- •Раздел 1. Общая электротехника
- •Тема 1.1. Электрическое поле.
- •Тема 1.2. Электрические цепи постоянного тока.
- •Тема 1.3. Электромагнетизм.
- •Тема 1.6. Трехфазные цепи.
- •Тема 1.7. Трансформаторы
- •Тема 1.8. Электрические машины переменного тока.
- •Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики.
- •Раздел 2. Основы электроники.
- •Тема 2 .1. Электровакуумные и газоразрядные приборы.
- •Тема 2.2. Полупроводниковые приборы
- •Тема 2.3. Фотоэлектронные приборы
- •Тема 2.4. Электронные выпрямители и стабилизаторы.
- •Тема 2.5. Электронные усилители
- •Тема 2.6.
- •Тема 2.7. Интегральные схемы микроэлектроники.
Тема 1.10. Электрические и магнитные элементы автоматики.
Устройство, достоинства, недостатки, область применения электромагнитных реле и магнитных пускателей.
Управление асинхронным двигателем с помощью реверсивного магнитного пускателя.
Литература: Л-1, § 10.1-10.12. Л-2, § 12.1-12.12.
Вопросы для самопроверки
Пояснить устройство электромагнитного реле и магнитного пускателя.
Разработать простую схему управления ( «Пуск» , «Стоп», реверс, защита от короткого замыкания) маломощного трехфазного электродвигателя.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ № 1.
Для выполнения контрольной работы № 1 необходимо изучить раздел 1 «Общая электротехника», темы 1 – 9. По темам 2, 5, 6, 7, 8, 9 предусмотрены 4 задачи.
Методические указания
к решению задачи 1.
Решение этой задачи требует знания закона Ома для всей цепи и ее участков, законов Кирхгофа и методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном сопротивлении резисторов. Содержание задачи и схема цепи с соответствующими данными приведены в индивидуальном задании. Перед решением задачи рассмотрите типовой пример 1.
Пример 1. Цепь постоянного тока содержит резисторы, соединенные смешанно. Схема цепи с указанием резисторов приведена на рисунке 1. Всюду индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора, по которому проходит этот ток или на котором действует это напряжение. Например, через резистор R3 проходит ток I3 и на нем действует напряжение U3. При расчете общего сопротивления группы резисторов индекс эквивалентного сопротивления должен включать в себя индексы всех резисторов группы, например, эквивалентное сопротивление резисторов R3, R4 и R5 следует обозначать как
R3,4,5 или R3-5.
Заданы сопротивления всех резисторов и ток I2. Определить ток I6 и напряжения на каждом элементе схемы, мощность, потребляемую всей цепью и расход электрической энергии цепью за 10 часов работы.
Дано: R1=4 Ом; R4=10 Ом; I2 =2 А.
R2=15 Ом; R5=5 Ом;
R3=10 Ом; R6=4 Ом;
Определить: I6, U1 ,U2, U3, U4, U5, U6, Uab, P, W.
Решение.
Рис. 1.1.
1. Определим сопротивление последовательно соединенных резисторов R3 и R5.
R35=R3+R5=10+5=15 Ом.
Схема принимает вид, показанный на рис. 1.2.
Рис. 1.2.
2. Резисторы R4 и R3,5 соединены параллельно, их общее сопротивление составит
Ом.
Схема цепи после упрощения приведена на рис. 1.3.
Рис. 1.3.
3. Резисторы R6 и R3,4,5 соединены последовательно, их общее сопротивление составит
R3-6 = R3,4,5 + R6 =4+6=10 Ом.
Схема будет иметь вид, приведенный на рис. 1.4.
Рис. 1.4.
Заменяем резисторы R2 и R3-6 , соединенные параллельно, одним резистором с
сопротивлением Ом. Схема цепи приведена на рис. 1.5.
Рис. 1.5.
Найдем эквивалентное сопротивление всей цепи (рис. 1.6.).
Рис. 1.6.
