Контрольная работа 2 Мишухин А. С. Вариант 7 Задача 1
Скачать 338.34 Kb.
|
Контрольная работа №2 Мишухин А. С. Вариант 7 Задача 1 Для трехфазного трансформатора, параметры которого приведены в табл. 1.1, определить коэффициент мощности холостого хода , коэффициент мощности при нагрузках и , и , сопротивления первичной и вторичной обмоток , ; и , расчетные сопротивления , и , угол магнитных потерь . Построить векторную диаграмму трансформатора для нагрузки и . Построить внешнюю характеристику и зависимость к.п.д. от нагрузки для . Начертить Т-образную схему замещения трансформатора. Табл. 1.1
Решение Определяем номинальный ток первичной обмотки: А. Определяем ток холостого хода и коэффициент мощности холостого хода: А. ; . Определяем угол магнитных потерь: . Определяем сопротивления обмоток: 1) Сопротивления короткого замыкания: Ом; Ом; Ом. 2) Сопротивления первичной обмотки: Ом; Ом. 3) Сопротивления вторичной обмотки: Ом; Ом. Сопротивления намагничивающей цепи: Ом; Ом; Ом. Для построения внешней характеристики определяем потерю напряжения во вторичной обмотке трансформатора: , где uа%, uр% - соответственно активное и реактивное падение напряжений; ; . Напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора определяем по формуле . Задаваясь различными значениями β, определяем напряжение U2 (табл. 1.2). Для построения зависимости расчет коэффициента полезного действия производим по формуле . Результаты вносим в табл. 1.2. Таблица 1.2
Полученные характеристики показаны на рис. 1.1. Рис. 1.1 Определим нагрузку, при которой трансформатор имеет максимальный КПД: ; . Построение векторной диаграммы начнем с вектора фазного напряжения , величина которого для и будет равна: В. Приведенное значение вторичного напряжения: В. Рис. 1.2 Вектор тока отстает по фазе от вектора на заданный угол и равен: А. Падения напряжения во вторичной обмотке: В; В. Электродвижущую силу находим из уравнения электрического состояния, составленного по второму закону Кирхгофа, для вторичной цепи: Рис. 1.3 Вектор тока отстает от вектора на ; а ток холостого хода опережает поток на угол потерь . Ток в первичной обмотке трансформатора получаем из уравнения намагничивающих магнитодвижущих сил: , где . Вектор напряжения первичной обмотки трансформатора определяем из уравнения электрического состояния, составленного по второму закону Кирхгофа для первичной цепи: . Падения напряжения на первичной обмотке: В. В. Векторная диаграмма трансформатора приведена на рис. 1.2. Т-образная схема замещения трансформатора изображена на рис. 1.3. Задача 2 Двигатель параллельного возбуждения, номинальное напряжение которого при номинальной нагрузке потребляет ток , а при холостом ходе — Номинальная скорость вращения , сопротивление обмотки якоря , сопротивление цепи возбуждения . Магнитные и механические потери принять постоянными при всех режимах работы двигателя (табл. 2.1). Определить: номинальную мощность двигателя , номинальный вращающий момент , номинальный к.п.д. , ток , при котором мощность на валу двигателя достигнет максимального значения, величину этой мощности и к.п.д. . Таблица 2.1
Решение Номинальная мощность на валу двигателя , где - суммарные потери в двигателе; - потребляемая мощность. Вт. Для определения потерь в цепи якоря и цепи возбуждения надо знать ток в цепи якоря и ток возбуждения : А; А. Потери в обмотке якоря и в цепи возбуждения: Вт; Вт. Магнитные и механические потери: , где Вт; - потребляемая мощность при холостом ходе двигателя: Вт; Вт; Вт; Вт. Номинальный к.п.д.: . Номинальный вращающий момент: Нм. Для определения тока, при котором мощность на валу двигателя достигает максимального значения, находим первую производную выражения и, приравняв ее к нулю, определяем : ; А. Потребляемая мощность: Вт. Ток в цепи якоря и потери в обмотке якоря: А; Вт. Суммарные потери и мощность на валу: Вт; Вт. КПД при максимальной мощности на валу: . Задача 3 Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором, обмотки статора и ротора которого соединены звездой, включен в сеть под номинальное напряжение с частотой Гц. Определить: номинальный ток статора , номинальный и максимальный моменты, сопротивления , , и в Г-образной схеме замещения (рис. 3.1), приведенный ток ротора , ток в статоре в режиме холостого хода и коэффициент мощности . Данные для расчета приведены в табл. 3.1. Таблица 3.1
Решение Г-образная схема замещения асинхронного электродвигателя с фазным ротором показана на рис. 3.1. Рис. 3.1 Номинальный ток статора: А. Для определения реактивного сопротивления воспользуемся формулой максимального электромагнитного момента: , из которой следует, что , где - расчетное сопротивление: . Приведенное активное сопротивление ротора найдем из формулы, выражающей зависимость номинального электромагнитного момента от номинального скольжения : , из которой следует, что , где - расчетное сопротивление: . По каталожным данным номинальный и максимальный моменты: Нм; Нм. Расчетные сопротивления: Ом; Ом, где кгм; кгм. Реактивное сопротивление: Ом. Приведенное активное сопротивление ротора: Ом. Определяем приведенный ток при номинальном режиме работы двигателя: А. Для Г – образной схемы замещения (см. рис. 3.1) составим два уравнения баланса активных и реактивных мощностей при номинальном режиме работы двигателя: ; . Активная мощность двигателя в режиме холостого хода, отнесенная к одной фазе обмотки статора: Вт. Реактивная мощность двигателя в режиме холостого хода, отнесенная к одной фазе обмотки статора: . Величина соответствует , поэтому ВАр. Полная мощность двигателя в режиме холостого хода, отнесенная к одной фазе обмотки статора: ВА. Ток холостого хода: А. Коэффициент мощности при холостом ходе двигателя . Сопротивления при холостом ходе: Ом; Ом. |