- •Міністество освіти і науки, молоді та спорту україни
- •Програма дисципліни "Електричні машини" і методичні вказівки
- •Запитання екзаменаційних білетів і білетів модульного контролю
- •Передмова
- •1. Загальні методичні вказівки
- •Програма дисципліни "електричні машини" і методичні вказівки до розділів програми
- •Методичні вказівки до 2.1
- •Методичні вказівки до 2.3
- •Методичні вказівки до 2.4
- •2.7 Робочий процес асинхронної машини
- •3. Запитання екзаменаційних білетів і білетів модульного контролю знань студентів з дисципліни “Електричні машини”
- •3.1. Трансформатори (частина перша)
- •3.2. Трансформатори (частина друга – тестові запитання)
- •3.3. Загальні запитання машин змінного струму
- •3.4. Загальні запитання машин змінного струму (частина друга – тестові запитання)
- •3.4. Синхронні машини (частина перша)
- •3.6. Синхронні машини (частина друга)
- •3.7. Асинхронні машини (частина перша)
- •3.8. Асинхронні машини (частина друга)
- •3.9. Машини постійного струму (частина перша)
- •3.10. Машини постійного струму (частина друга)
- •4. Контрольні завдання і методичні вказівки до їхнього виконання
- •Вхідні дані для розрахунку багатообмоткового трансформатора
- •Вхідні дані для розрахунку характеристик асинхронного двигуна з фазним ротором
- •Вхідні дані для розрахунку характеристик асинхронного виконавчого двигуна
- •Технічні дані синхронних двигунів ( при перезбудженні)
- •Вхідні дані для розрахунку характеристик двигуна постійного струму
- •Параметри трансформаторів малої потужності
- •Основні дані броньових пластинчастих магнітопроводів
- •Нормальна характеристика холостого ходу машини постійного струму
- •Перелік посилань
- •Навчальне видання
Вхідні дані для розрахунку характеристик двигуна постійного струму
Ва- рі- ант |
Номі-нальна потуж-ність Рн, кВт |
Номі-нальна напру-га Uн,В |
Номі-нальна часто-та обер-тання пн, об/хв |
ККД
|
Опори , Ом |
Число пар полю-сів 2р |
Число паралель-них гілок обмотки якоря 2а |
Число про-відни-ків якоря N |
|
|
Кола якоря Ra |
Об-мотки збуд-ження Rв |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
1 |
2,2 |
110 |
1000 |
0,735 |
0,4375 |
62 |
4 |
2 |
540 |
2 |
2,2 |
220 |
1000 |
0,73 |
1,79 |
243 |
4 |
2 |
1080 |
3 |
3,0 |
110 |
3000 |
0,72 |
0,123 |
240 |
4 |
2 |
288 |
4 |
3,0 |
220 |
3000 |
0,74 |
0,401 |
564 |
4 |
2 |
540 |
5 |
3,2 |
110 |
1500 |
0,755 |
0,1147 |
216 |
4 |
2 |
372 |
6 |
3,2 |
220 |
1500 |
0,765 |
0,4434 |
660 |
4 |
2 |
744 |
7 |
3,2 |
110 |
1000 |
0,755 |
0,273 |
45,2 |
4 |
2 |
496 |
Продовження таблиці 7
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
8 |
3,2 |
220 |
1000 |
0,765 |
1,091 |
146 |
4 |
2 |
1054 |
||
9 |
3,2 |
110 |
750 |
0,765 |
0,306 |
57,2 |
4 |
2 |
496 |
||
10 |
3,2 |
220 |
750 |
0,76 |
1,154 |
196 |
4 |
2 |
992 |
||
11 |
4,0 |
110 |
1500 |
0,79 |
0,0672 |
182 |
4 |
2 |
310 |
||
12 |
4,0 |
220 |
1500 |
0,79 |
0,38 |
750 |
4 |
2 |
620 |
||
13 |
4,5 |