RЭКВ=R1-6 = R1 + R2-6 =4+6=10 Ом.
Зная ток I2, находим напряжение U2=UCD=I2*R2=2*15=30 B.
.
7. Определяем ток в резисторе R6; так как U2=U3-6, A.
8. Определяем напряжение на резисторе
R6: В.
9. Определяем напряжение на участке СЕ: В.
10. Определяем ток в резисторах R3 и R5: А.
А.
12.
Определяем напряжения U3 и U5:
В.
В.
13. Применяя первый закон Кирхгофа,
определяем ток I1:
А.
14. Определяем напряжение U1:
15. Находим напряжение UAB, приложенное ко всей цепи: UAВ= I1*RЭКВ=5*10=50 В;
или, по второму закону Кирхгофа, UAВ= U1+ U2= U1+ U3,5+ U6= U1+ U4+ U6.
(например, для проверки правильности решения):
16. Рассчитываем мощность, потребляемую всей цепью.
P=UAB*I1=50*5=250
Вт; или
.
17. Расход энергии за 10 часов работы:
W=P*t=250*10=2500 Вт ч = 2,5 кВт ч.
Ответ: I6=3A, U1=20В, U2=30В, U3=12В, U4=18В, U5=6В, U6=12В, UАВ=50В,
Р=250 Вт, W=2,5 кВт ч.
Методические указания к решению задачи № 2.
Решение задач этой группы требует знания учебного материала тем 5,6, отчетливого представления об особенностях соединения источников и потребителей в звезду и треугольник, соотношениях между линейными и фазными токами и напряжениями, а также умения рассчитывать нагрузку на фазы Для пояснения методики решения задач на трехфазные цепи рассмотрены примеры 2,3.
Пример 2. В трехфазную четырехпроводную сеть включили звездой несиммет-ричную нагрузку: в фазу А - индуктивный элемент с индуктивностью LA= 31,8 мГн, в фазу В- резистор сопротивлением RB = 8 Ом и емкостный элемент емкостью СВ= 530 мкФ, в фазу С- резистор с сопротивлением RC=5 Ом. Линейное напряжение сети UНОМ= 380 В.
Определить, активную мощность цепи Р, реактивную мощность Q и полную мощность S. Схема цепи дана на рис. 2.
Рис.2.
Определяем фазные напряжения
UA=UB=UC
UНОМ=UЛИН.
В четырехпроводной цепи при любой нагрузке фаз выполняется соотношение
UA=UB=UC=
В.
2. Определяем искомые величины в фазе А.
2.1. Определяем сопротивление индуктивного элемента в фазе А.
ХLA=
10
Ом.
2.2. Определяем полное сопротивление в фазе А.
Поскольку
RA=0
и CA=0,
Ом.
2.3. Определяем ток в фазе А.
А.
2.4. Определяем активную мощность в фазе А.
,
т.к. RA=0.
2.5.Определяем реактивную мощность в фазе А.
Вар.
3. Определяем искомые величины в фазе В.
3.1. Определяем сопротивление емкостного элемента в фазе В.
Ом.
3.2. Определяем полное сопротивление в фазе В.
Ом.
3.3. Определяем ток в фазе В.
А.
3.4. Определяем активную мощность в фазе В.
Вт.
3.5.Определяем реактивную мощность в фазе В.
Вар.
4. Определяем искомые величины в фазе С.
4.1. Определяем полное сопротивление в фазе С.
Поскольку
в фазе С нет реактивных элементов,
Ом.
4.2. Определяем ток в фазе С.
А.
4.3. Определяем активную мощность в фазе С.
Вт.
4.4.Определяем реактивную мощность в фазе С.
Поскольку
в фазе С нет реактивных элементов,
.
5. Активная мощность трехфазной цепи P=PA+PB+PC=3872+9680=13552 Вт= 13,6 кВт.
6. Реактивная мощность трехфазной цепи Q=QA+QB+QC=4840-2904=1935 ВАр= 1,9 кВАр.
