IDZ4_Bochkarev

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Институт ИШПР

21.03.01 «Нефтегазовое дело»

Индивидуальное домашнее задание

№4

Вариант - 5

по дисциплине:

Электротехника 1.3

Исполнитель:
студент группы	О-2Б12		Бочкарев Вячеслав Дмитриевич		26.09.2023
Руководитель:	ФИО
преподаватель			Кулешова Елена Олеговна

Томск – 2023

Трехфазный трансформатор имеет номинальную мощность S_н , первичное номинальное линейное напряжение U_1н, вторичное линейное напряжение холостого хода U_2x, напряжение u_к %, мощность номинального короткого замыкания P_к, мощность холостого хода P_х (таблица 1). Ток холостого хода составляет k процентов от номинального тока первичной обмотки.

Определить:

1. коэффициент мощности холостого хода cos₀;

2. сопротивления первичной и вторичной обмоток R₁, X₁, R₂, X₂;

3. сопротивления ветви намагничивания Z_m, R_m, X_m.

Построить:

4. внешнюю характеристику U₂=f₁();

5. зависимость коэффициента полезного действия трансформатора от нагрузки =f₂() при коэффициентах нагрузки  = 0.25; 0.5; 0,75; 1,0; 1,25 и коэффициенте мощности cos₂=0,8.

Нарисовать Г- образную схему замещения трансформатора.

Примечание. Для построения внешней характеристики воспользоваться изменением вторичного напряжения:

Вариант	Группа соедин.	Sн	U1н	U2x	uк	Pк	Px	k
		кВА	кВ	В	%	Вт	Вт	%
5		75	10	230	5,0	1875	590	7,5

Таблица 1 – Исходные данные

Решение:

Исходный данные для расчета представлены в таблице 1:

Вариант	Группа соедин.	Sн	U1н	U2x	uк	Pк	Px	k
		кВА	кВ	В	%	Вт	Вт	%
5		75	10	230	5,0	1875	590	7,5

Таблица 1 ­ Исходные данные для расчета

1. Определим коэффициент мощности холостого хода cos₀:

Отсюда

2. Определим сопротивления первичной и вторичной обмоток R₁, X₁, R₂, X_2:

3. Определим сопротивления ветви намагничивания Z_m, R_m, X_m:

4. Построим внешнюю характеристику U₂=f₁():

Найдем потерю напряжения во вторичной обмотке

Тогда зависимость вторичного напряжения от коэффициента нагрузки принимает вид:

Вычисляем, результаты заносим в таблицу 2:

		0	0,25	0,5	0,75	1	1,25
U	%	0	1,37	2,73	4,1	5,46	6,83
U2	В	230	226,86	223,72	220,57	217,43	214,29

Таблица 2 – Результаты вычислений

Строим зависимость:

Рисунок 2 – График зависимости U₂ от 

5. Построим зависимость коэффициента полезного действия трансформатора от нагрузки =f₂():

Максимальное КПД будет при

Вычисляем, результаты заносим в таблицу 3:

	0	0,25	0,5	0,611	0,75	1	1,25
	0	0,955	0,965	0,966	0,965	0,96	0,955

Таблица 3 – Результаты вычислений

Строим зависимость:

Рисунок 3 – График зависимости  от 

Изобразим Г-образную схему замещения трансформатора:

Рисунок 4 ­ Схема замещения трансформатора.