Организация. Задача 1 по трансформаторам

• Название: Задача 1 по трансформаторам
• Анкор: Организация
• Дата: 10.02.2023
• Размер: 0.82 Mb.
• Имя файла: Organizaciya_35.04.06_1664536421.doc
• Тип: Задача; #929396
• страница: 2 из 6

К пункту 1. Начертить электромагнитную схему трехфазного двухобмоточного трехстержневого трансформатора со схемой соединения Y/Y_H. Для силовых трехфазных трансформаторов можно считать, что мощность S_1Н= практически равна вторичной мощности S_2Н= поскольку номинальное значение КПД близко к единице. Поэтому номинальное (линейное) значение первичного и вторичного токов трансформатора следует определить из этих соотношений. Значения фазных токов и напряжений определяют на осно­ве известных из курса ТОЭ соотношений между линейными и фазными вели­чинами в трехфазной системе при соединении обмоток трансформатора в Y и ∆.

Величину тока холостого хода в амперах определяют из соотношения

К пункту 2. Для определения параметров схемы замещения трансфор­матора вначале находят значение фазного напряжения короткого замыкания U_Кф, а также величину полного Z_к, активного R_K и индуктивного Х_К сопротив­лений короткого замыкания по следующим зависимостям:



Поскольку R_K=R₁+R'₂ и Х_К=X₁+Х'₂, то сопротивления обмоток трансформатора можно легко определить на основе допущения, что R₁ ≈ R'₂ и X₁ ≈ Х'₂, R₁ = R'₂ = R_K/2 Ом и X₁ = Х'₂ = Х_К/2 Ом.

Действительные значения сопротивлений вторичной обмотки трансфор­матора R₂ и Х₂ определяют из приведенных их значений R'₂ и Х'₂ на основе соотношений


Значение величины полного Z_m активного R_m и индуктивного сопротив­лений ветви намагничивания Х_т для схемы замещения трансформатора опре­деляют из соотношений




На основании выполненных расчетов следует вычертить Т- образную схему замещения трансформатора и указать на ней величины соответствую­щих сопротивлений.

К пункту 3. Оптимальный коэффициент загрузки трансформатора по току, соответствующий максимальному значению КПД, определяют из соот­ношения



Величину КПД трансформатора при заданном значении загрузки по то­ку β_i = I_i/I_н определяют методом отдельных потерь по формуле
(2.1)
Для построения зависимости η = f(β) при U₁ = const и cosφ₂ = const в вы­ражение (2.1) последовательно подставляют значения β_i = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 и β_опт и находят соответствующие им значения η_i. Для упрощения вычислении можно воспользоваться современными средствами автоматизации расчетов.

К пункту 4. Для построения зависимости η = f(β) при U₁ = const и cosφ₂ = const пользуются выражением
ΔU_i% = β_i(U_ка(%) cosφ₂ + U_кр(%) sinφ₂), (2.2)
где U_ка, U_кр соответственно значения падения напряжения на активном и индуктивном сопротивлении короткого замыкания трансформатора, кото­рые определяют из соотношений



В выражение (2.2.) подставляют значения β_i = 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,25 и находят соответствующие им значения ΔU₁. На основании данных расчетов строят график ΔU = f(β).

Для построения внешней характеристики трансформатора U₂ = f(β) при U₁ = const и cosφ₂ = const находят значение величины вторичного напряжения U₂ при рассматриваемых выше значениях β_i, т. е, U_2i = U_2н% - ΔU_i%. На основа­нии полученных данных строят график U₂ = f(β).
2.2.2. Задача 2 контрольной работы №1 по асинхронным машинам серии RA

Трехфазный асинхронный двигатель включен в сеть с напряжением U_H = 380 В при схеме соединения обмоток статора в звезду. Величины, харак­теризующие номинальный режим работы двигателя, приведены в таблице 3. полезная мощность на валу Р_н ; потребляемый ток I_н ; частота вращения ротора n_н ; коэффициент мощности cosφ_н, КПД. Кроме того, заданы величины тока холостого хода Io, сопротивление обмотки статора R_1х при температуре 20°С, мощность потерь холостого хода р₀. мощность потерь короткого замыкания p_кн при токе обмотки статора I_н и напряжении короткого замыкания U_к.

Таблица 3.