7.
Полная мощность трехфазной цепи
кВА.
Ответ. IA=22A, IB=22A, IC=44A, P=13,6 кВт, Q=1,9 кВАр, S=13,7 кВА.
Пример 3. В трехфазную сеть включили треугольником несимметричную нагрузку. В фазу АВ – емкостной элемент САВ=318,5 мкФ, в фазу ВС - индуктивный элемент с активным сопротивлением RBC= 4 Ом и индуктивностью LBC=9,55 мГн, в фазу СА - резистор с сопротивлением RСА =10 Ом. Линейное напряжение UНОМ= 220 В. Определить фазные токи, активную мощность Р, реактивную мощность Q и полную мощность трехфазной цепи S. Частота сети f=50 Гц. Схема дана на рис.3.
Рис.3.
Решение.
При соединении потребителей треугольником выполняется соотношение:
В.Определяем искомые величины в фазе АВ.
Определяем сопротивление емкостного элемента в фазе В.
2.1.
Ом.
2.2. Определяем полное сопротивление в фазе В.
Ом (см пример2, п.2.2.)
2.3. Определяем ток в фазе АВ.
А.
2.4. Определяем активную мощность в фазе В.
,
т.к. активных элементов в фазе АВ нет.
2.5.Определяем реактивную мощность в фазе В.
Вар.
3.Аналогично определяем искомые величины в фазе ВС и т.д. Дальнейший расчет не отличается от приведенного в примере 2.
Методические указания к решению задачи 3
Для решения задачи 3 необходимо знать устройство, принцип действия и зависимости между электрическими величинами однофазных и трехфазных трансформаторов, уметь определять по их паспортным данным технические характеристики. Основными параметрами трансформаторов являются:
I. Номинальная мощность SНОМ- полная мощность (в кВА), которую трансформатор, установленный на открытом воздухе, может непрерывно отдавать в течение срока службы (20-25 лет) при номинальном напряжении и при минимальной и среднегодовой температурах окружающего воздуха, равных соответственно -40°С и +50°С.
2. Номинальное первичное напряжение UНОМ 1-линейное напряжение в первичной обмотке.
3. Номинальное вторичное напряжение UНОМ 2-линейное напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение снижается из-за потерь в трансформаторе.
4. Номинальные линейные токи первичной IНОМ 1 и IНОМ 2
Для однофазного трансформатора:
IНОМ 1=SНОМ
1/(UНОМ 1*
);
IНОМ 2=SНОМ
2/UНОМ 2 ;
Для трехфазного трансформатора:
Здесь η-
КПД трансформатора. Эта величина близка
к 1,0 из-за малых потерь в трансформаторе.
На практике, при определении токов
принимают
1,0.
Трансформаторы должны работать с нагрузкой не больше номинальной. Поэтому вводят понятие коэффициента нагрузки КН.
;
Значения отдаваемых трансформатором активной и реактивной мощности зависят от коэффициента мощности cos φ.
Активная мощность Р2=SНОМ*Cosφ2;
Реактивная мощность Q2= SНОМ*Sinφ2.
Величина Sinφ2 при известном значении Cosφ2 может быть определена по формуле:
.
О
тношение
линейных напряжений в трехфазных
трансформаторах называют линейным
коэффициентом трансформации, который
равен отношению чисел витков W обмоток,
если они имеют одинаковые схемы соединения
(
/
,
/
).
.
Напоминаем, символ обозначает соединение элементов трехфазной цепи треугольником, - звездой.
При других схемах соединения коэффициент трансформации находят по формулам:
При
/
:
;
.
При / :
.
Пример 4. Трехфазный трансформатор, обмотки которого соединены / , имеет следующие номинальные характеристики: SНОМ= 1000кВА,UНОМ 1=10кВ, UНОМ 2=400В. Сечение магнитопровода Q=450 см2 =0,045 м2, амплитуда магнитной индукции Вm=
=1,5 Тл, частота тока в сети f = 50 Гц. От трансформатора потребляется активная мощность Р2 = 810 кВт при козффициенте мощности cosφ2= 0,9.
