Параметры трансформатора и двигателя
Методика определения номинальных параметров трансформатора: номинальных токов, фазных напряжений, коэффициента трансформации. Параметры Г-образной схемы замещения трансформатора. Вычисление основных параметров номинального режима асинхронного двигателя.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.06.2011 |
| Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Задача 1
Трехфазный трансформатор номинальной мощностью имеет номинальные напряжения , мощность потерь холостого хода и мощность потерь опытного короткого замыкания ; напряжение короткого замыкания и ток холостого хода даны в процентах от номинальных величин. Схема соединения обмоток и все его параметры приведены в табл. 1.
1. Определить номинальные параметры трансформатора:
номинальные токи трансформатора;
фазные напряжения и токи трансформатора;
коэффициент трансформации и линейный (групповой) коэффициент трансформации.
2. Угол потерь и коэффициент мощности при холостом ходе.
3. Определить параметры Г-образной схемы замещения трансформатора.
4. Построить внешнюю характеристику трансформатора, найти максимальный КПД трансформатора, изобразить зависимость КПД трансформатора в функции коэффициента загрузки при заданном значении . Значение коэффициента загрузки принять равным .
5. Построить в масштабе векторную диаграмму по Г-образной схеме замещения трансформатора. Изобразить качественно энергетическую диаграмму трансформатора.
Таблица 1.
|
. кВА |
, В |
, В |
. Вт |
, Вт |
, % |
.% |
Схема соединения |
. грудус |
|
|
50 |
380 |
230 |
1200 |
400 |
3,8 |
8,8 |
Y/Y |
-30 |
Решение
1. - номинальный ток первичной обмотки.
- номинальный ток вторичной обмотки.
- фазный ток первичной обмотки.
- фазный ток вторичной обмотки.
- фазный ток первичной обмотки.
- фазный ток вторичной обмотки.
- коэффициент трансформации.
- линейный коэффициент трансформации.
2. - мощность потерь.
- КПД.
- угол потерь.
4. - внешняя характеристика трансформатора.
- номинальный ток короткого замыкания.
.
Составим таблицу значений внешней характеристики:
|
0 |
0,1 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1 |
1,2 |
||
|
230 |
230,0032 |
230,0079 |
230,0158 |
230,0237 |
230,0315 |
230,0378 |
Рис. 1. Внешняя характеристика
Составим таблицу значений зависимости КПД от коэффициента загрузки:
|
0 |
0,1 |
0,25 |
0,5 |
0,75 |
1 |
1,2 |
||
|
0 |
0,452632 |
0,605634 |
0,68254 |
0,712707 |
0,728814 |
0,737143 |
Рис. 2. Зависимость КПД трансформатора от коэффициента загрузки
Задача 2
Асинхронный трехфазный электродвигатель с короткозамкнутым ротором при соединении фазных обмоток звездой подключен к сети с линейным напряжением 380 В и имеет следующие данные в номинальном режиме работы: - мощность на валу; - частота вращения вала; - КПД; - коэффициент мощности фазы статора. Кратность критического момента; отношение активного сопротивления фазы статора к приведенному активному сопротивлению фазы ротора .
1. Определить параметры номинального режима асинхронного двигателя;
- Вращающий момент на валу двигателя;
- Электромагнитный момент двигателя;
- Номинальный ток электродвигателя;
- Мощность, потребляемую электродвигателем из сети в номинальном режиме (активную, реактивную, полную);
- Номинальное скольжение.
2. Найти критическое скольжение и критический момент.
3. Найти параметры Г-образной схемы замещения асинхронной машины (), найти пусковой ток и кратность пускового тока, пусковой момент и кратность пускового момента.
4. Записать уравнение механической характеристики асинхронной машины, изобразить на одном рисунке векторные диаграммы токов схемы замещения для
5. Изобразить Г-образную схему замещении асинхронной машины, изобразить на одно рисунке векторные диаграммы токов схемы замещения для и построить годограф потребляемого тока.
6. Построить качественно энергетическую диаграмму электродвигателя. Данные взять из табл. 2.
Таблица 2.
|
, кВт |
.об/мин |
, % |
а |
|||
|
6,5 |
965 |
86,5 |
0,88 |
2,1 |
0,96 |
Решение
1. - номинальный момент на валу электродвигателя.
- номинальный ток.
- активная потребляемая мощность.
- полная потребляемая мощность.
-реактивная мощность.
- номинальное скольжение.
- электромагнитная мощность.
- электромагнитный момент.
2. - критический момент.
- критическое скольжение.
4. - механическая характеристика.
Рис. 3. Механическая характеристика
5.
Рис. 4. Г-образная схема замещения
6.
Рис. 5. Энергетическая диаграмма двигателя.
Задача 3
Трехфазный синхронный турбогенератор работает на сеть большой мощности напряжением 380 В и имеет следующие номинальные параметры: мощность , коэффициент мощности , номинальное напряжение , частоту , число пар полюсов , угол выбега . Мощность турбины в номинальном режиме работы синхронного генератора .
