Заключение

Спроектированный трансформатор должен соответствовать требованиям ГОСТ 12022-76, предъявляемым к параметрам и рабочим свойствам трехфазных силовых масляных трансформаторов общепромышленного назначения.

Отклонение расчетной величины от нормированной, заданной в техническом задании на проектирование, может отличаться на установленное ГОСТОм значение.

Соответствие параметров и рабочих свойств требованиям ГОСТ можно представить следующим образом:

Рабочие свойства	Установлен-ное в ТЗ значение	Расчетное значение	Отклонение от расчетного значения, %	Допускаемое ГОСТ отклонение
Напряжение КЗ, %	7,5	7,93	5,43	ГОСТ 15161-85 ±10%
Ток ХХ, %	0,8	0,759	-5,36	ГОСТ 11920-85 ±15%
Потери к.з. при номинальном токе, кВт	46500	44233,85	-5,123	ГОСТ 15161-85 ±10%
Потери х.х. при номинальном напряжении, кВт	9400	9419,14	0,2	ГОСТ 11920-85 ±15%

На основании приведенных данных можно установить, что спроектированный трансформатор …соответствует…… требованиям

(соответствует; не соответствует)

ГОСТ 12022-76 и ………может…………. быть использован в качестве

(может; не может)

силового трансформатора общепромышленного назначения.

4.2. Задания на контрольную работу и методические указания к ее выполнению

4.2.1. Общие положения

Для закрепления полученных знаний предусмотрено выполнение одной контрольной работы. Она содержит четыре задачи, составленные по содержанию основных разделов дисциплины.

Вариант задачи определяется по последней цифре шифра зачетной книжки студента. В задачах 1,2,3 варианты заданий сведены в таблицы, указанные в задачах, а задача 4 выбирается по номеру последней цифры шифра. Например, для шифра 11-1025 выполняется задача 4.5, для 11-0299 – 4.9.

Задача 1. Трехфазный синхронный генератор мощностью S_н и номинальным напряжением U_1н работает с коэффициентом мощности . Обмотка фазы статора соединена звездой. При этом частота вращения n₁, КПД генератора при номинальной нагрузке η_ном.

Требуется определить активную мощность генератора при номинальной нагрузке, ток в обмотке статора, требуемую первичному двигателю мощность и вращающийся момент при непосредственном механическом соединении валов генератора и первичного двигателя. Исходные данные сведены в табл. 40.

Т а б л и ц а 40

Величины	Последняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Sн, кВА	330	400	270	470	230	600	780	450	700	500
U1н, кВ	6,3	3,2	0,4	6,3	0,7	3,2	6,3	0,4	6,3	3,2
ηном, %	92	92	90	91	90	93	93	91	93	92
	0,8	1	0,8	1	0,8	1	0,8	1	0,8	1
n1, об/мин	1000	750	600	1000	600	500	1000	500	1000	600

Задача 2. В трехфазную сеть напряжением U_с включен потребитель мощностью S_потр при коэффициенте мощности .

Т а б л и ц а 41

Величины	Последняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Uc, кВ	6	10	20	35	6	10	20	35	6	10
Sпотр, кВА	0,66	4,5	1,8	2,4	0,8	1,7	1,5	3,5	2	3,5
	0,7	0,72	0,7	0,75	0,7	0,72	0,75	0,74	0,78	0,72
	0,9	0,92	0,88	0,9	0,85	0,8	0,83	0,85	0,9	0,85

Определить мощность синхронного компенсатора Q_ск, который следует подключить параллельно потребителю, чтобы коэффициент мощности в сети повысился до значения . Исходные данные приведены в табл. 41.

