
МУ РГР 1-2 методичка
.pdfТаблица 4.2
Данные для расчета задачи №2
№ |
Наименование |
Предпоследняя |
|
|
|
Последняя цифра шифра |
|
|
|
||||||
п/п |
параметра |
цифра шифра |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|||
1 |
Uн, В |
0, 1, 2, 3, 4 |
500 |
220 |
380 |
220 |
380 |
380 |
220 |
380 |
220 |
500 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
500 |
220 |
380 |
220 |
380 |
380 |
220 |
380 |
220 |
500 |
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
2 |
fн, Гн |
0, 1, 2, 3, 4 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
U |
|
0, 1, 2, 3, 4 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,08 |
0,08 |
0,09 |
|
U1ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5, 6, 7, 8, 9 |
0,09 |
0,08 |
0,08 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
|||||
|
|||||||||||||||
4 |
f2, Гн |
0, 1, 2, 3, 4 |
2 |
1 |
1,75 |
2,5 |
3 |
3 |
2,5 |
1,75 |
1 |
2 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
2 |
1 |
1,85 |
2,5 |
3 |
3 |
2,5 |
1,75 |
1 |
2 |
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
5 |
Фм, Вб |
0, 1, 2, 3, 4 |
0,0078 |
0,0045 |
0,0077 |
0,0044 |
0,0032 |
0,0032 |
0,0044 |
0,0077 |
0,0045 |
0,0079 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
0,0079 |
0,0045 |
0,0077 |
0,0044 |
0,0032 |
0,0032 |
0,0044 |
0,0077 |
0,0045 |
0,0078 |
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
6 |
|
2р |
0, 1, 2, 3, 4 |
4 |
10 |
2 |
6 |
8 |
8 |
6 |
2 |
10 |
4 |
||
|
5, 6, 7, 8, 9 |
4 |
10 |
2 |
6 |
8 |
8 |
6 |
2 |
10 |
4 |
||||
|
|
|
|
||||||||||||
7 |
|
w2 |
0, 1, 2, 3, 4 |
80 |
160 |
60 |
50 |
90 |
90 |
50 |
60 |
160 |
80 |
||
|
5, 6, 7, 8, 9 |
80 |
160 |
60 |
50 |
90 |
90 |
50 |
60 |
160 |
80 |
||||
|
|
|
|
||||||||||||
8 |
Кобм1 |
0, 1, 2, 3, 4 |
0,95 |
0,94 |
0,96 |
0,93 |
0,945 |
0,945 |
0,93 |
0,96 |
0,94 |
0,95 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
0,95 |
0,94 |
0,96 |
0,93 |
0,945 |
0,945 |
0,93 |
0,96 |
0,94 |
0,95 |
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
9 |
Кобм2 |
0, 1, 2, 3, 4 |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
0,955 |
0,965 |
0,965 |
0,955 |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
0,955 |
0,965 |
0,965 |
0,955 |
0,96 |
0,96 |
0,96 |
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
10 |
R2, Ом |
0, 1, 2, 3, 4 |
0,3 |
0,32 |
0,2 |
0,18 |
0,2 |
0,2 |
0,18 |
0,2 |
0,32 |
0,36 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
0,36 |
0,32 |
0,2 |
0,18 |
0,2 |
0,2 |
0,18 |
0,2 |
0,32 |
0,3 |
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
11 |
х2, Ом |
0, 1, 2, 3, 4 |
0,3 |
0,58 |
0,45 |
0,25 |
0,32 |
0,32 |
0,25 |
0,45 |
0,58 |
0,55 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
0,5 |
0,58 |
0,45 |
0,25 |
0,32 |
0,32 |
0,25 |
0,45 |
0,58 |
0,3 |
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
12 |
Схема соединения |
0, 1, 2, 3, 4 |
∆ |
∆ |
Υ |
∆ |
Υ |
Υ |
∆ |
Υ |
∆ |
∆ |
|||
|
обмотки |
5, 6, 7, 8, 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21
14

4.3 Задача 3
Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором характеризуется величинами, числовые значения которых приведены в таблице 4.3:
- напряжение питающей сети Uн; - потребляемый ток Iн;
- частота питающей сети fн;
- частота вращения магнитного потока n1; - коэффициент мощности cos φн;
- коэффициент полезного действия ηн; - полезный момент на валу двигателя М2н;
- кратность пускового тока Iп ;
Iн
-кратность пускового момента; Мп ;
Мн
-перегрузочная способность Ммакс .