Характеристика холостого хода генератора задана в виде следующей таблицы:
|
, % |
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
|
|
, % |
5 |
30 |
52 |
72 |
87 |
100 |
112 |
124 |
133 |
142 |
150 |
За базовые значения ЭДС и тока возбуждения приняты их значения в режиме холостого хода генератора при подключенном состоянии его к сети.
1. Определить частоту вращения ротора генератора, номинальные значения КПД и тока.
2. Изобразить расчетную электрическую схему замещения синхронного генератора и его упрощенную векторную диаграмму в номинальном режиме работы генератора. По геометрии векторной диаграммы определить синхронное индуктивное сопротивление обмотки фазы статора, ЭДС и величину тока возбуждения (%) в номинальном режиме работы генератора.
3. Сделать вывод уравнения U-образной характеристики синхронного генератора для трех значений активной мощности генератора (). Определить значения тока возбуждения (в%), при которых генератор выпадает из синхронизации.
4. Построить в масштабе векторные диаграммы генератора для трех заданных (a, b, c) точек U-образных характеристик синхронного генератора. Данные для расчета взять в табл. 3
Таблица 3.
|
, кВА |
, кВт |
, град |
a |
b |
c |
||||||
|
, % |
, о.е. |
, % |
, о.е. |
, % |
, о.е. |
||||||
|
600 |
0,95 |
2 |
625 |
28 |
180 |
0,5 |
40 |
0 |
180 |
0,5 |
Решение
1. - номинальная частота вращения.
- КПД.
- номинальный ток.
2. - величина вектора
- падение напряжения на синхронном индуктивном сопротивлении.
- синхронное индуктивное сопротивление фазы обмотки статора.
- относительное значение ЭДС холостого хода.
Рис. 6. Характеристика холостого хода.
- относительная величина тока по характеристике холостого хода.
Рис. 7. Векторная диаграмма
3. - ток обмотки статора
При
- значение относительного тока возбуждения.
При
- значение относительного тока возбуждения.
.
При
- значение относительного тока возбуждения.
.
Рис. 8. U-образные характеристики
Сводная таблица для расчета U-образных характеристик синхронного генератора
|
0 |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
140 |
160 |
180 |
200 |
|||
|
5 |
30 |
52 |
72 |
87 |
100 |
112 |
124 |
133 |
142 |
150 |
|||
|
443,47 |
326,77 |
224,07 |
130,71 |
60,69 |
0,00 |
56,02 |
112,03 |
154,05 |
196,06 |
233,40 |
|||
|
- |
336,43 |
232,04 |
140,35 |
76,45 |
43,35 |
69,39 |
118,60 |
158,56 |
199,40 |
236,07 |
|||
|
- |
- |
255,18 |
166,37 |
111,37 |
86,98 |
99,40 |
136,51 |
171,46 |
209,15 |
243,92 |
Условие выпадения из синхронизации:
При Р=0: (определяется по U-образной характеристике).
При : .
При : .
Задача 3
Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением вращается с частотой 1000 об/мин и имеет следующие параметры: - номинальное напряжение; - сопротивление цепи возбуждения; - сопротивление цепи якоря; - номинальный ток якорной обмотки. Характеристика холостого хода генератора задана в виде следующей таблицы:
|
0 |
520 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
150 |
||
|
5 |
45 |
73 |
88 |
95 |
100 |
103 |
107 |
Значения и выражены в% от их значений в номинальном режиме работы генератора.
1. Определить номинальный ток и номинальную мощность генератора, номинальный электромагнитный момент и КПД. При расчете КПД принять величины магнитных и механических потерь равными 2 и 1,5% от номинальной мощности генератора соответственно.
2. Построить внешнюю характеристику генератора и определить ток в режиме короткого замыкания.
3. Построить качественно энергетическую диаграмму генератора.
Таблица 4.
|
, В |
, Ом |
, А |
, Ом |
|
|
220 |
44 |
120 |
0,07 |
Решение
1.
- номинальный ток.
- номинальная мощность.
- номинальный электромагнитный момент.
- КПД.
2.
Рис. 9. Характеристика холостого хода
Рис. 10. Внешняя характеристика генератора
- ток короткого замыкания.
3.
Рис. 11. Энергетическая диаграмма генератора параллельного возбуждения
Задача 4
Электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет при напряжении сети 220 В номинальный ток , номинальную частоту вращения и ток холостого хода . Сопротивление цепи якорной обмотки , сопротивление цепи возбуждения .
1. Определить КПД, частоту вращения электродвигателя, вращающий момент при токах якоря, составляющих 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,00; 1,25 от номинального. Полученные данные изобразить в виде графиков на одном рисунке.
2. Рассчитать величину пускового сопротивления, при котором значение пускового тока якоря будет в 2 раза больше его номинального значения. Построить качественно энергетическую диаграмму двигателя.
Таблица 5.
|
, А |
, об/мин |
, А |
, Ом |
, Ом |
|
|
103 |
770 |
5 |
0,09 |
74 |
Решение
1. - номинальная мощность.
