1.5. СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ
Задача 25. Определить напряжение на зажимах трёхфазного синхронного генератора, работающего в режиме холостого хода, при соединении обмотки статора по схеме «треугольник» и «звезда», если известно: частота f = 50 Гц,
число последовательно соединённых витков фазы обмотки статора wст, обмо-
точный коэффициент kоб, максимальное значение магнитного потока одной фа-
зы Фmax, Вб.
Вариант |
wст |
kоб |
Фmax, Вб |
Вариант |
wст |
kоб |
Фmax, Вб |
1 |
170 |
0.9 |
0,012 |
14 |
195 |
0.9 |
0,017 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
160 |
0,92 |
0,01 |
15 |
185 |
0,92 |
0,015 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
180 |
0,94 |
0,016 |
16 |
160 |
0,94 |
0,014 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
190 |
0.9 |
0,018 |
17 |
180 |
0.9 |
0,012 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
200 |
0,92 |
0,011 |
18 |
190 |
0,92 |
0,014 |
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
210 |
0,94 |
0,02 |
19 |
200 |
0,94 |
0,008 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
175 |
0.9 |
0,015 |
20 |
180 |
0.9 |
0,015 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
180 |
0,92 |
0,014 |
21 |
200 |
0,92 |
0,013 |
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
190 |
0,94 |
0,014 |
22 |
210 |
0,94 |
0,012 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
200 |
0.9 |
0,012 |
23 |
180 |
0.9 |
0,014 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
210 |
0,92 |
0,01 |
24 |
170 |
0,92 |
0,008 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
180 |
0,94 |
0,011 |
25 |
200 |
0,94 |
0,015 |
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
170 |
0,94 |
0,013 |
26 |
210 |
0.9 |
0,013 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 26. Для синхронного генератора известно: число пар полюсов p,
номинальное напряжение Uном = 230 В, номинальный ток Iном, А; cosφ; магнит-
ные потери Pмаг, Вт, электрические потери Pэл, Вт; механические потери Pмех, % (в процентах от электрических потерь). Потери на возбуждение покрываются за счёт независимого источника возбуждения. Частота тока 50 Гц.
Определить подводимую механическую мощность, КПД и электромаг-
нитный момент генератора.
22
Вариант |
p |
Iном, А |
cosφ |
Pмаг, Вт |
Pэл, Вт |
Pмех, % |
1 |
2 |
60 |
0,8 |
780 |
1600 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
55 |
0,78 |
750 |
1700 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
40 |
0,82 |
760 |
1800 |
32 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
3 |
45 |
0,75 |
800 |
1650 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
3 |
50 |
0,85 |
650 |
1730 |
22 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
4 |
53 |
0,8 |
700 |
1800 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
4 |
47 |
0,78 |
780 |
1560 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
4 |
40 |
0,82 |
580 |
1700 |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
4 |
55 |
0,75 |
600 |
1745 |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
2 |
48 |
0,85 |
670 |
1690 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
2 |
62 |
0,8 |
700 |
1720 |
33 |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
2 |
37 |
0,78 |
730 |
1800 |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
2 |
45 |
0,82 |
560 |
1700 |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
3 |
40 |
0,75 |
620 |
1750 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
3 |
50 |
0,85 |
610 |
1650 |
32 |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
3 |
60 |
0,8 |
720 |
1820 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
3 |
55 |
0,78 |
700 |
1850 |
22 |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
4 |
40 |
0,82 |
750 |
1780 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
19 |
4 |
45 |
0,75 |
780 |
1740 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
4 |
50 |
0,85 |
670 |
1680 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
21 |
3 |
55 |
0,8 |
780 |
1800 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
22 |
3 |
40 |
0,78 |
750 |
1560 |
35 |
|
|
|
|
|
|
|
23 |
4 |
45 |
0,82 |
760 |
1700 |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
24 |
4 |
38 |
0,75 |
800 |
1745 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
2 |
40 |
0,8 |
780 |
1690 |
33 |
|
|
|
|
|
|
|
26 |
2 |
45 |
0,78 |
750 |
1800 |
30 |
|
|
|
|
|
|
|
Задача 27. В трёхфазную электрическую сеть с номинальным напряжением 380 В включены параллельно три СГ. Определить суммарную активную мощность, отдаваемую ими в сеть при номинальном режиме работы и суммарную активную мощность, отдаваемую генераторами в сеть в случае снижения тока якоря одного генератора на Х1, %, и увеличении тока якоря второго генератора на Х2, %, с изменением коэффициента мощности с номинального на сosϕ1 и сosϕ2.
