08-19.ЕМ.008.00.000 ПЗ
Змн.	Арк.	№ докум.	Підпис	Дата
Розроб.		Лаура Я.П.			Розрахунок експлуатаційних характеристик електричних машин. Пояснювальна записка	Літ.			Арк.	Аркушів
Перевір.		Розводюк М.П.							3
Т.Контр.						ВНТУ, гр. 1ЕМп-10б
Н.Контр.		.
Затвердж.

ЗМІСТ

Вступ 6

1 Розрахунок експлуатаційних характеристик трансформатора 7

1.1 Розрахунок параметрів схеми заміщення трансформатора, напруги короткого замикання, зміни вторинної напруги та побудова векторної діаграми 7

1.1.1 Розрахунок номінальних струмів та напруг обмоток 7

1.1.2 Розрахунок параметрів схеми заміщення трансформатора 8

1.1.3 Розрахунок напруги короткого замикання та зміни вторинної напруги 13

1.1.4 Побудова векторної діаграми 14

1.2 Дослідження паралельної роботи трансформаторів 17

1.2.1 Трансформатори з різними коефіцієнтами трансформації і одноковими напругами короткого замикання 17

1.2.2 Трансформатори з однаковими коефіцієнтами трансформації та різними напругами короткого замикання 21

1.3 Розрахунок ударних струмів 23

1.4 Розрахунок і вибір силового трансформатора для системи ТП-ДПС 25

2 Розрахунок експлуатаційних характеристик асинхронного двигуна 26

2.1 Розрахунок параметрів схеми заміщення асинхронного двигуна 26

2.2 Розрахунок параметрів двигуна при номінальному навантаженні 29

2.3 Розрахунок пускового та максимального моментів 33

2.4 Розрахунок та побудова природної механічної й робочих характеристик 35

2.5 Розрахунок та побудова механічних характеристик при частотному регулюванні, зміні напруги живлення, зміні опору в колі ротора 36

2.5.1 Частотне регулювання швидкості 36

2.5.2 Регулювання частоти обертання зміненням первинної напруги 39

2.5.3 Регулювання частоти обертання зміненням опору в колі ротора 40

3 Розрахунок експлуатаційних характеристик машини постійного струму 41

3.1 Режим генератора 41

3.1.1 Розрахунок номінальних величин для генератора незалежного збудження 41

3.1.2 Побудова характеристичного трикутника для генератора незалежного збудження 43

3.1.3 Розрахунок струму збудження, необхідного для компенсації розмагнічувальної дії поперечної реакції якоря 44

3.1.4 Розрахунок втрат та ККД для генератора паралельного збудження 46

3.2 Режим двигуна 48

3.2.1 Розрахунок номінальних параметрів двигуна 48

3.2.2 Розрахунок і побудова природної механічної характеристики двигуна послідовного збудження 52

3.2.3 Розрахунок та побудова механічних характеристик при заданому способі регулювання частоти обертання вала двигуна 53

Висновки 56

Література 57

Вступ

Рівень розвитку матеріальної культури людського суспільства в першу чергу визначається створенням і використанням джерел енергії. В даний час в найбільш розвинених країнах на одну людину доводиться до 10 кВт всіх видів енергії. Це приблизно в 100 разів більше, ніж мускульна потужність людини, яка ще 200 років тому була основною в промисловості і сільському господарстві. З повною підставою можна вважати, що сьогодні технічний і культурний рівень розвитку держави визначається кількістю електроенергії, що виробляється на душу населення.

Електричні машини в основному обсязі будь-якого виробництва займають перше місце. Вони є наймасовішими приймачами електричної енергії і одним з основних джерел механічної і електричної енергій. Тому дуже важлива роль відведена електричним машинам в економіці і виробництві.

Сьогодні вітчизняною промисловістю виготовляються велика кількість електричних машин різної потужності та різного застосування. Ці машини володіють високими техніко-економічними показниками,на рівні сучасних серій провідних закордонних фірм. Найбільш питому вагу в випуску електричних машин займають асинхронні двигуни,конструкція яких відносно проста, а трудомісткість виготовлення мала. Про масштаби використання і значення цих двигунів в народному господарстві країни можна судити по тому , що асинхронні двигуни потужністю від 0,18 до 400 кВт споживають більш ніж 40% всієї виробленої електричної енергії.

Метою даного проекту є,розрахунок експлуатаційних характеристик електричних машин.

1 Розрахунок експлуатаційних характеристик трансформатора

1.1 Розрахунок параметрів схеми заміщення трансформатора, напруги короткого замикання, зміни вторинної напруги та побудова векторної діаграми

1.1.1 Розрахунок номінальних струмів та напруг обмоток

Визначаємо номінальні струми та напруги обмоток відповідно до схеми з’єднання обмоток трансформатора

Розрахунок для обмотки ВН.

Номінальна фазна напруга:[4]

(1.1)

де U_1лн – номінальна первинна лінійна напруга, В,

(В).

Номінальний лінійний струм:

(1.2)

де S_н – номінальна потужність трансформатора, ВА,

.

(А).

Розрахунок для обмотки НН.

Номінальна фазна напруга:

(В).

Номінальний лінійний струм:

(1.3)

(А).

Номінальний фазний струм:

(1.4)

(А).

1.1.2 Розрахунок параметрів схеми заміщення трансформатора

Визначаємо параметри схеми заміщення трансформатора для однієї фази. Схема заміщення подана на рисунок1.1.[5]

Рисунок 1.1 – Схема заміщення однієї фази трансформатора

Потужність короткого замикання на одну фазу трифазного трансформатора визначається через втрати короткого замикання Р_к:

(1.5)

де P_к– потужність короткого замикання трансформатора, Вт,

(Вт).

Фазна напруга короткого замикання визначається через напругу короткого замикання U_к%:

(1.6)

де U_к%– напруга короткого замикання трансформатора, %,

(В).

Визначаємо опори трансформатора при короткому замиканні:

• повний

(1.7)

(Ом).

• активний

(1.8)

(Ом).

• індуктивний

(1.9)

(Ом).

Коефіцієнт потужності при короткому замиканні:

(1.10)

Визначається аргумент φ_к коефіцієнта потужності при короткому

замиканні:

=arccos

= 81.685°.

Опори обмоток трансформатора:

• повний

(1.11)

(Ом).

• активний

(1.12)

(Ом).

• індуктивний

(1.13)

(Ом).

Потужність втрат холостого ходу на одну фазу визначається через втрати холостого ходу Р₀:

(1.14)

де Ро– потужність холостого ходу трансформатора, Вт,

(Вт).

Фазний струм холостого ходу І_0ф визначається через струм холостого ходу І_0%, взятий у відсотках від номінального струму:

(1.15)

(А).

Опори кола намагнічування:

• повний

(1.16)

(Ом).

• активний

(1.17)

(Ом).

• індуктивний

(1.18)

(Ом).

Кут магнітних втрат:

(1.19)

°.

Коефіцієнт трансформації:

(1.20)

1.1.3 Розрахунок напруги короткого замикання та зміни вторинної напруги

Визначаємо напругу короткого замикання та зміну вторинної напруги

Складові напруг короткого замикання:[7]

• активна

(1.21)

• реактивна

(1.22)

(В).

Аргумент коефіцієнта потужності при індуктивному навантаженні:

Відсоткова зміна вторинної напруги при номінальному навантаженні:

(1.23)

де cosφ₂ – коефіцієнт потужності.

(В).

Приведені значення вторинних струму та напруги при номінальному навантаженні:

(1.24)

(А).

(1.25)

(В).