Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ ВПО “Тюменская Государственная Сельскохозяйственная Академия”

Механико-технологический институт

филиал г. Ялуторовска

Курсовая работа По дисциплине «Электрические машины»

На тему «Определение электрических параметров трёхфазного трансформатора, трёхфазного асинхронного двигателя, синхронного генератора, электрической машины постоянного тока »

Шифр №57

Выполнил: Студент группы ЯЭЗ –032

Занин А.В.

Руководитель проекта: Профессор

Михайлов П.М.

г. Тюмень 2008

Задача № 1

Трёхфазный двухобмоточный трёхстержневой трансформатор включён в сеть с напряжением U_н при схеме соединения обмоток Y/Y_н. Величины, характеризующие номинальный режим работы трансформатора: полная мощность S_н = 160 кВА; первичное линейное напряжение U_1н = 10 кВ; вторичное линейное напряжение U_2н = 0,4 кВ; напряжение короткого замыкания U_к = 6,5 %; мощность потерь короткого замыкания (при номинальном токе) р_кн = 3100 Вт. Кроме того, заданы значения тока холостого тока I₀ = 2,4 % (в % от I_1н), мощность потерь холостого хода р₀ = 540 Вт , характер нагрузки cos φ₂ = 0,95.

Решение:

1.Чертим электромагнитную схему трёхфазного двухобмоточного трёхстержневого трансформатора со схемой соединения Y/Y_н. Определяем номинальные токи в обмотках трансформатора I_1ф и I_2ф, фазное напряжение обмоток U_1ф и U_2ф, коэффициент трансформации фазных напряжений к и ток холостого хода I₀ в амперах.

Рис. 1.1. Электромагнитная схема трёхфазного трансформатора

Д ля силовых трёхфазных трансформаторов можно считать, что мощность на первичной S_1н и вторичной S_2н катушках практически одинакова, поскольку номинальное значение КПД близко к единице, S_1н = S_2н = S_н. Поэтому номинальное значение токов трансформатора определяем из этого соотношения

Так как обмотки трансформатора соединены в Y/Y то I_ф = I_н

_{Находим фазные напряжения из соотношения:}

Находим коэффициент трансформации:

Ток холостого хода:

2. Определяем параметры схемы замещения трансформатора R₁, X₁, R^/₂, X^/₂, R₀, X₀. Для этого находим значение фазного напряжения короткого замыкания

Н аходим полное сопротивление

Активное сопротивление

Находим индуктивное сопротивление

Поскольку

то сопротивления обмоток трансформатора можно легко определить на основе допущения, что R₁≈R^/₂ и X₁≈X^/₂ , то есть :

Находим действительные значения сопротивлений вторичной обмотки трансформатора R₂ и X₂ .

Значение величин сопротивлений ветви намагничивания для схемы замещения трансформатора:

Н а основе выполненных расчетов чертим Т-образную схему замещения трансформатора и указываем на ней величины соответствующих сопротивлений.

Рис. 1.2. Схема замещения

3. Определяем оптимальный коэффициент загрузки трансформатора по току, соответствующий максимальному значению КПД

Величину КПД трансформатора при заданном значении загрузки по току ß_i = I_i/I_н определяют методом отдельных потерь последовательно подставляя значения ß_i=0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; ß_опт.

4. Для построения зависимости η=f(ß) при U₁=const и cosφ₂=const пользуемся выражением

Где U_ка, U_кр соответственно значения падения напряжения на активном и индуктивном сопротивлении короткого замыкания трансформатора, которые определяют из соотношений

Подставляем значения ß_i=0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 и находим соответствующие им значения

Д ля построения внешней характеристики трансформатора U₂=f(ß) при U₁=const и cosφ₂=const находим значение вторичного напряжения U₂ при рассматриваемых выше значениях ß_i, т.е.

Строим графики на миллиметровой бумаге.