Мн
Схема соединения обмотки статора определяется напряжением сети. Начертить электрическую схему трехфазного асинхронного двигате- ля, в которой предусмотреть пуск двигателя с переключением звезда –
треугольник.
Вычислить для номинального режима работы трехфазного асинхрон- ного двигателя с короткозамкнутым ротором:
-активную мощность, потребляемую из сети Р1н;
-реактивную мощность, потребляемую из сети Q1н;
-номинальную мощность Р2н;
-число полюсов 2р;
-частоту вращения ротора nн;
-скольжение sн;
-частоту ЭДС во вращающемся роторе f2;
-пусковой ток Iп;
-пусковой момент Мп;
-максимальный момент Ммакс.
22
Таблица 4.3
Данные для расчета задачи №3
№ |
Наименование |
Предпоследняя |
|
|
|
Последняя цифра шифра |
|
|
|
||||||
п/п |
параметра |
цифра шифра |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|||
1 |
|
Uн, В |
0, 1, 2, 3, 4 |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
||
|
5, 6, 7, 8, 9 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
2 |
|
Iн, А |
0, 1, 2, 3, 4 |
244 |
143 |
130 |
28,5 |
357 |
130 |
28,5 |
357 |
143 |
244 |
||
|
5, 6, 7, 8, 9 |
244 |
143 |
357 |
28,5 |
130 |
357 |
28,5 |
130 |
143 |
244 |
||||
|
|
|
|
||||||||||||
3 |
fн, ГЦ |
0, 1, 2, 3, 4 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4 |
nн, об/мин |
0, 1, 2, 3, 4 |
3000 |
1500 |
750 |
1000 |
3000 |
750 |
1000 |
3000 |
1500 |
3000 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
3000 |
1500 |
3000 |
1000 |
750 |
3000 |
1000 |
750 |
150 |
3000 |
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
5 |
cos φн |
0, 1, 2, 3, 4 |
0,89 |
0,90 |
0,83 |
0,81 |
0,89 |
0,83 |
0,81 |
0,89 |
0,90 |
0,89 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
0,89 |
0,90 |
0,89 |
0,81 |
0,83 |
0,89 |
0,81 |
0,83 |
0,90 |
0,89 |
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
6 |
|
ηн, % |
0, 1, 2, 3, 4 |
91 |
92 |
90 |
85,5 |
91 |
90 |
85,5 |
91 |
92 |
91 |
||
|
5, 6, 7, 8, 9 |
91 |
92 |
91 |
85,5 |
90 |
91 |
85,5 |
90 |
92 |
91 |
||||
|
|
|
|
||||||||||||
7 |
М2н, Нм |
0, 1, 2, 3, 4 |
242,4 |
291,5 |
481 |
73,9 |
354 |
481 |
73,9 |
354 |
291,5 |
242,4 |
|||
5, 6, 7, 8, 9 |
242,4 |
291,5 |
354 |
73,9 |
481 |
354 |
73,9 |
481 |
291,5 |
242,4 |
|||||
|
|
|
|
||||||||||||
8 |
|
Iп |
0, 1, 2, 3, 4 |
7,5 |
7 |
6 |
6,5 |
7 |
6 |
6,5 |
7 |
7 |
4,7 |
||
|
Iн |
5, 6, 7, 8, 9 |
4,7 |
7 |
7 |
6,5 |
6 |
7 |
6,5 |
6 |
7 |
7,5 |
|||
|
|
||||||||||||||
9 |
|
Мп |
0, 1, 2, 3, 4 |
1,2 |
1,4 |
1,2 |
2 |
1,2 |
1,2 |
2 |
1,2 |
1,4 |
1,2 |
||
|
Мн |
5, 6, 7, 8, 9 |
1,2 |
1,4 |
1,2 |
2 |
1,2 |
1,2 |
2 |
1,2 |
1,4 |
1,2 |
|||
|
|
||||||||||||||
10 |
|
Ммакс |
|
0, 1, 2, 3, 4 |
2,5 |
2,5 |
2 |
2,5 |
2,2 |
2 |
2,5 |
2,2 |
2,5 |
2,5 |
|