220 |
1000 |
0,795 |
0,715 |
108 |
4 |
2 |
162 |
||
14 |
4,5 |
440 |
950 |
0,79 |
3,22 |
108 |
4 |
2 |
324 |
||
15 |
4,5 |
110 |
750 |
0,77 |
0,196 |
44 |
4 |
2 |
496 |
||
16 |
4,5 |
220 |
750 |
0,78 |
0,7924 |
216 |
4 |
2 |
992 |
||
17 |
5,0 |
110 |
3000 |
0,8 |
0,1341 |
106 |
4 |
2 |
216 |
||
18 |
5,0 |
220 |
3000 |
0,805 |
0,2744 |
300 |
4 |
2 |
432 |
||
19 |
5,2 |
220 |
800 |
0,815 |
0,443 |
72,5 |
4 |
2 |
140 |
||
20 |
5,5 |
110 |
1500 |
0,8 |
0,0203 |
50 |
4 |
2 |
210 |
||
21 |
6,3 |
220 |
1000 |
0,815 |
0,474 |
87,6 |
4 |
2 |
162 |
||
22 |
6,3 |
440 |
1060 |
0,82 |
1,327 |
87,6 |
4 |
2 |
324 |
||
23 |
7,0 |
220 |
2240 |
0,83 |
0,392 |
111 |
4 |
2 |
174 |
||
24 |
7,0 |
440 |
2240 |
0,83 |
1,598 |
111 |
4 |
2 |
324 |
||
25 |
7,4 |
110 |
3000 |
0,82 |
0,0622 |
60 |
4 |
2 |
216 |
||
26 |
7,4 |
220 |
3000 |
0,83 |
0,2053 |
136 |
4 |
2 |
378 |
||
27 |
8,0 |
110 |
1500 |
0,81 |
0,068 |
35 |
4 |
2 |
248 |
||
28 |
8,0 |
220 |
1500 |
0,82 |
0,297 |
158 |
4 |
2 |
496 |
||
29 |
8,0 |
220 |
1060 |
0,83 |
0,303 |
74,8 |
4 |
2 |
162 |
||
30 |
8,0 |
440 |
1000 |
0,82 |
1,442 |
74,8 |
4 |
2 |
324 |
||
31 |
8,0 |
110 |
750 |
0,8 |
0,1167 |
30 |
4 |
2 |
372 |
||
32 |
8,0 |
220 |
750 |
0,82 |
0,5656 |
106 |
4 |
2 |
810 |
||
33 |
8,5 |
220 |
800 |
0,82 |
0,304 |
61.6 |
4 |
2 |
140 |
||
34 |
8,5 |
440 |
800 |
0,82 |
1,302 |
61,6 |
4 |
2 |
276 |
||
35 |
10 |
220 |
2360 |
0,885 |
0,118 |
117 |
4 |
2 |
216 |
||
36 |
10 |
220 |
1000 |
0,825 |
0,072 |
72,5 |
4 |
2 |
162 |
||
37 |
10 |
440 |
1000 |
0,835 |
0,278 |
72,5 |
4 |
2 |
324 |
||
38 |
10 |
110 |
750 |
0,805 |
0,2915 |
295 |
4 |
2 |
324 |
||
39 |
10 |
220 |
750 |
0,784 |
0,3767 |
92,5 |
4 |
2 |
594 |
||
40 |
11 |
110 |
1500 |
0,855 |
0,0519 |
36 |
4 |
2 |
248 |
||
41 |
11 |
220 |
1500 |
0,855 |
0,2040 |
115 |
4 |
2 |
496 |
||
42 |
11 |
110 |
1000 |
0,855 |
0,079 |
25 |
4 |
2 |
324 |
||
43 |
11 |
220 |
1000 |
0,865 |
0,3055 |
100 |
4 |
2 |
648 |
||
44 |
13 |
220 |
1120 |
0,85 |
0,167 |
61,6 |
4 |
2 |
124 |
||
45 |
13 |
440 |
1000 |
0,845 |
0,788 |
61,6 |
4 |
2 |
216 |
||
46 |
13 |
220 |
600 |
0,799 |
0,276 |
40,4 |
4 |
2 |
580 |
||
47 |
13 |
220 |
500 |
0,844 |
0,139 |
48,4 |
4 |
2 |
580 |
||
48 |
14 |
110 |
1000 |
0,816 |
0,057 |
29,5 |
4 |
2 |
540 |
||
49 |
14 |
220 |
1000 |
0,82 |
0,2284 |
120 |
4 |
2 |
744 |
||
50 |
14 |
110 |
750 |
0,816 |
0,0614 |
12,85 |
4 |
2 |
290 |
||
51 |
14 |
220 |
750 |
0,826 |
0,246 |
51,5 |
4 |
2 |
580 |
||
52 |
15 |
220 |
1500 |
0,855 |
0,14 |
55,5 |
4 |
2 |
140 |
||
53 |
15 |
440 |
1500 |
0,86 |
0,559 |
55,5 |
4 |
2 |
216 |
||
54 |
18 |
220 |
630 |
0,805 |
0,164 |
37,9 |
4 |
2 |
124 |
||
55 |
18 |
440 |
600 |
0,805 |
0,802 |
37,9 |
4 |
2 |
216 |
||
56 |
19 |
110 |
1000 |
0,847 |
0,0327 |
12,85 |
4 |
2 |
210 |
||
57 |
19 |
220 |
1000 |
0,855 |
0,13 |
51,5 |
4 |
2 |
420 |
||
58 |
19 |
110 |
750 |
0,847 |
0,0367 |
10,1 |
4 |
2 |
210 |
||
59 |
19 |
220 |
750 |
0,855 |
0,146 |
40,4 |
4 |
