Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Тест 600

.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
23.3 Mб
Скачать

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

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 = Е12 ≈ 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 = І22ном (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 = І, 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

  1. З якого експерименту визначають втрати потужності в магнітопроводі трансформатора?

  1. у номінальному режимі;

  2. холостому ході;

  3. короткого замикання.

  1. Яке рівняння відповідає рівновазі напруг на первинній обмотці трансформатора?

  1. ;

  2. ;

  3. ;

  4. .

  1. Магнітний потік в магнітопроводі трансформатора . Записати вираз для миттєвого значення .

  1. ;

  2. ;

  3. ;

4) .

  1. 12,52 А;

  2. 8,65 А;

  3. 10 А;

  4. 7,07 А;

  5. 20 А.

Визначити показання амперметра.

  1. Втрати потужності в трансформаторі дорівнюють та .

Визначити коефіцієнт навантаження, при якому ККД має максимальне значення.

  1. βопт = 0,625;

  2. βопт = 0,79;

  3. βопт = 0,50;

  4. βопт = 1,6.

Шифр 602

  1. Знайти вираз діючого значення ЕРС первинної обмотки трансформатора.

  1. ;

  2. ;

  3. ;

  4. ;

  5. .

Яка крива відповідає залежності ?

  1. 1;

  2. 2;

  3. 3;

  4. 4;

  5. 5.

  1. Для однофазного трансформатора вторинна напруга при холостому ході U20 = 220 B. Падіння напруги при номінальному навантаженні (β = 1) ΔU2 = +5%. Визначити номінальну напругу U2ном .

  1. U2ном = 209 В;

  2. U2ном = 231 В;

  3. U2ном = 220 В;

  4. U2ном = 11 В.

  1. 5 А;

  2. 17,5 А;

  3. 2,5 А;

  4. 8,65 А;

  5. 17,3 А.

Визначити показання амперметра.

  1. Вказати умову максимуму ККД трансформатора.

  1. ;

  2. ;

  3. ;

  4. ;

  5. .

Шифр 603

  1. В якому режимі визначають коефіцієнт трансформації?

  1. номінальному навантаженні;

  2. холостому ході;

  3. короткого замикання.

  1. Як зміниться індукція в магнітопроводі, якщо виготовити магнітопровід більшого перерізу при постійному значенні магнітного потоку?

  1. Збільшиться;

  2. Зменшиться;

  3. не зміниться.

  1. Для однофазного трансформатора відомі ; .

Визначити падіння напруги при для активно-індуктивного навантаження ( ; ).

  1. = -1,5%;

  2. = -2,1%;

  3. = 5%;

  4. = 3,5%.

  1. 14,3 А;

  2. 20 А;

  3. 11,5 А;

  4. 34,6 А;

  5. 17,3 А.

Визначити показання амперметра.

Яке співвідношення між споживача має місце для приведених характеристик ККД трансформаторів?

  1. ;

  2. ;

  3. .

Шифр 604

  1. Вкажіть залежність діючого значення ЕРС витка.

  1. ;

  2. ;

  3. ;

  4. ;

  5. .

  1. Для однофазного трансформатора відомі ; .Визначити падіння напруги при для активно-індуктивного навантаження ( ; ).

  1. = 4,647%;

  2. = -3,147%;

  3. = 3,147%;

  4. = 6%;

  5. = -3%.

Показання якого приладу вказано невірно?

  1. А1 - номінальний струм первинної обмотки;

  2. А2 - номінальний струм вторинної обмотки;

  3. W - втрата потужності в міді;

4) V - номінальна первинна напруга.

  1. 250 Вт;

  2. 865 Вт;

  3. 300 Вт;

  4. 350 Вт;

  5. 150 Вт.

Визначити показання ватметра.

Вкажіть залежність .

  1. 1;

  2. 2;

  3. 3;

  4. 4;

  5. 5.

Шифр 605

  1. Миттєвий вираз ЕРС первинної обмотки трансформатора

має вираз .

Записати вираз для миттєвого значення ЕРС вторинної обмотки .

  1. ;

  2. ;

  3. .

  1. Як зміниться ККД трансформатора, якщо магнітопровід

виповнити з листів сталі більшої товщини?

  1. Зменшиться;

  2. Збільшиться;

  3. Не зміниться.

  1. Визначити ЕРС одного витка обмотки трансформатора

якщо , , .

  1. Ев = 7,1 В;

  2. Ев = 3,55 В;

  3. Ев = 0,8 В;

  4. Ев = 8000 В.

  1. 9,5 А;

  2. 2,8 А;

  3. 19 А;

  4. 3,17 А;

  5. 5,49 .

Визначити показання амперметра.

  1. Яке рівняння відповідає рівновазі напруги на вторинній обмотці трансформатора?

  1. ;

  2. ;

  3. ;

  4. ;

  5. .