|
Мн |
5, 6, 7, 8, 9 |
2,5 |
2,5 |
2,2 |
2,5 |
2 |
2,2 |
2,5 |
2 |
2,5 |
2,5 |
|||
|
|
23
20
4.4 Задача 4
Трехфазный синхронный турбогенератор характеризуется величина- ми, числовые значения которых приведены в таблице 4.4 для номиналь- ного режима:
-номинальная активная мощность Рн;
-частота переменного тока fн;
-линейное напряжение Uн;
-коэффициент мощности cos φн;
-частота вращения ротора nн;
-коэффициент полезного действия ηн.
Начертить принципиальную электрическую схему трехфазного син- хронного турбогенератора.
Вычислить для номинального режима работы синхронного турбоге- нератора:
-потребляемую механическую мощность Р1н;
-потери мощности ∆Рпот;
-реактивную мощность, Q2н;
-полную мощность S2н;
-ток, отдаваемый в сеть Iн;
-число полюсов 2р;
-фазное напряжение Uф.
Пояснить, чем отличается турбогенераторы от гидрогенераторов.
24
Таблица 4.4
Данные для расчета задачи №4
№ |
Наименование |
Предпоследняя |
|
|
|
Последняя цифра шифра |
|
|
|
||||
п/п |
параметра |
цифра шифра |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
1 |
Рн, МВт |
0, 1, 2, 3, 4 |
25 |
100 |
200 |
500 |
50 |
200 |
50 |
100 |
25 |
500 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
500 |
25 |
100 |
50 |
200 |
50 |
500 |
200 |
100 |
25 |
|||
|
|
||||||||||||
2 |
fн, Гц |
0, 1, 2, 3, 4 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
Uн, кВ |
0, 1, 2, 3, 4 |
6,3 |
10,5 |
15,75 |
20 |
10,5 |
15,75 |
10,5 |
10,5 |
6,3 |
20 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
20 |
6,3 |
10,5 |
10,5 |
15,75 |
10,5 |
20 |
15,75 |
10,5 |
6,3 |
|||
|
|
||||||||||||
4 |
cos φн |
0, 1, 2, 3, 4 |
0,8 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,9 |
0,9 |
0,85 |
0,85 |
0,8 |
0,9 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
0,9 |
0,8 |
0,85 |
0,85 |
0,9 |
0,9 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,8 |
|||
|
|
||||||||||||
5 |
nн, об/мин |
0, 1, 2, 3, 4 |
3000 |
3000 |
3000 |
3000 |
1500 |
3000 |
1500 |
3000 |
3000 |
3000 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
3000 |
3000 |
3000 |
1500 |
3000 |
1500 |
3000 |
3000 |
3000 |
3000 |
|||
|
|
||||||||||||
6 |
ηн, % |
0, 1, 2, 3, 4 |
97,4 |
98,4 |
98,6 |
98,7 |
97,9 |
98,5 |
97,8 |
98,4 |
97,4 |
98,6 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
98,6 |
97,4 |
98,4 |
97,8 |
98,5 |
97,9 |
98,7 |
98,6 |
98,4 |
97,4 |
|||
|
|
25
22
4.5 Задача 5
Трехфазный синхронный гидрогенератор характеризуется величина- ми, числовые значения которых приведены в таблице 4.5 для номиналь- ного режима:
-полная мощность Sн;
-частота переменного тока fн;
-линейное напряжение Uн;
-коэффициент мощности cos φн;
-число полюсов 2р;
-коэффициент полезного действия ηн.
