2. ФОС МДК 01.01 Электрические машины и аппараты. Свердловской области государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение свердловской области

Название	Свердловской области государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение свердловской области
Анкор	2. ФОС МДК 01.01 Электрические машины и аппараты
Дата	06.12.2021
Размер	374 Kb.
Формат файла
Имя файла	2. ФОС МДК 01.01 Электрические машины и аппараты.doc
Тип	Документы #293845
страница	2 из 5

1 2 3 4 5

Часть-1:

1. ТРАНСФОРМАТОРЫ

Задача 1.0. В табл. 1.1 приведены данные некоторых параметров трехфазных масляных трансформаторов: номинальная мощность S_ном; номинальные первичное U_1номи вторичное U_2номнапряжения; номинальный ток первичной стороны I_1ном; напряжение короткого замыкания u_k и его активная u_k_._a и реактивная u_k_._p составляющие; ток холостого хода i₀; мощности холостого хода Р₀и короткого замыкания Р_к; коэффициенты мощности холостого хода cosφ₀ и короткого замыкания cosφ_k; сопротивление короткого замыкания Z_kи его активная r_к и реактивная х_Ксоставляющие; номинальное изменение напряжения при сбросе нагрузки ΔU_ном при коэффициенте мощности нагрузки трансформатора cosφ₂ = 0,8 (характер нагрузки — индуктивный). Соединение обмоток трансформатора Y/Y. Требуется определить параметры трансформатора, значения которых в таблице не указаны.

Таблица 1.1

Параметр	Тип трансформатора
Параметр	ТМ-25/10	ТМ-40/6	ТМ-63/10	ТМ-100/6	ТМ-160/10	ТМ-250/6
Варианты	0	1-2	3	4-5	6-7	8-9
S_ном, кВ•А	25	—	63	—	—	250
U_1ном,кВ	10	6	10	6	10	—
u_k,%	4,5	—	4,5	—	4,5	—
i₀,%	3,2	—	4,5	2,6	2,4	—
Р₀,кВт	0,13	0,175	—	—	0,51	—
Р_k,кВт	0,6	0,88	—	—	2,65	—
I_1ном, А	—	3,87	—	9,6	О	24
I₀, А	—	0,115	0,16	—	—	—
U_k,кВ	—	0,28	0,45	—	—	—
Z_k, Ом	—	—	—	—	—	—
cosφ_k	—	—	—	0,30	—	—
sinφ_k	—	—	—	—	—	—
cosφ₀	—	—	—	—	—	0,13
u_k.a, %	—	—	—	1,95	—	—
u_k.p, %	—	—	—	6,2	—	—
r_к, Ом	—	—	—	—	—	0,0036
х_К, ОМ	—	—	—	—	—	0,01
ΔU_ном, %	—	—	—	—	—	—

Задача 1.1. В таблице 1.2 приведены технические данные трехфазных трансформаторов серии ТСЗ (трансформатор трехфазный сухой с заземленной первичной обмоткой). Используя эти данные, определить: коэффициент трансформации к,номинальные значения токов первичной I_1ном и вторичной I_2номобмоток; ток холостого хода I_0ном; напряжение короткого замыкания U_к.ном;сопротивление короткого замыкания Z_kи его активную r_kи индуктивную х_kсоставляющие; определить номинальное изменение напряжения при значениях коэффициента мощности нагрузки cosφ₂ = 1; 0,8 (инд.) и 0,8 (емк.); номинальные и максимальные значения КПД трансформатора при коэффициентах мощности нагрузки cosφ₂ 1 и 0,8.

Таблица 1.2

Варианты	Тип трансформатора	S_ном, кВ•А	U_1ном, В	U_2ном,, В	Р₀, кВт	Р_к.ном, кВт	u_k,%	i₀,%
0	ТСЗ-160/6	160	6	0,23	0,7	2,7	5,5	4,0
1	ТСЗ-160/10	160	10	0,4	0,7	2,7	5,5	4,0
2	ТСЗ-250/6	250	6	0,23	1,0	3,8	5,5	3,5
3	ТСЗ-250/10	250	10	0,4	1,0	3,8	5,5	3,5
4	ТСЗ-400/6	400	6	0,23	1,3	5,4	5,5	3,0
5	ТСЗ-400/10	400	10	0,4	1,3	5,4	5,5	3,0
6	ТСЗ-630/6	630	6	0,4	2,0	7,3	5,5	1,5
7	ТСЗ-630/10	630	10	0,4	2,0	7,3	5,5	1,5
8	ТСЗ-1000/6	1000	6	0,4	30	11,3	5,5	1,5
9	ТСЗ-1000/10	1000	10	0,4	3,0	11,3	5,5	1,5

2. АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ
Задача 2.0. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А имеет технические данные, приведенные в таблице 2.1. Определить высоту оси вращения h, число полюсов 2р, скольжение при номинальной нагрузке s_ном, момент на валу М_ном, начальный пусковой М_пи максимальный М_тахмоменты, потребляемую двигателем из сети активную мощность Р_1ном, суммарные потери при номинальной нагрузке ΣP,номинальный и пусковой токи I_ном и I_п в питающей сети при соединении обмоток статора «звездой» и «треугольником».

