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

МУ РГР 1-2 методичка

.pdf
Скачиваний:
41
Добавлен:
15.02.2015
Размер:
282.36 Кб
Скачать

Таблица 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