МУ для заочников Основы электротехники. Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных заданий для учащихся заочников 3 курса

• Название: Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных заданий для учащихся заочников 3 курса
• Анкор: МУ для заочников Основы электротехники.docx
• Дата: 10.02.2017
• Размер: 1.07 Mb.
• Имя файла: МУ для заочников Основы электротехники.docx
• Тип: Методические указания; #2529
• страница: 12 из 15

Задача 9. Трехфазный асинхронный электродвигатель с коротко-замкнутым ротором, работая в номинальном режиме приводит во вращение центробежный вентилятор. Двигатель потребляет из сети мощность Р₁при номинальном напряжении U_ном и номинальном токе I_ном. Полезная номинальная мощность на валу Р _ном. Суммарные потери в двигателе равны ΣР; его к.п.д. η_ном. Коэффициент мощности двигателя равен соs φ_ном. Двигатель развивает на валу вращающий момент М_ном при частоте вращения ротора соs n_{ном 2}. Максимальный и пусковой моменты двигателя соответственно равны М_mаи М_п; способность двигателя к перегрузке М_mах/М_ном, кратность пускового момента М_п/М_ном. Синхронная частота вращения магнитного поля статора равна п₁, скольжение ротора при номинальной нагрузке s_ном. Частота тока в сети f₁=50 Гц. Используя данные, приведенные в табл. 31, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов.

Какими способами осуществляется пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором?

Указание. См. решение типового примера 15.

Таблица 31

Величины	Варианты
	02	12	22	32	42	52	62	72	82	92
Р1, кВт Uном , В Iном , A Рном 2, кВт ΣP, кВт ηном соs φном 1, Mном Н·м nном 2, об/мин Мтах, Н·м Мп, Н·м Мтах/ Mном Мп/Мном п1, об/мин sном , %	- 380 - 11 - 0,88 0,9 - - - - 2,2 1,6 3000 3,3	- 660 - 5,5 - 0,81 0,8 - 980 120,3 - - 2 - 4	59 380 - - - 0,93 0,9 357,3 - - 428,8 2,2 - 1500 -	4,76 220 - 4 - - 0,84 26,8 - - - 2,2 2,2 - 5	- 660 32 30 - 0,91 - - 980 - 350,8 2 - - 2	- - 7,44 - 1,3 0,81 0,8 54,7 - - 109,4 2,2 - 1000 -	33 - 32,1 - 3 - 0,9 - - 584,6 - 2 1,2 1000 -	- 380 99,7 55 4 - - - 1470 7,86 - - 1,2 - 2	- 220 - - 0,76 0,84 0,84 - 1425 59 59 - - 1500 -	12,5 - 21,1 - 1,5 - 0,9 - 2900 79,6 57,9 - - 3000 -

Задача 10. Трехфазный асинхронный электродвигатель с фазным ротором характеризуется следующими величинами: числа витков обмоток статора и ротора соответственно равны w₁ и w₂; обмоточные коэффициенты обмоток статора и ротора k₀₁ и k₀₂;амплитуда вращающегося магнитного потока Ф_м. В каждой фазе обмоток статора и неподвижного ротора наводятся э.д.с. Е₁и Е₂. Число пар полюсов обмотки статора равно р. При вращении ротора со скольжением s в фазе обмотки ротора наводится э.д.с Е_2s.Синхронная частота вращения поля равна п₁частота вращения ротора n₂. Частота тока в роторе f_2s, в сети f₁ =50 Гц. Используя данные, приведенные в табл. 32, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Пояснить влияние активного сопротивления цепи ротора на значение пускового тока и пускового момента. Начертить зависимость М=f (s) для двух значений сопротивления цепи ротора: R₁, и R₂, причем R₁>R₂.

Указание. См. решение типового примера 16.


Таблица 32

Величины	Варианты
	03	13	23	33	43	53	63	73	83	93
w1 w2 k01 k02 Фм, Вб Е1, В Е2, В р s, % Е2s, В п1, об/мин п2, об/мин f2s, Гц	48 - 0,96 0,97 0,035 - - - - 4 1000 960 -	100 70 0,96 0,98 - 200 - - 8 - - 920 -	- 45 0,94 0,95 0,05 1000 - 1 - - - - 2,5	- 13 0,96 0,97 - 360 100 3 4 - - - -	50 - 0,97 0,98 0,02 - - - - 5 1000 950 -	180 60 0,96 0,96 0,0055 - - - - - 1500 - 1,5	- 36 0,93 0,95 - 110 50 - 3 - - 970 -	146 - 0,95 0,97 0,006 - 200 - - 8 - 1440 -	60 30 0,97 0,95 - 130 - 6 - - - - 5	- 60 0,96 0,96 - 211 - - 3 2,1 - 1445 -

Задача 11. В табл. 33 задан тип трехфазного асинхронного электродвигателя с фазным ротором серии 4А. Номинальное напряжение двигателя 380 В. Используя данные о двигателях этой серии из табл. 20, определить: 1) номинальную мощность Р_ном2; 2) синхронную частоту вращения п₁и частоту вращения ротора n_{ном 2}; 3) номинальное скольжение s_ном; 4) номинальный ток I_ном; 5) пусковой ток I_п; 6) мощность Р₁, потребляемую из сети; 7) суммарные потери в двигателе Σ Р. Расшифровать условное обозначение двигателя.

