- •Опд «Электрические машины»
- •Введение
- •1 Трансформаторы
- •1.1 Основные теоретические положения
- •2 Обмотки электрических машин постоянного тока
- •2.1 Типы обмоток
- •4 Содержание работы
- •5 Задание
- •5 Задачи
- •5.2.1 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.3.1 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.2.1 Электрические машины постоянного тока
- •5.2.3 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.3.3 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.3 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.3 Электрические машины постоянного тока
- •5.2.4 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.3.4 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.4 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.4 Электрические машины постоянного тока
- •5.2.7 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.3.7 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.7 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.7 Электрические машины постоянного тока
- •5.2.9 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.3.9 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.9 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.9 Электрические машины постоянного тока
- •5.3.10 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.10 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.10 Электрические машины постоянного тока
- •5.2.14 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.314 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.14 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.14 Электрические машины постоянного тока
- •5.2.21 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.3.21 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.21 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.21 Электрические машины постоянного тока
- •5.2.24 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.3.24 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.24 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.24 Электрические машины постоянного тока
- •5.2.27 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.3.27 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.27 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.27 Электрические машины постоянного тока
- •5.2.28 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.3.28 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.28 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.28 Электрические машины постоянного тока
- •5.2.29 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.3.29 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.29 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.29 Электрические машины постоянного тока
- •5.2.30 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
- •5.3.30 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
- •5.4.30 Трехфазные асинхронные машины
- •5.4.2.30 Электрические машины постоянного тока
- •Фгбоу впо Башкирский государственный аграрный университет
- •5.1.30 Трансформаторы
- •5.4.2.30 Электрические машины постоянного тока
5.2.14 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
Простая волновая обмотка S=K=Z=15, 2p=2
5.314 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
Зх-фазная 2х-слойная петлевая обмотка с y1= и y1<
Z=30, 2p=2
5.4.14 Трехфазные асинхронные машины
Четырехполюсный асинхронный двигатель при номинальном напряжении сети UlС=380 В, f =50 Гц и коэффициенте мощности cosφ=0,86 потребляет из сети ток I1С=15,2 А. Номинальная частота вращения ротора n=1460 об/мин, КПД =0,884, кратность максимального момента МmМн=2, активное сопротивление фазы обмотки статора R1 =0,524 Ом. Вычислить индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора, если приведенное индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора Х2=1,67 Ом. Схема соединений обмоток статора - звезда.
5.4.2.14 Электрические машины постоянного тока
Двигатель параллельного возбуждения с номинальными данными: Uн = 220 В, Iн = 59,8 А, nн = 1500 об/мин, Iв.н = 1,34 А эксплуатируется в качестве генератора параллельного возбуждения. Определить, при какой частоте вращения и при том же токе в обмотке якоря напряжение генератора будет U = 220 В, если сопротивление в якорной цепи Rя = 0,183 Ом, а ток якоря остается неизменным.
Таблица
n, об/мин |
1800 |
1250 |
900 |
800 |
770 |
720 |
700 |
I, А |
50 |
100 |
180 |
220 |
250 |
300 |
350 |
М, Н-м |
30 |
100 |
300 |
480 |
600 |
800 |
1000 |
----------------------------------------------------------------------
ЛУКМАНОВ.5.1.15 Трансформаторы
Зх-фазный трансформатор / Y - 7, Shom = 1600 кВА, магнитопровод изготовлен из стали 3414, Данные магнитопровода: чистое сечение стержней
АCT=462 см2, поперечное сечение ярма АЯPM=551 см2, масса стержней m=1174 кг, масса ярма mЯPM= 799 кг, Вmах ст= 1,606 Тл, Bmax н= 1,35 Тл.
Определить. а) потери в стали РСT с использова-нием величин уд. потерь;
б) основной магнитный поток Ф и UВИТ при f= 50 Гц;
в) U1, U2 если W1=2121±64, W2=14;
г) но токи I 1н, I2Н
5.2.15 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
Простая волновая обмотка S=K=16, 2p=2
5.3.15 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
Зх-фазная 2х-слойная петлевая обмотка с y1= и y1<
Z=33, 2p=10
5.4.15 Трехфазные асинхронные машины
Двухполюсный трехфазный асинхронный двигатель в номинальном режиме потребляет мощность Р1=10 кВт при частоте вращения n=2930 об/мин. Частота сети 50 Гц. Построить механическую характеристику двигателя по следующим данным: кратность максимального момента Мm/Мн=2,2, КПД =88 %.
5.4.2.15 Электрические машины постоянного тока
Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением имеет номинальную мощность Рн = 50 кВт при напряжении U = 110 В, сопротивление цепи якоря Rя = 0,01 Ом, частота вращения генератора n = 1440 об/мин, сопротивление цепи возбуждения Rв = 11 Ом. Определить частоту вращения и потребляемую мощность данной машины при ее работе в режиме двигателя параллельного возбуждения от сети U = 110 В для сохранения токов в обмотке якоря и в обмотке возбуждения неизменными.