Задача 3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения мощностью Р_н и частотой вращения n_н включен в сеть напряжением U_н. Сопротивление обмотки возбуждения при рабочей температуре r_в. а сопротивление обмоток в цепи якоря . В двигателе применены щетки марки ЭГ (падение напряжения на пару щеток при номинальном токе 2-2,7 В и номинальная плотность тока 0,1-0,15 А/мм²). Требуется определить электромагнитную мощность и электромагнитный момент при номинальной нагрузке двигателя, а также сопротивление пускового реостата, при котором начальный пусковой ток двигателя был бы равен 2,5I_н. Исходные данные приведены в табл. 42.

Т а б л и ц а 42

Величины	Последняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Рн, кВт	6	9	14	20	7,1	11	17	24	15	20
Uн, В	110	220	220	220	220	220	220	220	220	220
nн, об/мин	750	1060	1500	2360	750	1000	1500	2360	750	1000
,%	81	86	88	89	83	87	89	90	83	86
, Ом	0,14	0,26	0,14	0,05	0,45	0,25	0,11	0,08	0,25	0,17
rв, Ом	34,5	117	117	74	124	124	124	124	53	67

Задача 4.1. Генератор постоянного тока параллельного возбуждения имеет следующие данные: Р_н=200 кВт, U_н=230 В и n_н=500 об/мин. Сопротивление обмотки якоря, включая сопротивление обмотки дополнительных полюсов, равняется в нагретом состоянии r_я=0,0123 Ом. Ток возбуждения при указанных условиях I_в=22 А. Характеристика холостого хода задана в табл. 43.

Т а б л и ц а 43

, А	5	10	15	20	25	30	35
Е, В	105	174	216	238,6	250,4	259	265

Определить графическим способом изменение напряжения при переходе от номинальной нагрузки к холостому ходу при отсутствии регулирования в цепи обмотки возбуждения, а также определить изменение напряжения при сбросе нагрузки для случая питания цепи возбуждения от независимого источника. В обоих случаях пренебречь влиянием реакции якоря.

Задача 4.2. Двигатель параллельного возбуждения имеет следующие данные: Р_н=90 кВт, U_н=220 В и I_в=2 А, потребляемый ток из сети I=49,7 А, частота вращения n_н=850 об/мин. Сопротивление обмотки якоря, включая сопротивление обмотки дополнительных полюсов, при температуре 20 ⁰С равняется r_я=0,28 Ом. Падение напряжения на пару щеток при номинальном токе 2 В. Этот двигатель необходимо использовать в качестве генератора, дающего напряжение U_г=230 В при токе в обмотке якоря равному току в обмотке якоря двигателя.

Определить скорость вращения генератора при сопротивлении обмотки якоря, приведенного к температуре 75 ⁰С и если насыщение стали останется неизменным.

Задача 4.3. Два генератора с параллельным возбуждением параллельно работают на общую нагрузку. Сопротивления обмоток якорей генераторов r_1я = 0,01 Ом и r_2я = 0,05 Ом. При помощи реостатов, включенных в обмотки возбуждения, произведена регулировка ЭДС генераторов таким образом, что каждый из генераторов посылает в сеть ток I₁ = I₂ = 200 А при напряжении на зажимах U=115 В.

Найти распределение нагрузки между генераторами, если при уменьшении сопротивления внешней цепи ток в сети увеличится в два раза.

Задача 4.4. Два генератора с параллельным возбуждением включены параллельно на общие шины и питают нагрузку, потребляющую мощность 92 кВт при напряжении на зажимах, равном 230 В, при этом первый генератор загружен на свою номинальную мощность. Генераторы характеризуются следующими данными:

I генератор - Р_1н=23 кВт, U_1н=230 В, I_1в=3 А, сопротивление обмотки якоря, включая сопротивление дополнительных полюсов, в нагретом состоянии r_1я=0,1 Ом;

II генератор - Р_2н=92 кВт, U_2н=230 В, I_2в=6 А, сопротивление обмотки якоря, включая сопротивление дополнительных полюсов, в нагретом состоянии r_2я=0,045 Ом. Характеристики для обоих генераторов одинаковы и представлены в относительных единицах в табл. 44.

