электрические машины 2. Решение в связи с тем, что для параллельного включения применены трансформаторы разной номинальной мощности, напряжения короткого замыкания этих трансформаторов неодинаковы.

• Название: Решение в связи с тем, что для параллельного включения применены трансформаторы разной номинальной мощности, напряжения короткого замыкания этих трансформаторов неодинаковы.
• Дата: 14.02.2023
• Размер: 80.63 Kb.
• Имя файла: электрические машины 2.docx
• Тип: Решение; #937288

Вариант 33

Задание 1
Принимая во внимание паспортные данные трансформатора, приведенные для соответствующего варианта, определить коэффициент трансформации К, коэффициент полезного действия _ном (при номинальной нагрузке), токи в первичной I_ном1 и во вторичной I_ном2 обмотках , фазные первичное U_{1 0} и вторичное U_{2 0} напряжения при холостом ходе, сопротивления короткого замыкания R_к иX_к, активные R₁, R₂ и реактивные Х₁ и Х₂ сопротивления обмоток , активное U_кр и реактивное U_кр падения напряжения при коротком замыкании , вторичное напряжение при токе нагрузки I₂ = 0,5 *I_2ном и cos₂ = 0,7, обмотки трансформатора соединены «звездой». Полученное значение r и Z_к привести к рабочей температуре.

№ вар	Тип	Sном кВА	U1ном кВ	U2ном кВ	P0 кВт	Pк кВт	Uк %
33	ТСЗ-250/10	250	6	0,23	1,00	2,70	5,5

Решение

В связи с тем, что для параллельного включения применены трансформаторы разной номинальной мощ­ности, напряжения короткого замыкания этих трансформаторов неодинаковы. Поэтому расчет распределения нагрузки между транс­форматорами выполним по формуле, учитывающей неодинаковость напряжений короткого замыкания:



Воспользуемся выражение:

 = 560/4,0 + 420/4,2+200/4,5 = 284

Фактическая нагрузка каждого трансформатора:

S1= (1180*560) / (4,0*284) = 582кВА

S2= (1180*420) / (4,2*284) = 415кВА

S3= (1180*200) / (4,5*284) =185кВА

Анализируя полученный результат, можно сделать вывод: Больше нагружается трансформатор с меньшим значением на­пряжения короткого замыкания (трансформатор I) и меньше – трансформаторы с большим значением напряжения короткого за­мыкания (трансформатор III). Перегруженным оказался трансформатор I: перегрузка составила:

((570-560)/560) * 100 = 2%

Так как перегрузка трансформаторов недопустима, то следует общую нагрузку уменьшить на 2 % и принять ее равной:

S = 1180 * 0,98= 1156 кВА

При этом суммарная мощность трансформаторов остается недоиспользованной на 2%.

Задача 2

Вариант 33

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором единой серии 4А имеет номинальные данные, указанные для каждого варианта в таблице.

Определить номинальный М_ном, начальный пусковой М_п и максимальный М_max моменты, номинальный I_1нач и пусковой I_1п токи, частоту тока в роторе f_2ном при номинальной нагрузке и в момент пуска f_2пуск, число пар полюсов обмотки статора р. синхронную угловую частоту вращения магнитного поля ₁, а также угловую частоту вращения ротора _2ном и мощность на зажимах двигателя Р_1ном при номинальном режиме работы.

Дополнительные задания :

1. 
   Определить максимальный момент М_max двигателя при напряжении питающей сети, равном U₁ = 0,9U_ном.
   
2. 
   Расшифровать условное обозначение двигателя
   

Технические 33

Данные

Эл.двигателя 4АА64В4




U_1ном,B 220

P_2ном, кВт 0,37

n₁,об/мин 1500

S_ном,% 9,0

_ном 0,68

cos_ном 0,69

m_i=I_пуск/I_ном 4,0

m_пуск=M_пуск/M_ном 2,0

m_min=M_min/M_ном 1,5

m_кр=M_max/M_ном 2,2
Решение

Полная мощность потребляемая от сети:


1. Активная мощность потребляемая из сети.

 



2.Номинальный момент развиваемый двигателем:

 



3.Пусковой и максимальный моменты:

 

Мп = 1,2∙ Мн = 1,2 х484 = 581,0 Нм;

Мm = 2,2 ∙Мн = 2,2 х484 = 1064,8 Нм;

 

4.Номинальный и пусковой токи:

 



Iп = 7,5∙Iн = 7,5∙141.0 = 1057,5 А.

 

5.Номинальное скольжение:

 



 

6.Суммарные потери в двигателе: ΣР = Р₁ – Рн = 80,6 – 75 =5,60 кВт.