-----------------------------------------------------------------------
МАГАСУМОВ.5.1.16 Трансформаторы
Зх-фазный трансформатор SHOM =30 кВА, / Y, U1 / U2= 10,5/0,4 кВ. Данные: РОБМ НОМ= 0,78 кВт, Р0=РX= 0,14 кВт, I0= 5%, UK= 4,5%, Uka =2,5%, f=50Гц. Определить при f=20, 40, 60, 80 и 100 Гц:
а) номинальные мощности S20, S40, S60, S80, S100;
б) потери P020, P040; Р060;Р080 ;P0100
в) Uk20, Uk40, ..., UK100; UKa20, UKa40, …, UKa100;
г) 20 40;…; 100 при номинальной нагрузке и cosφ = 0,85.
Начертить зависимости S = f (f), P0= f (f), UK = f (f), = f (f).
5.2.16 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
Простая волновая обмотка S=K=18, 2p=4
5.3.16 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
Зх-фазная 2х-слойная петлевая обмотка с y1= и y1<
Z=36, 2p=4
5.4.16 Трехфазные асинхронные машины
При какой частоте вращения ротора двухполюсной асинхронной машины при скольжении s = – 0,1 в статоре будет генерироваться ЭДС, изменяющаяся с частотой f = 50 Гц.
5.4.2.16 Электрические машины постоянного тока
Определить кратность пускового тока двигателя постоянного тока с номинальной мощностью Рн=4,5 кВт при непосредственном включении в сеть напряжением 220 В. Сопротивление цепи якоря RЯ=0,25 Ом, КПД двигателя =88%. Вычислить начальное значение сопротивления пускового реостата при условии понижения начального пускового тока до трехкратного номинального.
-----------------------------------------------------------------------
МАКСИМОВ.5.1.17 Трансформаторы
Зх-фазный трансформатор / Y, Shom = 380 кВА, U1 / U2= 10,5 / 0,4 кВ.
Робм ном= 6,3 кВт, UK = 4,5%, U0 = 1,52%, P0= PС= 1,1 кВт.Нагрузка - акт инд хар-р.
Р1 =32 кВт, cosφ1, = 0,78, Q= 52,5 кВар,
sin φ2 = 0,36, S3 = 127 кВ А, соsφ3 = 0,85,
P4 =88 кВт, соsφ4 = 0,9, Q5 = 43 кВар, sinφ5=1
Определить: а) полную мощность всех нагрузок и общий коэффициент мощности S, соsφ;
б) потери в обмотках трансформатора Рoбм и ;
в) напряжение на вторичных выводах тр-ра U2;
г) емкость компенсирующей батареи конденсаторов со стороны НН;
д) U2 и , если отсоединить конд батарею.
5.2.17 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
Простая волновая обмотка S=K=Z=15, 2p=4
5.3.17 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
Зх-фазная 2х-слойная петлевая обмотка с y1= и y1<
17. Z=30, 2p=2
5.4.17 Трехфазные асинхронные машины
Асинхронный двигатель с числом полюсов 2р = 4 имеет номинальную частоту вращения n = 1450 об/мин. Определить номинальное скольжение двигателя, частоту ЭДС взаимной индукции в фазах статора и ротора, если синхронная частота вращения n1 = 1500 об/мин.
5.4.2.17 Электрические машины постоянного тока
Номинальная мощность двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением Рн=4,2 кВт, номинальное напряжение UН=110 В, номинальная частота вращения nн=750 об/мин, КПД =78%, сопротивление цепи якоря Rя=0,15 Ом, сопротивление обмотки возбуждения RB=64 Ом. Определить величину пускового момента двигателя, если сопротивление пускового реостата RП=l ,2 Ом. Моментом холостого хода и изменением магнитного потока пренебречь.
-----------------------------------------------------------------------
МУХАМЕТОВ И.5.1.18 Трансформаторы
Зх-фазный трансформатор / Y-11 имеет U1 / U2= 21000 / 400 В, UВИт=7,48 В/вит, РK= 3,9 кВт,
SHOM = 180 кВА, I0=3 %, Р0= 550 Вт, UK= 4,5%.
Определить: a) R1 R2; Х01 Х02 полагая, что R1 = R2; X01 = 1,1Х02;
б) токи Iоа, IОМ;
в) индуктивное сопротивление для основного магнитного потока и сопротивления, соответствующее потерям в стали Хм, и Rm;
г) начертить схему замещения одной фазы с рассчитанными параметрами;
д) сечение магнитопровода Аст, если В=1,58 Тл;
е) D окружности D0, описанный вокруг стержня, если коэффициент заполнения К3=0,86.
5.2.18 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
Простая волновая обмотка S=K=30, 2p=4
5.3.18 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
Зх-фазная 2х-слойная петлевая обмотка с y1= и y1<
18. Z=36, 2p=2
5.4.18 Трехфазные асинхронные машины
ЭДС, индуцируемая в фазе ротора асинхронной машины при скольжении s = 0,03, равна 6 В. Найти ток в обмотке неподвижного ротора, если активное сопротивление фазы обмотки ротора R2 = 0,01 Ом, а индуктивность рассеяния L2o = 2,2-10~4 Гц. Частота сети f = 50 Гц.