Т а б л и ц а 44

	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5
Е*	0,58	1,0	1,21	1,33	1,4

Определить токи возбуждения обоих генераторов при переводе нагрузки с первого генератора на второй, если напряжение сети остается при этом неизменным. Размагничивающим действием реакции якоря пренебречь.

Задача 4.5. Двигатель с параллельным возбуждением имеет следующие данные: U_н=220 В, I_н=45,5 А, n=1040 об/мин, сопротивление обмотки якоря, включая сопротивление дополнительных полюсов, в нагретом состоянии r_я=0,5 Ом; сопротивление обмотки возбуждения r_в=183,3 Ом. Падение напряжения на пару щеток при номинальном токе 2 В.

Определить скорость вращения якоря двигателя, если напряжение, подведенное к обмотке якоря, понизится до 170 В, а тормозной момент и ток возбуждения останутся при этом неизменными.

Задача 4.6. Генератор с параллельным возбуждением имеет следующие данные: Р_нг= 29 кВт, U_нг=115 В, I_в=5 А, n=1000 об/мин, =0,86, сопротивление обмотки якоря, включая сопротивление дополнительных полюсов, в нагретом состоянии r_я=0,024 Ом. Падение напряжения на пару щеток при номинальном токе 2 В.

Определить скорость вращения якоря этой машины, работающей в режиме двигателя, при напряжении на зажимах U_нд=110 В и мощности Р_нд= 25 кВт, если насыщение стали и КПД двигателя будут такими же, как у генератора.

Задача 4.7. Двигатель с параллельным возбуждением имеет следующие данные: U_н=220 В, I_н=45,5 А, n=1040 об/мин, сопротивление обмотки якоря, включая сопротивление дополнительных полюсов, в нагретом состоянии r_я=0,5 Ом; сопротивление обмотки возбуждения r_в=183,3 Ом. Падение напряжения на пару щеток при номинальном токе 2 В.

Определить скорость вращения якоря двигателя, если напряжение, подведенное к обмотке якоря, понизится до 170 В и ток в обмотке возбуждения двигателя изменится пропорционально приложенному напряжению, а характеристика холостого хода может быть построена по данным табл. 45.

Т а б л и ц а 45

, А	0,4	0,6	0,8	1,0	1,1	1,2	1,3
Е, В	83	120,5	158	182	191	198,6	204

Задача 4.8. Двигатель с последовательным возбуждением имеет следующие данные: U_н=220 В, ток поступающий в двигатель из сети I=64 А, n=756 об/мин, сопротивление обмотки якоря, дополнительных полюсов и обмотки возбуждения в нагретом состоянии r_я+ r_д +r_в=0,25 Ом. Падение напряжения на пару щеток при номинальном токе 2 В.

Определить величину тока в обмотке якоря и скорость его вращения, если, не изменяя тормозного момента, уменьшить напряжение на зажимах двигателя в два раза.

Задача 4.9. Тяговый двигатель с последовательным возбуждением при напряжении на зажимах U=550 В развивает на валу полезный момент М=100 Нм при токе I=27 А и скорости вращения якоря n=1120 об/мин. Тот же двигатель и при том же напряжении развивает полезный момент M^’=600 Нм при токе I^’=82 А и скорости вращения якоря n^’=600 об/мин.

Определить отношение потребляемых двигателем мощностей, полезных мощностей, токов и КПД.

Задача 4.10. Генератор со смешанным возбуждением имеет следующие данные: U_н=115 В, ток во внешней цепи I=51 А, ток возбуждения I_в =2 А, сопротивление обмотки якоря r_я=0,08 Ом, сопротивление последовательной обмотки r_п=0,04 Ом.

Определить: ЭДС якоря генератора, сопротивление параллельной обмотки возбуждения, зависимость напряжения на зажимах от тока нагрузки и величину напряжения для тока I=100 А.

Падением напряжения в переходном слое контакта щеток и реакцией якоря пренебречь, а ЭДС считать неизменной и равной ЭДС при отсутствии нагрузки.