Таблица 33

Номер варианта	Тип двигателя	Номер варианта	Тип двигателя	Номер варианта	Тип двигателя
04 14 24 34	4А100S4У3 4А250M4У3 4А100L2У3 4А180M6У3	44 54 64 74	4А132M2CУ2 4А90L4У3 4А100L6У3 4А160M4У3	84 94 - -	4А250M8У3 4АН250M8У3 - -

Какие процессы происходят в асинхронном электродвигателе при увеличении его нагрузки на валу? Почему при этом возрастает потребляемый двигателем ток?

Указание. См. решение типовых примеров 14, 15.

Задача 12. Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором имеет следующие номинальные характеристики: мощность Р_{ном 2}; напряжение U_ном ток статора I_ном; коэффициент полезного действия η_ном; коэффициент мощности соs φ_ном. Частота вращения ротора равна n_{ном 2}; при скольжении s_ном. Синхронная частота вращения n₁. Обмотка статора выполнена на р пар полюсов. Частота тока в сети f₁ частота тока в роторе f_2s . Двигатель развивает номинальный момент M_ном.

Используя данные, приведенные в табл. 34, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Начертить зависимость вращающего момента асинхронного двигателя от скольжения и рассмотреть его работу в устойчивой и неустойчивой областях при увеличении нагрузки на валу.

Указание. См. решение типового примера 15.

Таблица 34

Величины	Варианты
	05	15	25	35	45	55	65	75	85	95
Рном2, кВт Uном , В Iном , A ηном соs φном nном 2, об/мин sном , % n1, об/мин p f1, Гц f2s, Гц Mном Н·м	- 380 - 0,85 0,83 - - - 3 50 2,5 120	4,5 220 - 0,86 0,82 - 5 - 1 100 - -	- - 10 0,85 0,83 - 2 - 4 50 - 60	100 - 114 0,91 0,85 980 - 1000 - - 1 -	- 380 30 0,88 0,85 1450 - - 2 50 - -	18 660 21 - 0,84 950 - 1000 - 50 - -	-380 - 0,89 0,85 - 2,5 3000 - - 2,5 250	20 220 70 0,9 - 2850 5 - 1 - - -	- 220 8 0,89 0,85 - - 750 - 100 4 -	5 380 - 0,86 0,8 - - 1500 - 50 2 -

Задача 13. В трехфазном асинхронном электродвигателе с фазным ротором в каждой фазе ротора наводится в момент пуска э.д.с, Е₂ и э.д.с Е₂₅при вращении ротора со скольжением s. Активное сопротивление фазы ротора R₂ не зависит от частоты. Индуктивное сопротивление фазы неподвижного ротора равно x₂, а вращающегося со скольжением s равно х_2s. Частота тока во вращающегося ротора f_2s, , в сети - f₁ = 50 Гц. Число пар полюсов двигателя равно р. Синхронная частота вращения магнитного поля равна n₁, ротора – n₂. В фазе обмотки ротора при пуске возникает пусковой ток I_2n; ток в роторе при нормальной работе равен I₂. Используя данные, приведенные в табл. 35, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Начертить энергетическую диаграмму асинхронного двигателя и пояснить ее особенности. Какую мощность называют электромагнитной? Указание. См. решение типового примера 16.

Таблица 35

Величины	Варианты
	06	16	26	36	46	56	66	76	86	96
E2, В E2s , В s % R2 , Ом x2, Ом x2s, Ом f2s, Гц p n1, об/мин n2, об/мин I2n, A I2, A	120 - 3 0,15 0,5 - - - 1000 - - -	- 6 - - 1,5 - - - 750 720 95 -	- - 2 0,3 - 0,04 - 4 - - - 50	250 - 4 - 0,5 - - 2 - - 449 -	- 5 - 0,6 - 0,1 2 - - 2880 - -	750 - - - 2 - 1 - - 735 371 -	125 - 4 - 2,5 - - 1 - - - 8,22	150 - 4 0,5 - 0,06 - 4 - - - -	- 10 - 0,25 - 0,02 - - 1500 1440 - -	- 3,6 - - - 0,015 1,5 3 - - 231 -