5.4.2.18 Электрические машины постоянного тока
Двигатель с параллельным возбуждением номинальной мощности Рн=1,5 кВт потребляет ток I=8,3 А при напряжении U=220 В. Определить ток в режиме холостого хода двигателя, если сопротивление цепи якоря RЯ=3 Ом, цепи возбуждения RВ=600 Ом.
-----------------------------------------------------------------------
МУХАМЕТОВ Б.5.1.19 Трансформаторы
Однофазный трансформатор с U1 / U2= 1000 / 230 В, SHОМ = 6,3 кВА, UK = 5,2%, соsφK = 0,423,
Р0=132 Вт (при Uhom), I0 = 8,35%.
Определить: a) R1 Х ;
б) U2 при 5/4 IН, IН, 3/4 IН, 2/4 IН, 1/4 IН для случаев
cosφ = 0,8 (акт-инд. нагрузка) и cosφ = 1,0;
в) начертить характеристику U2=f (I2) по значениям токов, как в п.б.;
г) максимальные КПД MAX и соответствующие первичный и вторичные токи max (0.8), max(1,0) и
cosφ= 0,8 и cosφ = 1,0;
д) cosφ0.
5.2.19 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
Простая волновая обмотка S=K=36, 2p=6
5.319 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
Зх-фазная 2х-слойная волновая обмотка с целым q и дробным q
Z=36,2p=6, q=2
5.4.19 Трехфазные асинхронные машины
Трехфазный асинхронный двигатель с числом полюсов 2р = 6 подключен к сети частотой f1 = 50 Гц. Ротор двигателя вращается с угловой скоростью Q = 100 рад/с. Какова частота вращения МДС ротора по отношению к ротору? Определить угловую скорость и частоту вращения МДС обмотки статора и ротора относительно статора.
5.4.2.19 Электрические машины постоянного тока
Определить момент, потребляемый ток, а также токи в цепях якоря и возбуждения двигателя параллельного возбуждения, если мощность на валу Рн=4,5 кВт, подводимое напряжение U=220 В, частота вращения n=1000 об/мин. Сопротивление цепи возбуждения RB=137 Ом, КПД двигателя =81%.
-----------------------------------------------------------------------
МУХУТДИНОВ.5.1.20 Трансформаторы
Зх-фазный трансформатор / Y - 11, U1 / U2= 21000 / 400 В, причем обмотка ВН изготовлена с ±3%-ными отпайками; SHOM= 40 кВА, Р0= 210 Вт, Р0 = 4%, Робм ном = 1150 Вт, UH = 4,5%.
Определить: a) W1 ± W1 , W2, если
Ubht=7,25 В/вит;
б) U2 при том же токе, cosφ = 1 и cosφ = 0,8 (акт-инд. нагрузка) при всех 3х положениях переключателя;
в) КПД 5/4, 4/4, 3/4, 2/4, 1/4, при cosφ = 0,78 и 5/4, 4/4, 3/4, 2/4, 1/4 - кратных значениях номинального тока;
г) вычертить график =f (I2);
д) определить cosφK, cosφ0;
е) активное сопротивление и индуктивное сопротивление рассеяния R, Х.
5.2.20 Задания по обмоткам машин постоянного тока.
Простая волновая обмотка S=K=36, 2p=4
5.3.20 Варианты типов трехфазных обмоток машин переменного тока.
Зх-фазная 2х-слойная волновая обмотка с целым q и дробным q
Z=36, 2p=4, q=4
5.4.20 Трехфазные асинхронные машины
Асинхронная машина имеет следующие параметры: R*1 = 0,02, R*2 = 0,025, X*1 = 0,14, Х*2 = 0,16. Определить значение активного сопротивления цепи ротора, при котором критическое скольжение равно 0,4. Определить в этих условиях изменение начального пускового момента и номинального скольжения.
5.4.2.20 Электрические машины постоянного тока
Двигатель параллельного возбуждения имеет сопротивление в цепи якоря Rя=0,39 Ом. Сопротивление цепи возбуждения RB=137 Ом. В режиме холостого хода при напряжении U=220 В частота вращения двигателя n=1700 об/мин, потребляемый ток I=3,5 А. Определить частоту вращения двигателя при номинальной нагрузке двигателя с током I=43 А. Реакцией якоря пренебречь.
-----------------------------------------------------------------------
НИКИТИН.5.1.21 Трансформаторы
Однофазный броневой трансформатор, Shom =100 кВА, U1/U2=5000/400B, Ubht=4,26 В/вит, f = 50 Гц. Со стороны НН нагружен Zhatp = 1,2 +j 1,5 Ом.
Определить: а) при данной нагрузке:
б) ХНАГР min и cosφ mах, которая при постоянном значе-нии сопротивления Rhaпp = 1,2 Ом нагружает тр-р номинальным током;
в) при нагрузке в соответствии п.б.;
г)U21,U22.