23
Вариант |
Iя, А |
сosϕном |
Х1, % |
Х2, % |
сosϕ1 |
сosϕ2 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
100 |
0,9 |
10 |
10 |
0,85 |
0,87 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
110 |
0,87 |
5 |
15 |
0,87 |
0,82 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
120 |
0,85 |
4 |
5 |
0,9 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
90 |
0,87 |
7 |
10 |
0,92 |
0,87 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
95 |
0,9 |
10 |
5 |
0,85 |
0,82 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
105 |
0,87 |
6 |
6 |
0,85 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
80 |
0,85 |
10 |
7 |
0,87 |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
85 |
0,87 |
10 |
10 |
0,9 |
0,82 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
100 |
0,9 |
5 |
15 |
0,87 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
110 |
0,87 |
4 |
5 |
0,85 |
0,92 |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
120 |
0,85 |
7 |
10 |
0,9 |
0,82 |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
90 |
0,87 |
10 |
5 |
0,87 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
95 |
0,9 |
8 |
5 |
0,85 |
0,87 |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
105 |
0,87 |
10 |
7 |
0,85 |
0,82 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
80 |
0,85 |
5 |
10 |
0,8 |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
85 |
0,87 |
7 |
5 |
0,85 |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
95 |
0,86 |
8 |
5 |
0,8 |
0,78 |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
80 |
0,85 |
5 |
7 |
0,8 |
0,87 |
|
|
|
|
|
|
|
19 |
95 |
0,8 |
7 |
7 |
0,85 |
0,75 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
100 |
0,82 |
7 |
10 |
0,85 |
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
21 |
90 |
0,9 |
4 |
5 |
0,85 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
22 |
95 |
0,87 |
7 |
6 |
0,85 |
0,87 |
|
|
|
|
|
|
|
23 |
105 |
0,85 |
10 |
7 |
0,87 |
0,82 |
|
|
|
|
|
|
|
24 |
80 |
0,87 |
6 |
10 |
0,9 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
85 |
0,9 |
4 |
5 |
0,85 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
26 |
90 |
0,9 |
7 |
6 |
0,85 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
Задача 28. Для синхронного двигателя известно Uном = 6 кВ, cosφ = 0,9.
Определить полную мощность сети, угловую скорость вращения ротора СД,
номинальный и пусковой токи якоря, номинальный, максимальный и пусковой моменты, угол рассогласования (угол нагрузки), построить угловую характери-
стику. Данные для расчёта представлены в таблице.
24
Вариант |
2p |
Pном, МВт |
η, % |
Мп* |
Мmax |
Iп* |
1 |
10 |
0,63 |
93,8 |
0,8 |
2 |
5,4 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
10 |
0,8 |
94,4 |
0,85 |
2,1 |
5,7 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
10 |
1 |
94,6 |
0.85 |
2,1 |
5,8 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
10 |
1,25 |
95,1 |
0,8 |
2,1 |
5,8 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
10 |
1,6 |
95,7 |
0,9 |
2,1 |
5,9 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
8 |
0,8 |
84,8 |
0,75 |
2 |
6,2 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
8 |
1 |
95,4 |
0,85 |
2 |
5.6 |
|
|
|
|
|
|
|
8 |
8 |
1,25 |
94,8 |
0,8 |
2 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
8 |
1,6 |
95,6 |
0,85 |
2 |
5,4 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
6 |
2,5 |
96,6 |
0.85 |
2 |
5,7 |
|
|
|
|
|
|
|
11 |
6 |
3,2 |
96,8 |
0,8 |
2 |
5,8 |
|
|
|
|
|
|
|
12 |
6 |
5 |
96,4 |
0,9 |
2 |
5,8 |
|
|
|
|
|
|
|
13 |
8 |
3,2 |
96,7 |
0,75 |
2 |
5,9 |
|
|
|
|
|
|
|
14 |
8 |
4 |
96,9 |
0,85 |
2 |
6,2 |
|
|
|
|
|
|
|
15 |
8 |
6,3 |
95,2 |
0,8 |
2 |
5.6 |
|
|
|
|
|
|
|
16 |
6 |
1 |
95,8 |
0,85 |
2 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
6 |
1,25 |
95,7 |
0.85 |
2 |
5,4 |
|
|
|
|
|
|
|
18 |
6 |
1,6 |
96,3 |
0,8 |
2 |
5,7 |
|
|
|
|
|
|
|
19 |
6 |
2 |
97,3 |
0,9 |
2 |
5,8 |
|
|
|
|
|
|
|
20 |
6 |
4 |
95.4 |
0,75 |
2 |
5,8 |
|
|
|
|
|
|
|
21 |
6 |
1,2 |
84 |
0,75 |
2,1 |
5,4 |
|
|
|
|
|
|
|
22 |
8 |
1,6 |
95,4 |
0,85 |
2,1 |
5,7 |
|
|
|
|
|
|
|
23 |
6 |
2,5 |
92 |
0,8 |
2 |
5,8 |
|
|
|
|
|
|
|
24 |
8 |
1,25 |
95 |
0,85 |
2 |
5,4 |
|
|
|
|
|
|
|
25 |
6 |
1,6 |
88 |
0,75 |
2,1 |
5,7 |
|
|
|
|
|
|
|
26 |
6 |
2 |
90 |
0,85 |
2,1 |
5,8 |
|
|
|
|
|
|
|
Задача 29. Вращающий момент на валу трёхфазного синхронного генера-
тора M, Н·м. Полезная мощность приводного двигателя – P, кВт. Частота на-
пряжения на зажимах генератора f = 50 Гц. Определить число полюсов генера-
тора.