Начертить принципиальную электрическую схему трехфазного син- хронного гидрогенератора.
Вычислить для номинального режима работы синхронного гидроге- нератора:
-полезную электрическую мощность Р2н;
-потребляемую механическую мощность Р1н;
-потери мощности ∆Рпот;
-реактивную мощность, Q2н;
-ток, отдаваемый в сеть Iн;
-частоту вращения ротора nн;
-фазное напряжение Uф.
Пояснить, чем отличается гидрогенераторы от турбогенераторов.
26
Таблица 4.5
Данные для расчета задачи №5
№ |
Наименование |
Предпоследняя |
|
|
|
Последняя цифра шифра |
|
|
|
||||
п/п |
параметра |
цифра шифра |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
1 |
Sн, МВА |
0, 1, 2, 3, 4 |
127,8 |
77,5 |
590 |
265 |
66 |
66 |
265 |
590 |
127,8 |
77,8 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
77,8 |
127,8 |
590 |
265 |
66 |
66 |
265 |
590 |
77,5 |
127,8 |
|||
|
|
||||||||||||
2 |
fн, Гц |
0, 1, 2, 3, 4 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3 |
Uн, кВ |
0, 1, 2, 3, 4 |
13,8 |
13,8 |
15,75 |
15,75 |
10,5 |
10,5 |
15,75 |
15,75 |
13,8 |
13,8 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
13,8 |
13,8 |
15,75 |
15,75 |
10,5 |
10,5 |
15,75 |
15,75 |
13,8 |
13,8 |
|||
|
|
||||||||||||
4 |
cos φн |
0, 1, 2, 3, 4 |
0,85 |
0,8 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,9 |
0,85 |
0,8 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
0,8 |
0,85 |
0,9 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,85 |
0,8 |
0,85 |
|||
|
|
||||||||||||
5 |
2р |
0, 1, 2, 3, 4 |
88 |
68 |
64 |
48 |
16 |
16 |
48 |
64 |
88 |
68 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
68 |
88 |
64 |
48 |
16 |
16 |
48 |
64 |
68 |
88 |
|||
|
|
||||||||||||
6 |
ηн, % |
0, 1, 2, 3, 4 |
97,6 |
97,8 |
98,2 |
98,2 |
97,4 |
97,3 |
98,2 |
98,2 |
97,8 |
97,7 |
|
5, 6, 7, 8, 9 |
97,7 |
97,8 |
98,2 |
98,2 |
97,3 |
97,4 |
98,2 |
98,2 |
97,8 |
97,6 |
|||
|
|
27
24

5 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАЧ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №2
Номинальной мощностью трансформатора называется полная мощ- ность на номинальном режиме, единица ее измерения «кВА».
Для однофазного трансформатора она определяется по формуле:
Sн = Uн1 ×Iн1 |
(5.1) |
||
Для трехфазного трансформатора: |
|
||
Sн = |
|
×Uн1 ×Iн1 |
(5.2) |
3 |
|||
Так как КПД трансформатора очень высок, |
можно считать, что |
Sн1= Sн2=S.
Та обмотка, к которой электрическая энергия подводится, называется первичной, ее величины имеют индекс «1».
Та обмотка, от которой электрическая энергия отводится, называется вторичной, ее величины имеют индекс «2».
Каждая обмотка может быть как обмоткой высокого напряжения – ВН, так и обмоткой низкого напряжения – НН, в зависимости понижающий или повышающий трансформатор.
Номинальные напряжения – это линейные напряжения:
Uн1= Uл1; Uн2= Uл2
Номинальные токи равны линейным токам:
Iн1= Iл1; Iн2= Iл2
Фазный коэффициент трансформации:
Кф = Uф1 = w1
Uф2 w1
Коэффициент трансформации:
К = U1 = Е1 = w1
U2 Е2 w1
(5.3)
(5.4)
(5.5)
(5.6)
Коэффициент трансформации показывает, во сколько раз трансфор- матор повышает или понижает напряжение; зависит от числа витков.
