83

Предисловие

В связи с постоянным развитием науки и техники студент за ограниченное время обучения должен изучить и запретить большое количество информации по каждому предмету. Основой глубоких и долговременных знаний является систематическая самостоятельная работа студента над курсом равномерно в течение всего семестра с приобретением необходимых навыков в применении законов и методов расчета для анализа и решения практических задач. Предлагаемые в пособии задания охватывают материал курса по разделам: «магнитные цепи с постоянным МДС», «Трансформаторы» и «Электрические машины». Целью расчетно-графической работы является проверка усвоения студентами соответствующих разделов курса.

1. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы

Материал, изучаемый студентами по учебнику, необходимо конспектировать в тетрадь, выделяя основные определения и формулы. Электрические схемы вычерчиваются в условных обозначениях, соответствующих действующим ГОСТам.

После проработки какой-либо темы необходимо без помощи учебника выполнить доказательство законов и вывести формулы. Нельзя оставлять ничего непонятного при изучении дисциплины.

Особое внимание должно быть уделено задачам и вопросам для самопроверки, а также разбору решений типовых примеров, помещенных в учебниках и настоящем пособии.

Приступать к выполнению расчетно-графической работы необходимого материала и решения достаточного количества задач из рекомендуемой литературы.

При оформлении каждой задачи необходимо приводить исходную схему с принятыми буквенными обозначениями и численными значениями. Рисунки, схемы и графики должны быть выполнены аккуратно в масштабе единиц физической величины. На осях координат графиков должны быть указаны значения физических величин.

При оформлении расчетно-графической работы нужно указывать необходимые расчетные формулы. Конечный результат должен быть выделен из общего текста.

Каждый этап решения задачи должен иметь пояснение. Вычисления следует выполнять с точностью до третьей значащей цифры.

Расчетно-графическую работу следует выполнять на отдельных листах бумаги формата А4, оставляя поля: справа 10 мм, слева 20 мм, сверху 25 мм, снизу 20 мм.

Формулы и расчеты пишут чернилами, а чертежи, схемы и графики выполняют карандашом. Решение задач выполняют в СИ с указанием единиц физических величин.

В начале каждой задачи следует привести краткое условие, расчетную схему и исходные данные для своего варианта.

На титульном листе расчетно-графической работы должно быть указано наименование министерства, университета, кафедры, группа, фамилия и иницыалы студента и преподавателя.

Расчетно-графическая работа по курсу содержит 70 вариантов. Для каждого студента вариант для выполнения РГР указывается преподавателем.

2. Задания для выполнения расчетно-графической работы

Расчетно-графическая работа № 2 состоит из четырех задач и посвящена расчету основных параметров и характеристик трансформаторов и электрических машин, а также анализу магнитных цепей с постоянной магнитодвижущей силой.

Приступая к выполнению расчетно-графической работы, необходимо иметь четкое представление об устройстве, принципе действия и физических процессах в трансформаторе, трехфазном асинхронном двигателе, машинах постоянного тока. При анализе магнитной цепи с постоянной магнитодвижущей силой необходимо иметь понятие о величинах, характеризующих магнитную цепь, знать основные законы и методы расчета магнитной цепи. Так как магнитная цепь является нелинейной, то основным методом расчета является графический метод расчета цепей.

Вариант 1

1. Определить активную мощность, потребляемую однофазным трансформатором из сети при аварийном коротком замыкании, если его номинальная мощность 15 кВА, коэффициент трансформации 3, напряжение на вторичной обмотке в режиме холостого хода 127 В, напряжение короткого замыкания 10 %, а мощность потерь в обмотках при номинальном токе 936 Вт. Потерями в сердечнике пренебречь.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с номинальным напряжением 380 В потребляет из сети ток 5,5 А, при этом частота вращения ротора 1320 об/мин, КПД двигателя 75 % , а коэффициент мощности – 0,7. Номинальная частота вращения ротора 1370 об/мин, кратность максимального момента 2,1. Определить максимальный момент на валу двигателя при увеличении напряжения на его зажимах на 10 %.

3. Двигатель постоянного тока независимого возбуждения подключен к сети напряжением 200 В. Напряжение на обмотке возбуждения 110 В. Сопротивление обмотки возбуждения 120 Ом, сопротивление обмотки якоря 0,4 Ом. Магнитный поток машины 7,5∙10^-3Вб, конструктивные коэффициенты С_Е = 17,1; С_М = 135. Частота вращения вала двигателя 1500 об/мин. Определить суммарную мощность механических потерь и потерь в стали и КПД двигателя.

4 . Напряженность магнитного поля в сердечнике 450 А/м, длина средней силовой линии магнитного поля 20 см, сила притяжения в воздушном зазоре 101,7 Н. МДС первой катушки 1500 А, второй – 500 А. Магнитный поток в воздушном зазоре 0,226 · 10^-3 Вб. Определить величину воздушного зазора и площадь поперечного сечения сердечника.

Вариант 2

1. Определить коэффициент мощности однофазного трансформатора, если напряжение на загрузке 110 В, сопротивление нагрузки 6 + j8 Ом, коэффициент загрузки трансформатора 0,7, коэффициент полезного действия 90 %.

2. Трехфазный асинхронный двигатель в номинальном режиме работы потребляет из сети мощность 800 Вт, номинальный КПД двигателя 70 %, число пар полюсов 2, частота тока сети 50 Гц, частота тока в цепи ротора 3,5 Гц. Критическое скольжение 0,37, кратность пускового момента 1,8. Определить кратность максимального момента и построить механическую характеристику двигателя.

