
Тест 600
.docМІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
«УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ ТЕСТОВИХ ЗАВДАНЬ З КУРСУ "ЕЛЕКТРОТЕХНІКА"
(ТРАНСФОРМАТОРИ)
для студентів ІІ – ІІІ курсів всіх спеціальностей
та всіх форм навчання
Дніпропетровськ УДХТУ 2012
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
«УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ ТЕСТОВИХ ЗАВДАНЬ З КУРСУ "ЕЛЕКТРОТЕХНІКА"
(ТРАНСФОРМАТОРИ)
для студентів ІІ – ІІІ- курсів всіх спеціальностей
та всіх форм навчання
Затверджено на засіданні
кафедри електротехніки
Протокол № 9 від 19.06.2011
Дніпропетровськ УДХТУ 2012
Методика виконання тестових завдань з курсу "Електротехніка" (Трансформатори) для студентів ІІ – ІІІ курсів всіх спеціальностей та всіх форм навчання / Укл.: С.Г. Павлюс, І.І. Папанова, Л.В. Корепанова – Дніпропетровськ: ДВНЗ УДХТУ, 2012. – 37 с.
Укладачі: С.Г. Павлюс, канд. техн. наук
І.І. Папанова, канд. хім. наук
Л.В. Корепанова
Відповідальний за випуск С.Г. Павлюс канд. техн. наук
Навчальне видання
Методика виконання тестових завдань з курсу "Електротехніка" (Трансформатори) для студентів ІІ – ІІІ курсів всіх спеціальностей та всіх форм навчання
Укладачі: ПАВЛЮС Степан Григорович
ПАПАНОВА Ірина Іванівна
КОРЕПАНОВА Людмила Віталіївна
Трансформатори
Трансформатором називається статичний електромагнітний апарат, який призначений для перетворення змінного струму з одними параметрами струму і напруги (U1, І1) в інші значення цих параметрів (U2, І2) при незмінній частоті f. Іншими словами, трансформатор передає одну і ту ж потужність (S) з різними параметрами струму і напруги.
S = І1U1 ≈ І2U2. (1)
Коефіцієнт трансформації трансформатора
к = w1/w2 = Е1/Е2 ≈ U10/U20, (2)
тут w1, w2 – кількість витків первинної та вторинної обмоток трансформатора; Е1, Е2 - ЕРС обмоток; U10, U20 - напруги обмоток при холостому ході.
ЕРС одного витка обмотки дорівнює
Ев = 4,44·f·Фmах, (3)
де Фmах - амплітуда магнітного потоку.
ЕРС обмоток:
Е1 = Ев·w1 = 4,44·f·Фmах· w1,
Е2 = Ев·w2 = 4,44·f·Фmах· w2. (4)
Номінальні струми обмоток для однофазних трансформаторів:
І1ном = Sном /U1ном, І2ном = Sном /U2ном, (5)
- для трифазних трансформаторів:
І1ном
= Sном
/
U1ном,
І2ном
= Sном
/
U2ном,
(6)
Струм та коефіцієнт потужності холостого ходу:
І0 = і0(%)·І1ном, (7)
і0(%) - струм холостого ходу в % від номінального первинного струму.
Коефіцієнт потужності:
сosφ0 = Р0 / U1ном· І0 - для однофазних трансформаторів,
сosφ0 = Р0 / U1ном· І0 – для трифазних. (8)
Р0 - втрати потужності при холостому ході (в магнітопроводі трансформатора).
Кут магнітних втрат (кут магнітного запізнення):
δ = 900 – φ0. (9)
Напруга короткого замикання:
Uк = uк ном(%)·U1ном, (10)
uкном(%) - номінальна напруга короткого замикання в відсотках від номінальної первинної напруги.
Опори короткого замикання:
Zк = Uкном/ І1ном,
Rк = Ркном / І1ном2;
.
(11)
Коефіцієнт потужності при короткому замиканні:
сosφк = Рк ном / Uк ном· І1ном, (12)
Ркном - втрати потужності при короткому замиканні (в обмотках трансформатора).
Приведені опори обмоток:
R1 = R2´ = Rк/2, R2 = R2´/ к2,
Х1 = Х2´ = Хк/2, Х2 = Х2´/ к2. (13)
Параметри ділянки намагнічування:
Z0 = U1ном/ І0ном,
R0
=
Р0ном
/ І0ном2,
.
(14)
Коефіцієнт навантаження:
β = І2/І2ном (15)
Коефіцієнт корисної дії трансформатора
η = (βSномсosφ2)/(βSномсosφ2 + Р0ном + β2Рк ном). (16)
Характеристика ККД трансформатора η = ƒ(β).
Задаються послідовним рядом значень β ( від 0 до 1) і по формулі (16) розраховують η.
Зовнішня характеристика трансформатора - це залежність напруги на вторинній обмотці від струму навантаження: U2 = ƒ(β), при умові, що U1- const, f - const, сosφ2 - const.
Зміну напруги розраховують по формулі
ΔU2(%) = β( uкасosφ2 ± uкр sinφ2). (17)
Вибір знаку « ± » залежить від характеру навантаження: для R - L знак «+», для R - C – знак «-».
активна складова напруги короткого замикання:
uка = uкном · сosφк, (18)
реактивна складова напруги короткого замикання:
uкр = uкном · sinφк. (19)
Напруга на затискачах вторинної обмотки трансформатора визначається за формулою
.
(20)
Зовнішню характеристику будують по двох точках:
- перша - І2 = 0, U20 = Е2;
- друга - І2 = І2н, U2 = Е2 ± ΔU2.
При розрахунках трансформатора користуються законом повного струму:
I0w1 = Н·l. (21)
Тут Н – напруженість магнітного поля в магнітопроводі ( А/см), l – довжина середньої силової лінії (см). Н визначається по залежності В = ƒ(Н) , яка показана на рис. 1.
Для розрахунку втрат потужності в магнітопроводі користуються методом питомих втрат.
Р0 = Руд·G, (22)
де Руд – питомі втрати в сталі магнітопроводу (Вт/кг), які визначаються по залежності Руд = ƒ(В), яка приведена на рис. 2; G – вага магнітопроводу (кг).
G = g·l·Sст, (23)
g = 7,8 г/см3 – питома вага сталі, Sст - поперечний переріз осердя.
Рис. 1. Рис.5.1. Криві намагнічування для сталей Э42 та Э310
Рис. 2. Залежність Руд = ƒ(В) для сталей Э42 та Э310
Шифр 601
|
|
|
|
|
|
|
4)
|
|
|
|
|
Визначити показання амперметра. |
||
Визначити коефіцієнт навантаження, при якому ККД має максимальне значення. |
|
Шифр 602
|
|
|
|
Яка крива відповідає
залежності
|
|
|
|
|
|
|
|
Визначити показання амперметра. |
||
|
|
Шифр 603
|
|
||
|
|
||
Визначити
падіння напруги
|
|
||
|
|
|
|
Визначити показання амперметра. |
|||
|
Яке співвідношення між
|
|
Шифр 604
|
|
|
|
|
|
|
Показання якого приладу вказано невірно? |
4) V - номінальна первинна напруга. |
|
|
|
Визначити показання ватметра. |
||
|
Вкажіть залежність
|
|
Шифр 605
має вираз .
Записати вираз для миттєвого
значення ЕРС вторинної обмотки
|
|
|
виповнити з листів сталі більшої товщини? |
|
|
якщо
|
|
|
|
|
|
Визначити показання амперметра. |
||
|
|