О п р е д е л и т ь :
1. Номинальные токи в обмотках и токи при фактической нагрузке.
2. Числа витков обмоток.
3. КПД трансформатора при номинальной и фактической нагрузках.
Решение:
1. Номинальные токи в обмотках:
.
.
2. Полная мощность трансформатора при фактической нагрузке :
3. Коэффициент нагрузки трансформатора:
4. Токи в обмотках при фактической нагрузке :
5, Фазные э.д.с, наводимые в обмотках .
Первичные обмотки соединены в треугольник, а вторичные - в звезду, поэтому, пренебрегая падением напряжения в первичной обмотке» считаем:
число витков первичной обмотки трансформатора
Здесь Q= 450 см2=0,045м2;
.
Т.о. число витков вторичной обмотки
W2=W1*F2Ф/Е1Ф=667*230/10000=15,3.
КПД трансформатора при номинальной нагрузке:
7. КПД при фактической нагрузке:
Таблица I. Технические данные трансформаторов
Тип |
SНОМ, кВА |
Номинальные напряжения |
Потери мощности |
UК, % |
I1X, % |
||
трансформаторов |
Первичное |
Вторичное |
в стали |
В обмот-ках РО.НОМ |
|||
кВ |
кВ |
Рст ст, РСТ, кВт |
ках, кВт |
|
|
||
I |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
ТМ-25/6; 10 |
25 |
6; 10 |
0,4; 0,23 |
0,13 |
0,6 |
4,5 |
3,2 |
ТМ-40/6; 10 |
40 |
0,4; 0,23 |
0,175 |
0,88 |
4,5 |
3,0 |
|
ТМ-63/6; 10 |
63 |
0,4; 0,23 |
0,24 |
1,28 |
4,5 |
2,8 |
|
ТМ-10О/6; 10 |
100 |
0,4; 0,23 |
0,33 |
1,97 |
6,5 |
2,3 |
|
ТМ-160/6; 10 |
160 |
0,4;0,23;0,69 |
0.51 |
2,65 |
4,5 |
2,4 |
|
ТМ-250/6; 10 |
250 |
0,4; 0,23 |
0 74 |
3,70 |
4,5 |
2,3 |
|
ТМ-400/6; 10 |
400 |
0,4;0,23;0,69 |
0,95 |
5,50 |
4,5 |
2,1 |
|
ТМ-630/6; 10 |
630 |
0,4;0,23;0,69 |
1,31 |
7,60 |
5,5 |
2.0 |
|
ТМ-1000/6;10 |
1000 |
0,4;0,23;0,69 |
2,45 |
12,20 |
5,5 |
2,8 |
|
ТМ-1600/6; 10 |
1600 |
0,4;0,23;0,69 |
3,3 |
18,00 |
5.5 |
2,6 |
|
Примечание: 1. ТМ-630/6- трехфазный трансформатор с масляным естественным охлаждением, номинальная мощность 630 кВА, номинальное первичное напряжение 6 кВ. номинальное вторичное напряжение 0,4; 0,23 и 0,69 кВ.
Пример 5. Однофазный понижающий трансформатор номинальной мощностью
SНОМ=500 ВА служит для питания ламп местного освещения металлорежущих станков.
Номинальное напряжение обмоток UНОМ 1=380 В, UНОМ 2= 24 В. К трансформатору присоединены 10 ламп накаливания мощностью 40 Вт каждая , их коэффициент
мощности cosφ2=1,0. Магнитный поток в магнитопроводе Фm = 0,005 Вб. Частота тока в сети f= 50 Гц. Потерями в трансформаторе пренебречь.
Определить:
Номинальные токи в обмотках;
Коэффициент нагрузки трансформатора;
Токи в обмотках при действительной нагрузке;
Числа витков обмоток;
КПД трансформатора.