- КПД.
|
Ток якоря |
КПД |
|
|
0 |
||
|
0,25 |
||
|
0,5 |
||
|
0,75 |
||
|
1,00 |
||
|
1,25 |
- противоЭДС
- частота вращения.
- вращающий момент.
|
Ток якоря |
Частота вращения |
Вращающий момент |
|
|
0 |
|||
|
0,25 |
|||
|
0,5 |
|||
|
0,75 |
|||
|
1,00 |
|||
|
1,25 |
Рис. 12. Зависимость КПД от тока якоря
Рис. 13. Зависимость частоты вращения от тока якоря
Рис. 14. Зависимость вращающего момента от тока якоря
2. - пусковой ток.
- номинальный ток обмотки возбуждения.
- ток якоря при пуске двигателя.
- пусковое сопротивление.
.
Рис. 15. Энергетическая диаграмма двигателя
Список литературы
трансформатор асинхронный двигатель номинальный
1. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 340 с.
2. Любова О.А., Шумилов А.А. Расчёт однофазной цепи переменного тока. М.у. к выполнению расчётно-графического задания №1 по электротехнике. - Архангельск, АЛТИ, 1985. - 306 с.
3. Основы промышленной электроники /Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: Высш. шк., 1986. - 322 с.
4. Сборник задач по электротехнике и основам электроники / Под ред. В.Г. Герасимова. - М.: Высш. шк., 1987. - 352 с.
5. Соловьёв В.А., Шумилов А.А. Линейные электрические цепи переменного тока. М.у. к выполнению лабораторных работ по электротехнике. - Архангельск, АГТУ, 1996. - 284 с.
6. Шекалов Е.А. и др. Трёхфазные трансформаторы. Асинхронные двигатели. М.у. к выполнению расчётно-графического задания №3, 4 по электротехнике. - Архангельск, АЛТИ, 1985. - 308 с.
7. Электротехника /Под ред. В.Г. Герасимова/ - М.: Высш. шк., 1985. - 326 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Параметры Т-образной схемы замещения трехфазного трансформатора. Фактические значения сопротивлений вторичной обмотки. Коэффициент мощности в режиме короткого замыкания. Определение потерь мощности трехфазного асинхронного двигателя, схема включения.
контрольная работа [339,6 K], добавлен 05.03.2014Определение номинальных токов и фазного напряжения в обмотках трехфазного трансформатора. Построение графиков зависимости КПД и напряжения от коэффициента загрузки. Электромагнитная схема асинхронного двигателя, вычисление его рабочих характеристик.
контрольная работа [393,8 K], добавлен 13.05.2013Обоснованный выбор типов и вариантов асинхронного двигателя. Пусковой момент механизма, определение установившейся скорости. Расчёт номинальных параметров и рабочего режима асинхронного двигателя. Параметры асинхронного двигателя пяти исполнений.
реферат [165,2 K], добавлен 20.01.2011Главные параметры асинхронного двигателя с фазным ротором, технические характеристики. Расчет коэффициента трансформации ЭДС, тока и напряжения. Экспериментальное определение параметров схемы замещения. Опыт короткого замыкания и работы на холостом ходу.
лабораторная работа [109,0 K], добавлен 18.06.2015Определение параметров Т-образной схемы замещения трансформатора. Порядок составления полной векторной диаграммы для активно-индуктивной нагрузки. Методика расчета и построения зависимости КПД от нагрузки. Построение внешних характеристик трансформатора.
курсовая работа [160,1 K], добавлен 03.02.2009Принцип действия трансформатора, элементы его конструкции. Вычисление мощности фазы, номинальных токов и короткого замыкания. Расчет основных размеров трансформатора и обмотки. Определение размеров магнитной системы, массы стали и перепадов температуры.
курсовая работа [649,9 K], добавлен 25.06.2011Расчёт параметров г-образной схемы замещения и круговой диаграммы. Определение КПД, скольжения, перегрузочной способности, мощности и моментов двигателя, сопротивления намагничивающего контура. Построение звезды пазовых ЭДС обмотки асинхронного двигателя.
контрольная работа [318,0 K], добавлен 05.12.2012Нахождение главных и конструктивных размеров магнитопровода и обмоток. Проведение электромагнитного и теплового расчета трансформатора. Вычисление параметров трансформатора для определения токов однофазного, двухфазного и трехфазного короткого замыкания.
курсовая работа [566,5 K], добавлен 22.09.2021Расчет параметров схемы замещения асинхронного двигателя; мощности, потребляемой из сети. Построение механической и энергомеханической характеристик при номинальных напряжении и частоте. Графики переходных процессов при пуске асинхронного двигателя.
курсовая работа [997,1 K], добавлен 08.01.2014Описание конструкции, условного обозначения асинхронного двигателя 4А200L8У3 и его эксплуатационных параметров. Определение фазных зон и схемы обмотки статора. Построение схемы замещения двигателя и определение ее параметров. Обоснование схемы обмотки.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 06.09.2012