Контрольная Электромеханика, вариант 21, номер: 252478

Задача 1 по трансформаторам
Трехфазный двухобмоточный трехстержневой трансформатор включен в сеть с напряжением UH при схеме соединения обмоток Y/YН. Величины, характеризующие номинальный режим работы трансформатора, приведены в таблице 1: полная мощность SH, первичное линейное напряжение U1н; вторичное линейное напряжение U2н; напряжение короткого замыкания Uк; мощность потерь короткого замыкания (при номинальном токе) ркн. Кроме того, заданы значения тока холостого хода Iо (в % от I1н), мощность потерь холостого хода ро и характер нагрузки cos φ2.

Таблица 1 - Данные к задаче 1 раздела № 1
№ Sн, кВА U1н, кВ U2н, кВ Uк, % I0, % р0, % pкн, Вт cos φ2
21 1000 35 0,4 6,5 1,5 2750 12200 0,89

1. Начертить электромагнитную схему трехфазного трансформатора и определить номинальные токи в обмотках трансформатора I1ф и I2ф, фазное напряжение обмоток U1ф и U2ф, коэффициент трансформации фазных напряжений к и ток холостого хода I0 в амперах.
2. Определить параметры схемы замещения трансформатора R1, X1, R/2, Х/2, Ro, Xo.
3. Построить зависимость КПД трансформатора от нагрузки η = f(β) при cos φ2 = const и определить оптимальную загрузку его по току βопт.
4. Построить зависимость изменения вторичного напряжения от изменения нагрузки ΔU = f(β) и внешнюю характеристику трансформатора U2 = f(β) при U1= const и cos φ2 = const.

Задача 2

Трехфазный асинхронный двигатель включен в сеть с напряжением Uн = 380В при схеме соединения обмоток статора в звезду. Величины, харак-теризующие номинальный режим работы двигателя, приведены в таблице 2. полезная мощность на валу Рн; потребляемый ток Iн; частота вращения ротора nн; коэффициент мощности cos φн, КПД. Кроме того, заданы величины тока холостого хода I0, сопротивление обмотки статора R1х при температуре 20°С, мощность потерь холостого хода р0, мощность потерь короткого замыкания ркн при токе обмотки статора Iн и напряжении короткого замыкания Uк.

Таблица 2 - Данные к задаче 2 раздела № 1
№ вар. Рн,
кВт
кВт Iн, А nн,
об/мин η, %. cos φн R1х, Ом I0, А р0, Вт ркн,
Вт Uк, В
21 30 59,5 970 91 0,84 0,09 18,7 1100 2210 44

1. Начертить электромагнитную схему асинхронного двигателя.
2. Построить рабочие характеристики п, М, I, Р1, η, cosφ = f(P2) и механическую характеристику асинхронного двигателя п = f(М).
Задача 2 по синхронным машинам
Трехфазный синхронный генератор включен в сеть и нагружен симмет-ричной нагрузкой. Значения величин в относительных единицах (о. е.), харак¬теризующих номинальный режим работы генератора, составляют напряжение на выводах обмотки статора UН = 1 o.e. и коэффициент мощности нагрузки cos φн (см. табл. 9). Кроме того, в таблице 9 заданы значения других величин в относительных единицах: активного Ra и индуктивного Хσ сопротивлений об¬мотки статора магнитодвижущей силы (МДС) продольной реакции якоря F0 при номинальном токе статора и заданном значении cos φн нагрузки. По ус¬ловию также задана нормальная характеристика холостого хода генератора (табл.7).
Нормальная характеристика холостого хода синхронного генератора
Таблица 7
Iв о.е. 0 0,5 1,0 1,5 2,0
Е,о.е. 0 0,53 1,00 1,23 1,30

Содержание задания
1. Начертить эскиз магнитной системы и построить векторную диаграмму Потье для режима номинальной нагрузки генератора. Определить по диаграмме Потье повышение напряжения при полном сбросе нагрузки генера¬тора.
2. Построить с помощью векторной диаграммы Потье внешнюю U=f(I) и регулировочную Iв = f(I) характеристики синхронного генератора при задан-ном значении cos φн.
При построении следует учитывать, что значе¬ние величин тока возбуждения генератора и МДС индуктора в относительных единицах одинаковы, поскольку
Задача 2 раздела №2 по электрическим машинам
постоянного тока

Электродвигатель постоянного тока с параллельным (независимым) воз¬буждением включен в сеть с напряжением Uн. Величины, характеризующие номинальный режим работы двигателя, приведены в табл. 9: полезная мощ¬ность на валу Рн; потребляемый ток Iн, частота вращения якоря пн. Кроме то¬го, заданы величины сопротивления цепи якоря Кя и цепи возбуждения RB; ве¬личина постоянных потерь мощности р0 и кратность пускового тока двигателя Кп = Iп/ Iн.

Таблица 9
Данные к задаче 2 раздела № 2
для машин постоянного тока на базе серии 4П
№ вар Рн, кВт UH, В Iн, А nн,об/ми Rя, Ом RB,OM Р0, Вт Кп
21 19 220 106 600 0,20 44 100 1,65

1.Вычертить электромагнитную схему и электрическую схему включе-ния двигателя, определить пределы измерения электрических величин, выбрать контрольно-измерительные приборы и оценить величину сопротивления пус¬кового реостата.
2.Определить для номинального режима работы двигателя ток якоря IЯН и ток возбуждения IBН; противо - ЭДС обмотки якоря Ен, электромагнитную мощность Рэм и вращающий момент Мн; а также частоту вращения якоря n0 в режиме идеального холостого хода.
3. Построить механические характеристики двигателя n = f(M).
Таблица №1 – Технические данные рабочей машины
№ варианта nрм.н Mрм.о Mрм.н G∙D2рм x ηпер
об/мин Н∙м Н∙м кг∙м2 - -
2 230 20 170 3,9 1 0,75

Таблица № 2 – Технические данные электродвигателя
№ п/п Тип двигателя Мощность, кВт Частота вращения, об/мин КПД cos φ iП mП mМ mК tПО, с Момент инерции ротора, кгм2
1 4А132М2УЗ 11 2931 0,88 0,90 7,5 1,7 1,5 2,8 0,1 0,023


1. Рассчет и построение механической характеристики электродвигателя по пяти точкам
2 Расчет механической характеристики по формуле Клосса

3 Расчет электромеханической характеристики
4 Расчет механической характеристики при понижении напряжения на 25%
5. Расчет механической характеристики рабочей машины
6 Построение пусковой нагрузочной диаграммы
7 Расчет потерь энергии при пуске и реверсе электродвигателя