Решение
I. Номинальные токи в обмотках:
.
2. Активная мощность, потребляемая лампами накаливания
Р2=РЛ*n=40*10=400 Вт.
3. Коэффициент нагрузки трансформатора:
4. Токи в обмотках при действительной нагрузке:
5. В режиме холостого хода
Числа витков обмоток находим из формулы
Е=4,44*f*W*Фm, тогда
(витков).
.
Коэффициент трансформации
15,5.
Методические указания к решению задачи 4.
Задачи данной группы относятся к теме "Электрические машины переменного тока". Для их решения необходимо знать устройство и принцип работы асинхронного двигателя и зависимости между электрическими величинами, характеризующими его работу.
Ряд возможных синхронных частот вращения магнитного поля n1 при частоте
f1 =50 Гц: 3000, 1500, 1000, 750 и т.д., об/мин.
Если частота
вращения
ротора
n2=
960 об/мин,
то
ближайшая
к ней
частота
вращения
магнитного
поля
n1=
1000 об/мин,
тогда
скольжение
.
Из формулы
для
скольжения
можно
определить
частоту вращения
ротора:
где
;
f1- частота сети,
p - число пар полюсов обмотки возбуждения двигателя.
Действующее значение э.д.с.одной фазы неподвижного ротора Е2, при вращении ротора Е2S..
Е2S= Е2*S.
Частота э.д.с. в обмотке роторе равна: f2=f1*S.
Индуктивное сопротивление обмотки вращающегося ротора равно X2 =X1*S.
где Х1 - индуктивное сопротивление обмотки неподвижного ротора.
Ток в обмотке ротора
при пуске:
а при вращении ротора со скольжением S определяется по формуле:
В настоящее время промышленность выпускает асинхронные двигатели серии 4А (взамен двигателей серии А02) мощностью от 0,06 до 400 кВт, в исполнении 1Р44 (закрытом обдуваемом) и 1Р23 (защищенном) (таблица 2).
Обозначение типа электродвигателя расшифровывается следующим образом: 4 - порядковый номер серии; А - асинхронный; X - алюминиевая оболочка и чугунные щиты ( отсутствие буквы X означает, что корпус полностью выполнен из чугуна); В -двигатель встроен в оборудование; исполнение 1Р23; Р - двигатель с повышенным пусковым моментом; С - сельскохозяйственного назначения,цифра после буквенного обозначения показывает высоту оси вращенияв мм (100, 112 и т.д.); буквы S,M,L после цифр- установочные размеры по длине корпуса (S-самая короткая, М- промежуточная, L-самая длинная); А-длина сердечника, приводится в том случае, если для одного установочного размерера предусматривается две мощности; цифра после установочного размера- число полюсов; буква У - климатическое исполнение (для умеренного климата); последняя цифра - категория размещения:I- для работы на открытом воздухе; 3- для закрытых неотапливаемых помещений.
Пример 6.
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А132М4СУ1 имеет номинальное характеристики: мощность РНОМ= 11 кВт, напряжение UНОМ= 380 В, частота вращения ротора n2= 1450 об/мин, КПД η=0,875; CosφНОМ= 0,87, кратность пусового тока IП/I=7,5; перегрузочная способность ММАХ/МНОМ=2,2, кратность пускового момента МП/МНОМ =2,0.
Определить:
потребляемую мощность;
номинальный, пусковой и максимальный моменты;
пусковой ток и номинальное скольжение.
Решение
I. Потребляемая двигателем мощность:
2..Номинальный момент, развиваемый двигателем:
Нм.
3. Максимальный и пусковой моменты:
,
.
4. Номинальный и пусковой токи:
.
5. Номинальное скольжение:
.
6. Условное обозначение двигателя расшифровывается следующим образом: двигатель четвертой серии, асинхронный, корпус полностью чугунный; высота оси вращения 132 мм; размеры корпуса по длине М (промежуточная); сельскохозяйственного назначения; четырехполюсный; для умеренного климата и работы на открытом воздухе.
