Гоу впо нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева Дзержинский политехнический институт (филиал)

Кафедра «Физика и электротехника»

Контрольная работа по дисциплине «Электромеханика»

Вариант 9

Выполнил студент гр. __________

Комаров С. ( )

Проверил ___Кокорев А.А.____________

Принял с оценкой___________________

__________________________________

Дзержинск 2016

Содержание

1.Контрольная работа №1 3

9

3.Контрольная работа №3 10

1.Контрольная работа №1 Задача №9

Потребители электрической энергии питаются от трехфазного двухобмоточного понижающего трансформатора с номинальной мощностью S_ном при номинальных первичном U_1ном и вторичном U_2ном линейных напряжениях с номинальной частотой f = 50 Гц.

Технические данные трансформатора: потери мощности при холостом ходе Р₀, потери мощности при коротком замыкании Р_К, напряжение короткого U_К % ,при токах в обмотках I_1ном и I_2ном равных номинальным. Способ соединения обмоток трансформатора «звезда».

Принимая во внимание паспортные данные трансформатора, приведенные для соответствующего варианта задания в табл. 1, определить коэффициент трансформации К, коэффициент полезного действия η_ном при номинальной нагрузке, cos φ₂ = 0,8, токи в первичной I_1ном и во вторичной I_2ном обмотках, фазные первичное U₁₀ и вторичное U₂₀ напряжения при холостом ходе, сопротивления короткого замыкания R_K и Х_К активные R₁ и R₂ реактивные Х₁ и Х₂ сопротивления обмоток, активное U_kr и индуктивное U_КL падения напряжения при коротком замыкании, вторичное напряжение U₂ при токе нагрузки /₂ = 2/_2ном и соs φ₂ = 0,7.

Построить зависимость ∆ U₂% (cos φ₂) процентного изменения напряжения на вторичной обмотке трансформатора при номинальной нагрузке и изменении коэффициента мощности cos φ₂.

Примечание. Структура обозначения трансформаторов серии ТМ пока­зана на примере трансформатора типа ТМ-25/6-10. Буквенное обозначение: Т – трехфазный; М – масляный (С – сухой). Цифровое обозначение: числитель – номинальная полная мощность S_ном = 25 кВ-А; знаменатель – высшее (первич­ное) номинальное напряжение U_1ном = 6-10 кВ.

Таблица 1

Техниче­ские дан­ные трансфор­матора
Тип	ТМ-160/6
Sном, кВ·А	160
U1 ном, кВ	6
U2 ном, кВ	0,23
Pо, кВт	0,51
Pк, кВт	2,65
uк, %	4,5

Решение:

1. Определим коэффициент трансформации n:

где - номинальное напряжение сети первичной обмотки, кВ.

- номинальное напряжение сети вторичной обмотки, кВ.

_{2.Найдем коэффициент нагрузки для определения коэффициента полезного действия:}

_{где β – коэффициент нагрузки}

-активные потери короткого замыкания, кВт.

- активные потери холостого хода, кВт.

_{3. Найдем величину коэффициента полезного действия при заданных параметрах .}

_{где β – коэффициент нагрузки}

- номинальная мощность трансформатора, кВА.

- коэффициент мощности

-активные потери короткого замыкания, кВт.

- активные потери холостого хода, кВт.

4.Определим номинальный ток в первичной обмотке :

_{5.Тогда ток во вторичной обмотке будет равен:}

6. Определим фазные напряжения:

7.Из формулы для определения потерь короткого замыкания найдем активное сопротивление короткого замыкания:

8.Найдем полное сопротивление короткого замыкания z_к:

_{9. Тогда индуктивное сопротивление схемы замещения будет равно хк :}

_{10. Определим активное сопротивление вторичной обмотки rн’:}

11. Определим индуктивное сопротивление вторичной обмотки:

_{12. Зная сопротивления определяем ток в первичной обмотке. Он определяется по формуле:}

Таким образом, делаем вывод, что ток во вторичной цепи будет равен току в первичной цепи обмоток.

.

13.Определим активное падение напряжение при коротком замыкании.

14.Определим индуктивное падение напряжение при коротком замыкании.

15. Определим вторичное напряжение при токе нагрузке равном

I₂=2 I_2ном соs φ₂ = 0,7.

Тогда напряжение на вторичной обмотке будет равно:

	Нагрузка
соs φ2	0	0.2	0.4	0.6	0.8	1	-0.8	-0.6	-0.4	-0.2	0
sin φ2	1	0.98	0.92	0.8	0.6	0	0.6	0.8	0.92	0.98	1
∆U2	4.35	4.73	5,14	5,25	5,15	3.25	0	-1,5	-2,66	3,6	8,18

Рисунок 2 – График зависимости U₂=f (cosφ₂)