Контрольная работа по "Электрическим машинам "

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА  РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ     ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  «ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ  СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ  АКАДЕМИЯ» ФАКУЛЬТЕТ НЕПРЕРЫВНОГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ                Контрольная  работа по Электрическим машинам                                                                                                                       Проверил________________                               Выполнил________________   Профиль/Cпец. ________ ___ Курс_____________________ Группа___________________ Шифр____________________                         Ижевск 2014_

Контрольная работа №1

 

Задача 1.0 по электрическим  машинам постоянного тока.

 

      Электродвигатель  постоянного тока с параллельным возбуждением включен в сеть с напряжением . Величины; Полезная мощность на валу ; потребляемый ток ; частота вращения якоря ; Сопротивление якоря и цепи возбуждения ; Величина постоянных потерь мощности и кратность пускового тока двигателя .

Таблица 1.1 исходные данные по машинам  постоянного тока

 

№ вар.	Рн, кВт	Uн, В	Iн  , А	nн, мин-1	RЯ, Ом	,Ом	р0, Вт	КП
32	2,2	220	12,0	1500	1,18	348	117	1,35

 

 

 

 

Рис.1.1  Электромагнитная схема машины ПТ

 

1) обмотка возбуждения 2-главные полюса; 3- якорь; 4- обмотка якоря; 5- щетки;

6-остов(станина)

 

Сопротивление обмоток  якоря и возбуждения при температуре 20°С, приводим к расчетной температуре 75°С по формуле:

 

(Ом)

(Ом)

 

Ток якоря при номинальном  режиме работы:

 

(А)

 

 

          Рис.1.2  б) принципиальная электрическая схема включения двигателя

 

 

Ток возбуждения:

(А)

 

Противо-ЭДС обмотки  якоря:

220-11,48∙ 1,63= 201 В

Электро магнитная мощность:

= 2307,48(Вт)

Вращающий момент:

Частота вращения якоря  в режиме идеального холостого хода ( )

 

Величину сопротивления  пускового реостата определим из уравнения

U_H =К_П I_ЯН ( R_Я+ R_П)

Ом

         Выбор контрольно-измерительных  приборов:

 

PV(0-250В),РА1(0-100),РА2(0-4)

 

         Построение механических характеристик двигателя 

n= f(м) при U= const; = const; const.

, откуда

 

 

 

 

где и - постоянные двигателя соответственно по ЭДС и моменту.

Δn – величина уменьшения частоты вращения якоря за счет увеличения момента на валу.

 

 Поскольку механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением прямолинейны, то для построения каждой из семейства i-х характеристик достаточно знать координаты двух точек. Первая точка (М=0; n=n_о) – это точка идеального холостого хода двигателя и она является общей для всех i-ых характеристик при U и I_В = const. Для нахождения координаты второй точки каждой i-ой характеристики зададимся значением момента, например, М=М_Н, которому в установившемся режиме работы двигателя соответствуют значения тока якоря I_ян. Находим значение добавочного регулировочного реостата в цепи якоря найдем при следующих значениях = (0; 2,5; 5,0; 7,5; 10) и по формуле из выше приведенной зависимости:

 

 об/ мин.

 

= (0; 2,5; 5,0; 7,5; 10)

=0

 

 

 

 

 

М=

, =1642,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 1.3 механические характеристики двигателя с параллельным возбуждением при различных сопротивлениях в цепи якоря

 

 

( .)

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 2.0 по трансформаторам.

 

         Трехфазный двухобмоточный трёхстержневой трансформатор включен в сеть с напряжением при схеме соединения обмоток Y/Yн. Величины, характеризующие номинальный режим работы трансформатора, полная мощность Sн; первичное линейное напряжение U1н; вторичное линейное напряжение U_2н. Мощность потерь КЗ Ркн. Кроме того, заданы значения тока холостого хода Iо (в 0 от Iн), мощность потерь холостого хода Ро и характер нагрузки cos

     

Табл.2.1 Исходные данные для задачи по трансформаторам

 

№ вар.	Sн	U1н	U2н	Uк	Iо	Ро	Ркн	cos
	кВА	кВ	кВ	%	%	Вт	Вт	-
32	160	10	0,4	4,5	2,4	565	2650	0,80

 

Определим фазные токи

, т.к. КПД≈ 1

S1н= S2н=>

 

      Определим  фазные токи в обмотках трансформатора, фазное напряжение обмоток.

 

  = 9 (А)

= 225 (А)

 

Величина тока холостого  хода:

 

 

  Фазное напряжение  короткого замыкания.

 

 

 

Поскольку Rк= R₁+ R^/₂ и Xк= X₁+ X^/₂, то сопротивления обмоток трансформатора можно найти; R₁≈ R^/₂ и X₁≈ X^/₂, т.е.

 

      Действительное  значение сопротивлений вторичной  обмотки трансформатора R₂ и X₂ определяют из приведенных их значений и на основе соотношений (Ом) и

Активное сопротивление:

    Индуктивное сопротивление ветви намагничивания:

Xm= Xо – X1= 27161 – 13,38= 27147,62(Ом)

  Полное сопротивление:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оптимальный коэффициент  загрузки трансформатора:

Величину КПД трансформатора при заданном значении загрузки по току определяют методом отдельных потерь:

                                                                                  

      Для построения  зависимости η= f(β) при U₁= const и cosφ₂= const в формулу (1) последовательно подставляют значения βi= 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25; βопт(0,45) и находят ; cosφ= 0,8

 

Рис.2.3 график зависимости ή= f(β)

 

 

      Для  построения зависимости  при , где Uка и Uкр – падения напряжения на активном и индуктивном сопротивлении короткого замыкания трансформатора.

 

 

βi= 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25. Находим

0(1,66∙ 0,8+ 4,18∙  0,6)= 0

2= 0,25(1,66∙ 0,8+ 4,18∙  0,6)= 0,96

3= 0,5(1,66∙ 0,8+ 4,18∙  0,6)= 1,92

4= 0,75(1,66∙ 0,8+ 4,18∙  0,6)= 2,88

5= 1(1,66∙ 0,8+ 4,18∙  0,6)= 3,84

6= 1,25(1,66∙ 0,8+ 4,18∙  0,6)= 4,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2.4 График зависимости

 

Построение  внешней характеристики трансформатора при и

βi= 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1; 1,25.

 

=400В

=396,2В

400В    -   100%

xВ        -    99,04%

для остальных точек  аналогично

 

Табл.2.2

βi	0	0, 25	0, 5	0, 75	1	1, 25
%	100	99,04	98,08	97,12	96,2	95,2
(В)	400	396,2	392,3	388,5	384,6	380,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.2.5 внешняя характеристика трансформатора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа № 2.

 

Задача 1 по асинхронным машинам

 

Таблица 2.1 Исходные данные

 

Вариант	Тип двигателя	Рн	Iн
		кВт	А		%	-	Ом	А	Вт	Вт	В
32	RА180L4	22	41,8	1460	91	0,88	0,15	13,7	930	1990	75