Данные к задаче 2 контрольной работы № 1

№ вар.	Pн, кВт	Iн, А	nн, об/мин	η, %	cosφн	R1х, Ом	I0, А	p0, Вт	pкн, Вт	Uк, В
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	3,0	7	1420	81	0,81	1,83	2,5	200	440	60
2	4,0	9	1430	85,5	0,84	0,8	3,3	250	550	58
3	5,5	11	1450	85	0,85	0,59	4,6	350	760	59
4	7,5	15	1455	83	0,83	0,39	6,1	460	871	53
5	11	22	1460	88,5	0,86	0,27	8,0	530	1250	60
6	15	29	1460	90	0,87	0,17	10,5	560	1670	64
7	18,5	35	1460	90,5	0,89	0,15	12,4	720	1680	54
8	22	42	1460	91	0,88	0,10	16	930	2010	51
9	30	59	1475	91	0,86	0,071	21	1400	3500	55
10	55	108,5	1440	91,5	0,84	0,038	36,5	1620	4100	46
11	75	149	1450	90	0,85	0,032	47,5	2100	7200	61
12	2,2	5	960	78	0,74	1,68	2,7	145	550	86
13	3	7	960	79	0,79	1,3	3,6	167	620	75
14	4	9	960	80	0,80	1,23	4,5	246	730	71

Окончание табл. 3

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
15	5,5	12	950	82	0,82	0,73	5,6	340	910	69
16	7,5	16	970	87	0,8	0,49	5,8	445	1320	81
17	И	23	970	88,5	0,82	0,34	7,1	510	1570	78
18	15	31	970	89	0,82	0,30	9,0	580	1750	69
2245970870,840,121793020405219	17	34,7	970	88	0,84	0,2	11	620	2000	65
2120	30	59,5	970	91	0,84	0,09	18,7	1100	2210	44
22	40	78,5	975	91	0,85	0,06	23	1300	3100	49
23	55	108	960	89	0,87	0,058	27	1670	6000	71
24	75	114	960	91	0,84	0,034	38,6	2240	6400	60
25	3,0	198	1450	91	0,85	0,021	63	3100	8650	61
26	3,0	6,7	1435	81	0,83	1,30	2,7	180	450	70
27	4,0	8,8	1430	83	0,82	0,81	3,5	270	540	68
28	2,2	5,7	950	84	0,83	1,66	2,6	140	410	70
29	3,0	7,6	940	81	0,79	1,19	3,4	230	35	66
30	5,5	1,5	450	82	0,81	0,58	4,3	10	80	65
31	7,5	15,1	450	83	0,82	0,38	5,6	360	780	67
32	4,0	9,8	955	84	0,81	1,14	4,4	250	680	69
33	5,5	12,3	965	81	0,80	0,72	6,2	320	830	72
34	3,0	7,8	710	79	0,79	1,42	3,2	190	550	70
35	4,0	10,6	710	82	0,83	1,03	5,3	330	680	68
36	11,0	22,0	1460	85	0,84	0,28	8,8	570	1200	65
37	15,0	29,3	1465	86	0,85	0,21	11,5	720	1800	66
38	7,5	16,5	970	82	0,84	0,48	6,1	390	980	67
39	11,0	22,6	975	83	0,83	0,32	8,4	550	1350	64
40	5,5	13,6	720	81	0,81	0,62	7,1	430	820	70
41	7,5	17,7	730	82	0,83	0,39	8,5	500	1060	72
42	18,5	35,7	1465	86	0,85	0,22	14,0	930	2200	65
43	22,5	41,3	1470	87	0,86	0,17	18,0	1340	2600	66
44	15,0	30,0	975	86	0,85	0,24	11,0	650	2050	68
4Ь	18,5	36,8	875	87	0,85	0,19	13,8	750	2350	66
46	11,0	25,6	730	84	0,83	0,27	13,0	800	1600	67
47	15,0	32,0	730	85	0,84	0,24	16,5	920	2250	70
48	37,0	68,8	1475	88	0,87	0,13	20,0	1200	4520	69
49	5,5	100	1480	89	0,88	0,10	35,0	1900	6050	63
50	30,0	56,0	980	87	0,85	0,13	17,5	1260	3630	67

Содержание задания

1. 
   Начертить электромагнитную схему асинхронного двигателя.
   
2. 
   Построить рабочие характеристики n, М, I, Р₁, η, cosφ = f(P₂) и механическую характеристику асинхронного двигателя n = f(M).
   

Методические рекомендации

К пункту 1. На электромагнитной схеме асинхронной машины следует показать статор, ротор, обмотки статора и ротора, а также путь замыкания основного потока соответственно числу (пар) полюсов машины, которое мож­но определить, как р=3000/Пн

В этом случае берется ближайшее целое число, определяющее количество полюсов при частоте 50 Гц.