2 |
420 |
||
60 |
22 |
220 |
1500 |
0,875 |
0,076 |
53 |
4 |
2 |
140 |
||
61 |
22 |
440 |
1500 |
0,875 |
0,376 |
61 |
4 |
2 |
276 |
||
62 |
22 |
220 |
1000 |
0,82 |
0,1289 |
62,6 |
4 |
2 |
124 |
||
63 |
25 |
110 |
1000 |
0,874 |
0,0211 |
10,1 |
4 |
2 |
162 |
||
64 |
25 |
220 |
1000 |
0,909 |
0,0847 |
40,4 |
4 |
2 |
324 |
||
65 |
25 |
110 |
600 |
0,845 |
0,0295 |
12,1 |
4 |
2 |
216 |
||
Продовження таблиці 7
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||||||
66 |
25 |
220 |
600 |
0,845 |
0,0877 |
48,4 |
4 |
2 |
420 |
||||||
67 |
27 |
220 |
500 |
0,841 |
0,128 |
37,8 |
4 |
2 |
444 |
||||||
68 |
32 |
110 |
750 |
0,86 |
0,0154 |
7,95 |
4 |
2 |
162 |
||||||
69 |
32 |
110 |
600 |
0,85 |
0,0193 |
9,45 |
4 |
2 |
186 |
||||||
70 |
32 |
220 |
750 |
0,86 |
0,06 |
31,8 |
4 |
2 |
324 |
||||||
71 |
32 |
220 |
500 |
0,845 |
0,0771 |
37,8 |
4 |
2 |
372 |
||||||
72 |
32 |
440 |
750 |
0,86 |
0,32 |
48,4 |
4 |
2 |
660 |
||||||
73 |
42 |
110 |
750 |
0,87 |
0,0124 |
9,45 |
4 |
4 |
276 |
||||||
74 |
42 |
220 |
1500 |
0,892 |
0,0367 |
40,4 |
4 |
2 |
210 |
||||||
75 |
42 |
440 |
1550 |
0,892 |
0,251 |
137,6 |
4 |
2 |
420 |
||||||
76 |
42 |
220 |
1000 |
0,88 |
0,0639 |
48,4 |
4 |
2 |
270 |
||||||
77 |
42 |
220 |
750 |
0,865 |
0,0512 |
37,8 |
4 |
2 |
282 |
||||||
78 |
42 |
220 |
600 |
0,86 |
0,0177 |
32,5 |
4 |
2 |
282 |
||||||
79 |
42 |
440 |
1000 |
0,88 |
0,209 |
48,4 |
4 |
2 |
540 |
||||||
80 |
42 |
440 |
750 |
0,865 |
0,2055 |
37,8 |
4 |
2 |
564 |
||||||
81 |
45 |
220 |
1500 |
0,875 |
0,2495 |
38,6 |
4 |
2 |
264 |
||||||
82 |
55 |
110 |
1000 |
0,9 |
0,0079 |
9,45 |
4 |
4 |
228 |
||||||
83 |
55 |
220 |
1000 |
0,9 |
0,0297 |
37,8 |
4 |
2 |
222 |
||||||
84 |
55 |
220 |
750 |
0,875 |
0,0335 |
32,5 |
4 |
2 |
222 |
||||||
85 |
55 |
440 |
750 |
0,87 |
0,096 |
18,8 |
4 |
2 |
140 |
||||||
86 |
55 |
440 |
1000 |
0,9 |
0,156 |
130 |
4 |
2 |
444 |
||||||
87 |
75 |
220 |
1500 |
0,915 |
0,0265 |
31,8 |
4 |
2 |
162 |
||||||
88 |
75 |
220 |
1000 |
0,905 |
0,0205 |
32,5 |
4 |
2 |
186 |
||||||
89 |
75 |
220 |
750 |
0,885 |
0,0247 |
28 |
4 |
2 |
70 |
||||||
90 |
75 |
440 |
1500 |
0,915 |
0,0673 |
48,4 |
4 |
2 |
330 |
||||||
91 |
75 |
440 |
1000 |
0,905 |
0,0825 |
101,5 |
4 |
2 |
372 |
||||||
92 |
100 |
220 |
1500 |
0,92 |
0,0137 |
37,8 |
4 |
4 |
304 |
||||||
93 |
100 |
440 |
1500 |
0,902 |
0,0512 |
130 |
4 |
2 |
282 |
||||||
94 |
100 |
220 |
1000 |
0,91 |
0,0162 |
28 |
4 |
4 |
108 |
||||||
95 |
100 |
440 |
1500 |
0,92 |
0,0512 |
130 |
4 |
2 |
282 |
||||||
96 |
125 |
220 |
1500 |
0,92 |
0,0086 |
32,5 |
4 |
4 |
228 |
||||||
97 |
125 |
220 |
1000 |
0,92 |
0,0108 |
24 |
4 |
4 |
252 |
||||||
98 |
125 |
440 |
1500 |
0,92 |
0,0335 |
32,9 |
4 |
2 |
222 |
||||||
99 |
160 |
220 |
1500 |
0,925 |
0,0066 |
28 |
4 |
4 |
88 |
||||||
100 |
200 |
220 |
1500 |
0,93 |
0,0052 |
24 |
4 |
4 |
184 |
||||||
4.2. Методичні вказівки до виконання контрольних завдань
Задача № 1 Трифазний силовий трансформатор.