 

7.Частота тока в роторе: ƒ₂ = ƒ ∙ sн = 50 ∙ 0,013 = 0,65 Гц.

 

 

Ответ: Р₁ = 80,5 кВт, Мн = 484,0 Нм, Мп =1,2∙ Мн = 581,0 Нм;

Мm =1064,8 Нм; Iн = 141,0 А, Iп = 1057,5 А, sн = 0,013 = 1,3 %,

ΣР = 5,60 кВт, ƒ₂ = 0,65 Гц.

М м мчс

Двигатель параллельного возбуждения имеет следующие номинальные параметры:   В,   Ом,   об/мин,   А. Определить вращающий момент двигателя при токе   А и постоянном напряжении   В. Построить рабочую характеристику   в пределах от 0 до   .

Решение. Рабочую характеристику   можно рассчитать, по формуле   .

Частота вращения также зависит от тока якоря

 .

Окончательно получаем:

 .

Подставляем исходные данные, находим расчетное уравнение

 .

График зависимости   в диапазоне изменения тока от 0 до   приведен на рисунке 17.



При заданном в условии токе   А момент равен   .


задание 3

Вариант 33

Электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения мощностью Р_ном включен в сеть напряжением U_ном, и его якорь вращается с частотой n_ном. Сопротивление обмотки возбуждения при рабочей температуре r_в, а сопротивление обмоток в цепи якоря r. В двигателе применены щетки марки ЭГ (см. таблицу 27.1 [1]). Требуется определить электромагнитную мощность и электромагнитный момент при номинальной нагрузке двигателя, сумму магнитных и механических потерь (Р_м + Р_мех), а также сопротивление пускового реостата r_п.р, при котором начальный пусковой ток двигателя был бы равен 2,5I_ном.

Начертить схему присоединения такого двигателя к сети и пояснить назначение всех её элементов.
Таблица 3.3

Величины	Варианты
	33
Рном, кВт Uном, В nном, об/мин ном, % r, Ом rв, Ом	14 220 1500 88 0,14 117

Решение

Двигатель с параллельным возбуждением



Напряжение двигателя: U = E + I_Я ∙R_Я.

Мощность потребляемая от сети: Р₁ = U∙I

Момент на валу двигателя: М = 9550∙ Р₂ / n_2.

Коэффициент полезного действия двигателя: η = Р₂ / Р₁ = (U∙I- ΣР) / U∙I

Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением развивает номинальное напряжение U_Н =220 В. Генератор нагружен на наг- рузку R_Н = 2,2 Ом. Сопротивление обмотки якоря R_Я = 0,2 Ом, обмотки возбуждения R_В =220 Ом. КПД генератора η = 0,87. Определить следующие величины:

1.ток нагрузки; 2. ток якоря; 3. ток возбуждения; 4. эдс генератора;

5.полезную мощность; 6. потребляемую мощность; 7. суммарные потери в генераторе; 8. потери в обмотке якоря; 9. потери в обмотке возбуждения.





Е = U+ I_Я ∙R_Я = 220 + 99∙0,1 = 229,9 В.

Р₂ = U_Н∙I = 220 ∙100 = 22000 Вт = 22 кВт.



7.Суммарные потери в генераторе:

ΣР = Р₁– Р₂ = 25,87 – 22 = 3,87 кВт.

8.Потери в обмотке якоря:

9.Потери в обмотке возбуждения:

Ответ: I = 100А; I_В = 1 А; I_Я = 99 А; Е = 229,9 В; Р₂ = 22 кВт;

Р₁ = 25,87 кВт; ΣР = 3,87 кВт; Р_Я = 1960,2 Вт; Р_В = 220 Вт.


Задание 4

Вариант 33

Активная нагрузка цеха Р_ц1, при коэффициенте соs_ц1. С целью повышения коэффициента мощности цеха до соs_ц2 асинхронный двигатель заменили синхронным, который предполагается загрузить активной мощностью Р_сд. Определить полную мощность S и коэффициент мощности соs синхронного двигателя. Определить также ток цеха до замены асинхронного двигателя синхронным и после замены. Принять напряжение потребителей цеха U = 380 В.
Таблица 4.4

Вар	Величины
	Рц, кВт	соsц1	соsц2	Рсд, кВт
33	2300	0,7	0,8	400

Решение



1.Полезная мощность на выходе генератора



2.Мощность на входе генератора



3 Суммарные потери



4 Ток статора в номинальном режиме



5 Момент приводного двигателя, необходимый для вращения ротора

генератора с синхронной частотой вращения в режиме номинальной нагрузки