.

       Т а б л и ц а  6.1 – Технические данные СГ

Задача № 7

Трёхфазный синхронный генератор номинальной полной мощностью Sном  и номинальным напряжением  U₁ном  работает  с   коэффициентом   мощности  

соsφ₁ном = 0,8. Обмотка фазы статора имеет индуктивное сопротивление рассеяния x1 и отношение короткого замыкания ОКЗ (табл. 2.7). Частота переменного тока 50 Гц.

Требуется построить практическую диаграмму ЭДС и по ней определить номинальное изменение напряжения генератора при сбросе нагрузки. Активным сопротивлением фазы обмотки статора пренебречь. Характеристика холостого хода генератора нормальная.

    Т а б л и ц а  7.1 – Данные для расчёта