До пункту 1. Номінальні фазні напруги обмоток визначаються в залежності від схеми з'єднання:
при з'єднанні обмоток трикутником ( ) фазна напруга дорівнює лінійній, тобто:
U2ф = U2л ;
при з'єднанні обмоток зіркою ( Y ) фазна напруга:
U1ф
=U1л
/
.
Слід зазначити, що при умовній позначці схеми з'єднання обмоток трансформатора над рисою прийнято позначати схему з'єднання обмотки вищої напруги і під рисою – нижчої напруги.
Коефіцієнт трансформації трансформатора:
.
До пункту 2. Якщо знехтувати струмом холостого ходу і втратами в трансформаторі, споживана S1 і що віддається S2 трансформатором у номінальному режимі повні потужності дорівнюють номінальній потужності Sн , тобто S1 = S2 = Sн . Для трифазної мережі
.
Тоді:
і
.
Фазні струми визначаються через лінійні струми для заданої схеми з'єднання обмоток. При з'єднанні зіркою Iф=Iл, а трикутником Iф=Iл / .
До пункту 3. Для трифазного трансформатора звичайно відображується заступна схема однієї фази. Повний опір короткого замикання трансформатора:
,
де
-
напруга на первинній обмотці в досліді
короткого замикання,
.
Активний опір короткого замикання трансформатора:
.
Реактивний опір короткого замикання трансформатора:
,
Для
визначення опорів R1
і
, X1
і
Т-подібної
заступної
схеми необхідно загальний опір Rk=R1+
і Xk=X1+
розподілити між їх складовими. Звичайно
трансформатори
проектуютьсятак, щоб R1=
і X1=
.
З урахуванням цього:
;
.
Повний опір вітки намагнічування:
,
де:
- струм холостого ходу первинної обмотки,
.
Активний опір вітки намагнічування:
.
Реактивний опір вітки намагнічування:
.
До пункту 4. ККД трансформатора:
,
де
=I2/I2н
— коефіцієнт навантаження трансформатора.
ККД трансформатора має максимальне значення при:
,
До
пункту 5.
Для побудови кривих
необхідно задаватися значеннями
(0; 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25) і визначати ККД.
Результати
розрахунків доцільно звести в таблицю.
До
пункту 6.
Зовнішня характеристика трансформатора
U2
= f (I2)
дозволяє
визначити, на скільки знижується напруга
на виході трансформатора
внаслідок спадання напруги
на його внутрішньому опорі:
U2
=
U2н
-
;
,
де (%) – відносна зміна напруги на затискачах вторинної обмотки навантаженого трансформатора, %
;
Uка, Uкр – відповідно активна і реактивна складові напруги короткого замикання, %.
До пункту 7. Векторну діаграму будують на підставі рівнянь навантаженого трансформатора:
Порядок побудови викладений у рекомендованій літературі. Перед побудовою необхідно вибрати такий масштаб відповідних відрізків, щоб діаграма займала цілком сторінку.
Задача № 2. Багатообмотувальний трансформатор малої потужності.
Потужність, що віддається трансформатором (потужність вторинних обмоток):
Sн = U2 * I2+U3 * I3+…...+Ui * Ii;
де i - порядковий номер обмотки, i= 1,2, 3... .
У залежності від потужності, що віддається, по табл.8 вибирають значення індукції в сердечнику B, ККД , густини струму в обмотках трансформаторів броньового типу на штампованих осердях зі сталі 1512.
Таблиця 8