Таблица 2.1

Тип двигателя и варианты	Р_ном, кВт	n₂ об/мин	η_ном, %	cosφ₁	I_п/I_ном	М_п/М_ном	М_max/М_ном	U₁, B
4A100S2У3 - 0	4,0	2880	86,5	0,89	7,5	2,0	2,5	220/380
4A160S2У3 - (1)	15,0	2940	88,0	0,91	7,0	1,4	2,2	220/380
4А200М2УЗ -(2)	37,0	2945	90,0	0,89	7,5	1,4	2,5	380/660
4А112М4УЗ -(3)	5,5	1445	85,5	0,85	7,0	2,0	2,2	220/380
4А132М4УЗ -(4)	11,0	1460	87,5	0,87	7,5	2,2	3,0	220/380
4А180М4УЗ -(5)	30,0	1470	91,0	0,89	6,5	1,4	2,3	380/660
4А200М6УЗ -(6)	22,0	975	90,0	0,90	6,5	1,3	2,4	220/380
4А280М6УЗ -(7)	90,0	985	92,5	0,89	5,5	1,4	2,2	380/660
4А315М8УЗ -(8)	110	740	93,0	0,85	6,5	1,2	2,3	380/660
4А355М10УЗ-(9)	110	590	93,0	0,83	6,0	1,0	1,8	380/660

3. СИНХРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ
Задача 3.0. Трехфазный синхронный генератор явнополюсной конструкции номинальной мощностью S_ном и числом полюсов 2р включен на параллельную работу с сетью напряжением U₁частотой f =50 Гц. Статор генератора имеет длину l₁и диаметр D₁; магнитная индукция в воздушном зазоре В_δ,коэффициент заполнения сердечника статора сталью к_с — 0,95. Фазная обмотка статора содержит w₁последовательно соединенных витков с обмоточным коэффициентом k_об1 = 0,92. Фазные обмотки статора соединены «звездой». Синхронные индуктивные сопротивления генератора: по продольной оси x_d,по поперечной оси x_q. Значения перечисленных параметров приведены в табл. 3.1.

Требуется определить тормозные моменты, действующие на ротор генератора: основной М_осн, реактивный М_р и результирующий М = М_осн + М_р и построить графики этих моментов в функции угла θ; вычислить перегрузочную способность генератора, если режим номинальной нагрузки соответствует углу нагрузки θ_ном = 16,5°.

Таблица 3.1

Параметр	Варианты
Параметр	0	1-2	3	4-5	6	7-8	9
S_ном, кВ·А	640	400	700	950	630	460	570
U₁, В	6000	660	6000	6000	6000	660	660
2р	12	8	10	16	12	8	10
D₁, м	0,80	0,92	0,86	1,80	1.0	0,80	1,0
l₁,м	0,52	0,25	0,35	0,50	0,50	0,30	0,32
В_δ,Тл	0,88	0,78	0,80	0,85	0,78	0,76	0,80
Число витков w₁	420	66	480	450	380	62	58
x_d,Ом	89	1,70	85	62,7	96,5	1,50	0,95
x_q,Ом	41,4	0,78	36,6	21,5	33,6	0,45	0,37

4. КОЛЛЕКТОРНЫЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Задача 4.0. В табл. 4.1 даны значения параметров двигателя постоянного тока независимого возбуждения: номинальная мощность двигателя Р_ном, напряжение питания цепи якоря U_ном, напряжение питания цепи возбуждения U_в,частота вращения якоря в номинальном режиме n_ном, сопротивления цепи якоря Σr и цепи возбуждения r_в, приведенные к рабочей температуре, падение напряжения в щеточном контакте при номинальном токе ΔU_щ= 2 В, номинальное изменение напряжения при сбросе нагрузки

Δn_ном = 8,0 %, ток якоря в режиме холостого хода I₀. Требуется определить все виды потерь и КПД двигателя.

Таблица 4.1

Параметр	Варианты
Параметр	0	1	2-3	4-5	6-7	8-9
Р_ном, кВт	25	40	53	75	16	11
U_ном, В	440	440	440	440	220	220
U_в, B	220	220	220	220	220	ПО
I₀, А	6,0	7,5	8,0	10,8	8,7	5,8
Σr, Ом	0,30	0,17	0,12	0,70	0,18	0,27
r_в,Ом	60	55	42	40	60	27
n_ном,об/мин	2200	1000	2360	3150	1500	800

1 2 3 4 5