28
Обмотки ВН обозначаются: А – Х В – У
С – Z
Обмотки НН обозначаются: а – х б – у
c – z
Для трехфазных трансформаторов указывается схема соединения
Υ/Υ, или ∆/∆, или Υ/∆, или Υ/∆
Для трехфазного трансформатора линейный коэффициент транс-
формации равен: |
|
|
Кл = |
Uл1 |
(5.7) |
|
Uл2 |
|
Мощность холостого хода Рк равная потерям мощности в стальном магнитопроводе Рст из-за вихревых токов и перемагничивания
ток холостого хода:
i0 |
= |
Iх |
×100% |
(5.8) |
|
||||
|
|
Iн |
|
Напряжение короткого замыкания для силовых трансформаторов
Uк = |
Uk ×100% |
(5.9) |
|
Uн |
|
Мощность короткого замыкания, идет полностью на покрытие элек-
трических потерь в обмотках и равна номинальным потерям мощности в обмотках
Рк = Iн21 × R1 + Iн22 ×R2 = Робм н |
(5.10) |
где R1, R2 – активные сопротивления обмоток трансформатора
На всех других режимах работы трансформатора, кроме номинально-
го:
Робм = Рк × β 2 |
(5.11) |
|||
где коэффициент нагрузки: |
I2 |
|
|
|
β = |
|
(5.12) |
||
I2н |
||||
|
|
|||
|
|
|
29 |

Коэффициент полезного действия трансформатора:
æ |
|
|
|
Рх + Рк |
× β |
2 |
|
|
|
|
ö |
|
|
ç |
|
|
|
|
|
|
|
÷ |
|
||||
η = ç1- |
|
|
|
|
|
|
|
|
÷ ×100% |
(5.13) |
|||
|
β ×S × соsϕ |
н2 |
+ Р |
х |
+ Р |
к |
|||||||
è |
|
|
н |
|
|
|
|
|
ø |
|
|||
Номинальный КПД: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
æ |
|
|
|
Рх + Рк |
|
|
|
|
ö |
|
|
||
ç |
- |
|
|
|
|
|
÷ |
×100% |
(5.14) |
||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
η = ç1 |
Sн ×соsϕн2 + Рх |
|
|
|
÷ |
||||||||
è |
|
|
+ Рк ø |
|
|
Максимальное значение КПД соответствует нагрузке, при которой
магнитные потери в стали равны электрическим потерям мощности в обмотках
¢ 2 |
(5.15) |
Рх = [β ] × Рк |
Отсюда значение коэффициента нагрузки при максимальном КПД:
β |
¢ |
= |
Рх |
|
Рк |
||||
|
′ |
|
|
|
|
|
Обычно β =0,45÷0,65 |
|
|
|
||
Максимальный КПД: |
|
|
|
|
|
æ |
|
2 ×Рх |
ö |
|
|
ç |
- |
÷ |
×100% |
||
|
|||||
ηмакс = ç1 |
|
÷ |
|||
è |
|
β ¢ ×Sн ×соsϕн2 + 2 × Рх ø |
|
При выполнении расчетов следует помнить, что а) КПД трансформатора доходит до 99%, т.е. высокий;
б) ηмакс>ηн.
(5.16)
(5.17)
Задачи №2 и №3 выполняются после изучения раздела 4. Трехфаз- ные асинхронные двигатели.
При включении обмотки статора, соединенной «звездой» или «тре- угольником», в сеть трехфазного тока возникает вращающееся магнит- ное поле статора, частота вращения которого, называется синхронной:
n1 = |
60 ×f1 |
(5.18) |
|
p |
|||
|
|
где р – число пар полюсов двигателя;
f1 – частота тока статора (частота сети).
30