Методичка по РГР Электротехника. Методические указания по выполнению контрольной работы по дисциплине электротехника и электроника
 Скачать 1.3 Mb.
|
|
Задача 2. В четырехпроводную сеть включена несимметричная нагрузка, соединения в звезду (рис. 16 а). Линейное напряжение сети 𝑈л = 380 В. Определить токи в фазах и начертить векторную диаграмму цепи в нормальном режиме. Из векторных диаграмм графически найти ток в нулевом проводе.
Решение: Определяем: 1. Фазное напряжение: Uф = Uл/  = 380/1,73 = 220B.2. Токи в фазах: IА =Uф/ ZA =Uф/  = IB= Uф/ ZВ =    Рис.16 3. Углы сдвига фаз в каждой фазе      , так как в фазе С есть только активное сопротивление.4. Построение векторной диаграммы Для построения векторной диаграммы выбираем масштабы по току (1 см = 10 А) и напряжению (1 см = 40 В). Построение диаграммы начинаем с векторов фазных напряжений UA, UB, UC (рис. 16 б), располагая их под углом 120° друг относительно друга. Чередование фаз обычное: за фазой А - фаза В, за фазой В - фаза С. В фазе А угол сдвига φА отрицательный, т.е. ток IА опережает фазное напряжение UA на угол φА = - 36°50′. Длина вектора тока IА в прямом масштабе составит 22/10 = 2,2 см, а длина вектора фазного напряжения UA - 220/40 = 5,5 см. В фазе В угол сдвига φВ > 0, т.е. ток отстает от фазного напряжения UB на угол φВ = 53°10′; длина вектора тока IB равна 44/10 = 4,4 см. В фазе С ток и напряжение UC совпадают по фазе, так как φС = 0. Длина вектора тока IC составляет 22/10 = 2,2 см. 5. Определение тока в нулевом проводе Ток в нулевом проводе Io равен геометрической сумме трех фазных токов. Измеряя длину вектора тока Io, получаем в нормальном режиме 4,5 см, поэтому Io =45 А. Векторы линейных напряжений на диаграмме не показаны, чтобы не усложнять чертеж. Задача 3. Для трехфазного трансформатора мощностью S=180кВА, соединение обмоток которого Y⁄Y – 0 , известно; номинальное напряжение на зажимах первичной обмотки U1Н = 10000В; напряжение холостого хода на зажимах вторичной обмотки U20 = 525В; напряжение короткого замыкания UК%=5,0%, мощность короткого замыкания PК = 4100 Вт, мощность холостого хода Р0=1200 Вт, ток холостого хода 𝐼0 = 0,07 𝐼1Н . Определить сопротивления обмоток трансформатора и сопротивления намагничивающего контура. Построить: 1) зависимость напряжения вторичной обмотки U2 от коэффициента загрузки β (U2 =𝑓(β) – внешняя характеристика), 2) зависимость коэффициента полезного действия 𝜂 от коэффициента загрузки β. Составить Т-образную схему замещения трансформатора
Решение: 1. Определяем номинальный ток первичной обмотки:  = 2. Определяем ток холостого хода и cos φ 0 : I0= 0,07∙ 𝐼1Н = 0,07∙10,39 = 0,73 А  3. Сопротивления короткого замыкания:    4. Сопротивления первичной обмотки и приведенных к первичной обмотке сопротивления вторичной обмотки:   Коэффициент трансформации  Сопротивление вторичной обмотки   5. Сопротивления контура намагничивания    6. Для построения внешней характеристики U2 =𝑓(β) определяем потерю напряжения во вторичной обмотке трансформатора:  где cos  - коэффициент мощности нагрузки.𝑈𝑎%, 𝑈р%- активное и реактивное относительные падения напряжений:   где cosφК = 𝑅К⁄𝑍К ; sinφК = 𝑋К⁄𝑍К Напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора определяется по формуле:  Задаваясь различными значениями β, определяем падения напряжения на обмотке трансформатора ΔU2% и напряжения на зажимах вторичной обмотки. Построение зависимости 𝜂 = 𝑓(𝛽) производится по формуле:   Т- образная схема замещения (эквивалентная схема) показана на рис.17  Рис. 17 Задача 4. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А25034У3, номинальная мощность которого 𝑃н, включен в сеть под номинальное напряжение 𝑈н с частотой 𝑓 = 50 Гц. Определить : номинальный 𝐼н и пусковой 𝐼п токи, номинальный 𝑀н, пусковой 𝑀п при 𝑆 = 1 и максимальный 𝑀к моменты, полные потери в двигателе при номинальной нагрузке Δ 𝑃н. Построить механическую характеристику двигателя n = 𝑓(𝑀) . Данные для расчета приведены в табл.4.
частота вращения ротора n2= 1480 об/мин; кратность пускового момента МПУСК/МНОМ=1,2; Частота тока в сети f =50 Гц. Решение: 1. Мощность, потребляемая из сети: Р1 = РН/ηН= 75/0,93 = 80,6 кВт 2. Номинальный момент, развиваемый двигателем  = 9550 Нм3. Пусковой и максимальный моменты Мmax = λM H= 2,2  484 =1064,8НмМпуск = 1,2 Мн = 1,2 484 = 581 Нм4. Номинальный и пусковой токи   = 7,5 Iн = 7,5 141 =1057,5 А6. Суммарные потери в двигателе:  7. Номинальное скольжение SHOM= (n1 – n2)/n1=(1500-1480)/1500 = 0,013 8. Частота тока в роторе: f2=f1・SH= 50・0,013 = 0,65 Гц 9. Критическое скольжение 𝑆к = 𝑆н ∙ (𝜆 +  ) = 0,013 (2,2 + = 0,05410. Механическая характеристика М = f (S) строится по уравнению:  =  Задаваясь скольжением S от 0 до 1, подсчитываем вращающий момент.  Рис. 18. Механическая характеристика Информационное обеспечение обучения Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. – М.: Издательский центр «Академия», 2008. Кузовкин В.А. Электротехника. – М.: Логос, 2011. Кулик В.Д. Электроника. – СПб.: СПбГТУРП, 2009. Горбачев Г.Н., Чаплыгин Е.Е. Промышленная электроника. – М.: Энергоатомиздат, 1988. Пономаренко В.К. Электротехника. Ч. I. – СПб.: СПбГТУРП, 2010 Полещук В.И. Задачник по электротехнике и электронике: Учебник для студентов сред. профессиональных учебных заведений. –М.: Издательский центр «Академия», 2010. 256 с. ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ОФОРМЛЕНИЕ ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА Государственное автономное профессиолнальное образовательное учреждение мурманской области «Мурманский индустриальный колледж» КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА Студента заочного отделения ________ курса ________ группы _______________________________________________________________________ (фамилия, имя, отчество студента) по дисциплине «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА» семестр __ № варианта контр. работы__ Проверил ___________________________ (фамилия, имя, отчество преподавателя) Дата сдачи работы_______________________________________________ Дата проверки работы______________________________________________ Оценка ______________ Росляково 20… |