Таблица 2. Технические данные некоторых асинхронных двигателей
с короткозамкнутым ротором серии 4А.
Тип двигателя |
РНОМ2, кВт
|
n2, об/мин
|
CosφНОМ
|
IП/IНОМ
|
МП/МНОМ
|
ММАХ/МНОМ
|
ηНОМ
|
4А100S2УЗ |
4 |
2880 |
0,89 |
7.5 |
2,0 |
2,2 |
0,86 |
4А100L2УЗ |
5,5 |
2880 |
0,91 |
7,5 |
2,0 |
2,2 |
0,87 |
4А112М2СУЗ |
7.5 |
2900 |
0,88 |
7,5 |
2,0 |
2,2 |
0,87 |
4А132М2СУЗ |
II |
2900 |
0,9 |
7,5 |
1,6 |
2,2 |
0,88 |
4А80А4УЗ |
1.1 |
1400 |
0,81 |
5,0 |
2,0 |
2,2 |
0,75 |
4А90L4УЗ |
2,2 |
1400 |
0,83 |
6,0 |
2,0 |
2,2 |
0,8 |
4А100S 4УЗ |
3,0 |
1425 |
0,83 |
6,5 |
2,0 |
2,2 |
0,82 |
4А100L4УЗ |
4,0 |
1425 |
0,84 |
6,5 |
2,2 |
2,2 |
0,84 |
4АП2М4СУ1 |
5,5 |
1450 |
0,85 |
7,0 |
2,0 |
2,2 |
0,85 |
4А132М4СУ1 |
II |
1450 |
0,87 |
7.5 |
2,0 |
2,2 |
0,87 |
4АР160S 4УЗ |
15. |
1465 |
0,83 |
7,5 |
2,0 |
2,2 |
0,865 |
4АР160М4УЗ |
18,5 |
1465 |
0,87 |
7,5 |
2,0 |
2,2 |
0,885 |
4АР180S 4УЗ |
22 |
1460 |
0,87 |
7,5 |
2,0 |
2,2 |
0,89 |
4АР180М4УЗ |
30 |
1460 |
0,87 |
7,5 |
2,0 |
2,2 |
0,9 |
4А250 S 4УЗ |
75 |
1480 |
0,9 |
7,5 |
1.2 |
2,2 |
0,93 |
4А250М4УЗ |
90 |
1480 |
0,91 |
7,5 |
1.2 |
2,2 |
0,93 |
4АН250М4УЗ |
90 |
1475 |
0,89 |
6,5 |
1,2 |
2,2 |
0,935 |
4А100L6УЗ |
2,2 |
950 |
0,73 |
5,5 |
2,0 |
2,0 |
0,81 |
4АР160S 6УЗ |
II |
975 |
0,83 |
7,0 |
2,0 |
2,2 |
0,855 |
4АР160М6УЗ |
15 |
975 |
0,83 |
7,0 |
2,0 |
2,2 |
0,875 |
4АР180М6УЗ |
18,5 |
970 |
0,8 |
6,5 |
2,0 |
2,2 |
0,87 |
4А250S 6УЗ |
45 |
985 |
0,89 |
6,5 |
1,2 |
2,0 |
0,92 |
4А250М6УЗ |
55 |
985 |
0,89 |
7,0 |
1,2 |
2,0 |
0,92 |
4АН250М6УЗ |
75 |
985 |
0,87 |
7,5 |
1,2 |
2,5 |
0,93 |
4А100L8УЗ |
1.5 |
725 |
0,65 |
6,5 |
1,6 |
1,7 |
0,74 |
4АР160 S 8УЗ |
7,5 |
730 |
0,75 |
6,5 |
1,8 |
2,2 |
0,86 |
4А250S8УЗ |
75 |
985 |
0,87 |
7,5 |
1,2 |
2,5 |
0,93 |
4А250М8УЗ |
45 |
40 |
0,84 |
6,0 |
1,2 |
1,7 |
0,91 |
4АН250М8УЗ |
55 |
740 |
0,82 |
6,0 |
1,2 |
2,0 |
0,92 |
4А160 S4/2УЗ |
II/14,5 |
1460/2940 |
0,85/0,95 |
7,5/7,5 |
1,5/1,2 |
2,1/2,0 |
:0,85/0,88 |
4A180S4/2Y3 |
18,5/21 |
1470/2920 |
0,9/0,92 |
6,5/6,5 |
1,3/1,1 |
1,8/1,8 |
0,883/0,85 |
4A160M8/4Y3 |
9/13 |
732/1460 |
0,69/0,92 |
5,5/7,0 |
1,5/1,2 |
2,0/2,0 |
0,79/0,865 |
4A160S8/4Y3 |
6/9 |
745/1460 |
0,69/0,92 |
5,0/7,0 |
1,5/1,2 |
2,0/2,0 |
0,765/0,84 |
Для решения задач на тему "Электрические машины постоянного тока" следует знать устройство и принцип действия генератора постоянного тока и двигателя постоянного тока.