25
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
|
M, Н·м |
|
|
P, кВт |
|
Вариант |
|
M, Н·м |
|
|
P, кВт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
15,9 |
|
|
5 |
|
14 |
|
11 |
|
|
3,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
14,3 |
|
|
4,5 |
|
15 |
|
64 |
|
|
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
25 |
|
|
4 |
|
16 |
|
51,3 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
22,3 |
|
|
3,5 |
|
17 |
|
47,7 |
|
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
28,6 |
|
|
3 |
|
18 |
|
32 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
23,8 |
|
|
2,5 |
|
19 |
|
56,6 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
23,5 |
|
|
2 |
|
20 |
|
44,3 |
|
|
3,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
19 |
|
|
2,5 |
|
21 |
|
23 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
|
15,9 |
|
|
1 |
|
22 |
|
30 |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
23,8 |
|
|
1,5 |
|
23 |
|
15 |
|
|
3,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
94 |
|
|
5 |
|
24 |
|
22 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
85 |
|
|
4,5 |
|
25 |
|
27 |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
12,3 |
|
|
4 |
|
26 |
|
20 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 30. Определить мощность синхронного компенсатора, необходи-
мого для повышения коэффициента мощности установки до значения cosφ2, ес-
ли известно: число асинхронных двигателей N, их номинальная мощность P2,
кВт, КПД η, коэффициент мощности cosφ1.
Вариант |
N |
P2, кВт |
η |
cosφ1 |
cosφ2 |
|
|
|
|
|
|
1 |
10 |
1,5 |
0,75 |
0,74 |
0,92 |
|
|
|
|
|
|
2 |
8 |
2,2 |
0,81 |
0,74 |
0,94 |
|
|
|
|
|
|
3 |
5 |
3 |
0,82 |
0,73 |
0,96 |
|
|
|
|
|
|
4 |
6 |
4 |
0,78 |
0,76 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
5 |
7 |
5 |
0,76 |
0,74 |
0,92 |
|
|
|
|
|
|
6 |
8 |
5,5 |
0,73 |
0,74 |
0,94 |
|
|
|
|
|
|
7 |
5 |
1,5 |
0,75 |
0,73 |
0,96 |
|
|
|
|
|
|
8 |
10 |
2,2 |
0,81 |
0,76 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
9 |
8 |
3 |
0,82 |
0,74 |
0,92 |
|
|
|
|
|
|
10 |
5 |
4 |
0,78 |
0,74 |
0,94 |
|
|
|
|
|
|
11 |
6 |
5 |
0,76 |
0,73 |
0,96 |
|
|
|
|
|
|
12 |
7 |
5,5 |
0,73 |
0,76 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
26
13 |
8 |
1,5 |
0,75 |
0,74 |
0,92 |
|
|
|
|
|
|
14 |
5 |
2,2 |
0,81 |
0,74 |
0,94 |
|
|
|
|
|
|
15 |
10 |
3 |
0,82 |
0,73 |
0,96 |
|
|
|
|
|
|
16 |
8 |
4 |
0,78 |
0,76 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
17 |
5 |
5 |
0,76 |
0,74 |
0,92 |
|
|
|
|
|
|
18 |
6 |
5,5 |
0,73 |
0,74 |
0,94 |
|
|
|
|
|
|
19 |
7 |
1,5 |
0,75 |
0,73 |
0,96 |
|
|
|
|
|
|
20 |
8 |
2,2 |
0,81 |
0,76 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
21 |
6 |
3 |
0,78 |
0,74 |
0,94 |
|
|
|
|
|
|
22 |
5 |
4,5 |
0,75 |
0,73 |
0,96 |
|
|
|
|
|
|
23 |
4 |
5 |
0,81 |
0,76 |
0,95 |
|
|
|
|
|
|
24 |
8 |
5,5 |
0,82 |
0,74 |
0,92 |
|
|
|
|
|
|
25 |
9 |
1,5 |
0,73 |
0,74 |
0,94 |
|
|
|
|
|
|
26 |
10 |
2,2 |
0,75 |
0,73 |
0,96 |
|
|
|
|
|
|
27