Методика решения задач, относящихся к теме
"Электрические машины постоянного тока"
Необходимо иметь представление о связи между напряжением на выводах UНОМ, э.д.с. Е и падением напряжения IЯ*RЯ в обмотке якоря для генератора и двигателя: для генератора E=UНОМ+IЯ*RЯ; для двигателя UНОМ=E+IЯ*RЯ.
Пример 7.
Генератор с параллельным возбуждением рассчитан на напряжение UНОМ=220 В и имеет сопротивление якоря RЯ=0,08 Ом, сопротивление обмотки возбуждения RB = 55 Ом. Генератор нагружен на сопротивление RН =1,1 Ом, к.п.д. генератора η=0,85.
Определить : I) токи в обмотке возбуждения IВ , в обмотке якоря IЯ и в нагрузке IН; 2) э.д.с. генератора Е; 3) полезную мощность Р2, ; 4) мощность двигателя для вращения генератораР1; 5) электрические потери в обмотке якоря РЯ и возбуждения РВ; 6) суммарные потери в генераторе ∑Р; 7) электромагнитную мощностьРЭМ.
Решение I. Ток в обмотке возбуждения, нагрузке и якоре:
;
.
IЯ=IН+IВ= 4+200=204 А.
2. Э.д.с. генератора Е = UНОМ+IЯ*RЯ=220+204*0,08=236,3В.
3. Полезная мощность Р2 = UНОМ*IНОМ = 220*200=44000Вт=44кВт.
4. Мощность приводного двигателя для вращения генератора:
кВт.
5. Электрические потери в обмотках якоря и возбуждения:
6. Суммарные потери мощгости в генераторе
∑Р=Р1-Р2=52-44=8кВт.
Электромагнитная мощность,развиваемая генератором: Рзг>| = Е '1Я =236,3 • 204 = 48300 Вт = 48,3кВт.
Пример 8. Электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением присоединен к сети с напряжением UНОМ = 110 В и вращается со скоростью n= 1500 об/мин. Двигатель развивает полезный момент на валу M= 120 Н.м, КПД двигателя ηном = 0,84. Суммарные сопротивления обмоток якоря и возбуждения RЯ+RПС= 0,02 Ом.
Определить:
I) полезную мощность Р2,
2) потребляемую мощность Р1;
3) потребляемый из сети ток I; 4) сопротивление пускового реостата, при котором ток ограничивается до 2,5*I;
5) противо-э.д.с. в обмотке якоря Е.
Решение. I. Полезную мощость двига-теля определяем из формулы полезного момента
=18,85 кВт.
2. Мощность, потребляемая из сети:
3. Ток, потребляемый из сети:
.
4. Необходимое сопротивление пускового реостата:
Ом.
Противо-э.д.с. в обмотке якоря
В.