3. К генератору постоянного тока параллельного возбуждения подключена нагрузка сопротивлением 4 Ом. Напряжение на зажимах нагрузки 220 В. Сопротивление обмотки возбуждения генератора 150 Ом, обмотки якоря 0,3 Ом. Мощность механических потерь и потерь в стали генератора 400 Вт. Определить КПД генератора и его тормозной момент, если произведение С_ЕФ = 0,13.

4 . Сила притяжения электромагнита 340 Н. Числа витков катушек соответственно 800 и 600. МДС, создаваемая второй катушкой, 900 А. Длина средней силовой линии магнитного поля в неподвижной части электромагнита 70 см, в подвижной –30 см, площадь поперечного сечения сердечника 3 см², воздушный зазор 1 мм. Напряженность магнитного поля в сердечнике представлена в виде Н (А/м) = 200 В² (Тл). Определить токи в катушках.

Вариант 3

1. К однофазному трансформатору номинальной мощностью 57,5 кВА с номинальными напряжениями 6000/230 В подключена активно-индуктивная нагрузка с коэффициентом мощности 0,82. Ток холостого хода трансформатора составляет 7 % от номинального тока. Параметры схемы замещения: R₀ = 1800 Ом, R_к=17,5 Ом. Определить мощность, потребляемую трансформатором при максимальном КПД, и комплексное сопротивление нагрузки.

2. Определить номинальный ток трехфазного асинхронного двигателя, номинальное напряжение которого 220 В, номинальный КПД 78 %, номинальный коэффициент мощности 0,81. Кратность максимального момента 2,3, частота тока сети 50 Гц, частота тока в цепи ротора при номинальном моменте 3 Гц. Частота вращения ротора 1420 об/мин при моменте на его валу 12 Н·м.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. Сопротивление обмотки возбуждения 200 Ом, обмотки якоря 1,2 Ом. Магнитный поток в машине 0,36 · 10^-2 Вб, конструктивный коэффициент С_Е = 37. При мощности потерь в обмотке якоря 600 Вт КПД двигателя 80 %. Определить момент на валу двигателя.

4 . Ток в первой катушке 2,5 А при числе витков 1000, во второй катушке 1 А при числе витков 300. Средняя длина силовых линий магнитного поля на первом участке 20 см, на втором – 40 см, на третьем – 5 см, площадь поперечного сечения сердечника 20 см². Напряженность магнитного поля на первом участке 100 А/см. Определить величину воздушного зазора. Кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В(Тл)	0,4	0,6	0,8	0,9	0,95	1	1,2
Н(А/см)	10	20	40	60	80	100	120

Вариант 4

1. Однофазный трансформатор работает в номинальном режиме, при этом мощность нагрузки 800 Вт, сопротивление нагрузки 8 +j 6 Ом. Построить зависимость , сели коэффициент трансформации трансформатора 2,5, активное сопротивление первичной обмотки 1,5 Ом, а оптимальный коэффициент загрузки трансформатора 0,75. Характеристику КПД построить при изменении тока во вторичной обмотке в пределах от 0 до 1,2I_2ном с шагом изменения тока I₂ в 20 %.

2. Трехфазный асинхронный двигатель потребляет из сети ток 6 А, коэффициент мощности двигателя при этом составляет 0,77, КПД 85 %, а частота вращения вала 1290 об/мин. Напряжение сети 380 В, кратность максимального момента 2,3, а частота вращения вала при максимальном моменте 960 об/мин. Определить номинальную мощность двигателя.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения номинальной мощностью 20 кВт и с номинальным КПД 80 % подключен к сети напряжением 220 В. Сопротивление обмотки возбуждения 55 Ом, магнитный поток 0,8 · 10^-3 Вб, конструктивный коэффициент С_Е = 119,7. Суммарная мощность механических потерь и потерь в стали двигателя составляет 4 % от потребляемой им мощности. Определить номинальный момент двигателя.

4 . Сила притяжения электромагнита 200 Н. Первая катушка сопротивлением 20 Ом подключена к источнику питания напряжением 63,6 В. Напряженность магнитного поля в сердечнике 300 А/м. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 40 см, на втором – 20 см, площадь поперечного сечения сердечника 5 см², величина воздушного зазора 1 мм. Вторая катушка создает МДС 500 А. Определить число витков первой катушки.

Вариант 5

1. К однофазному трансформатору номинальной мощностью 25 кВА подключена нагрузка сопротивлением 3 +j4 Ом. Определить КПД трансформатора и мощность, потребляемую им из сети, при коэффициенте загрузки 0,8, если активные сопротивления первичной и вторичной обмоток соответственно равны 0,5 Ом и 0,125 Ом, а оптимальный коэффициент загрузки трансформатора 0,7.

2. Трехфазный асинхронный двигатель в номинальном режиме работы потребляет из сети мощность 4000 Вт, номинальный КПД двигателя 75 %, число пар полюсов 2, частота тока сети 50 Гц, частота тока в цепи ротора при максимальном моменте 8 Гц. Кратность максимального момента 2,4, кратность пускового момента 1,8. Построить механическую характеристику двигателя.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. При частоте вращения вала 1500 об/мин КПД двигателя 65 %, магнитный поток 7,5∙10^-3 Вб. Конструктивные коэффициенты машины С_Е = 18, С_М = 127. Сопротивление обмотки якоря 0,5 Ом. Определить суммарную мощность механических потерь и потерь в стали двигателя.

4 . Сила притяжения в зазоре 15,9 Н. Число витков катушки 100. Площади поперечных сечений сердечника S₁ = 1 см², S₂ = 0,4 см². Длина средней силовой линии магнитного поля на участках l₁ = 4 см, l₂ = 9 см, величина воздушного зазора 0,01 мм. Кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В(Тл)	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2
Н(А/м)	40	95	160	270	435	850

Определить ток в катушке.

Вариант 6

1. Однофазный трансформатор имеет числа витков первичной и вторичной обмоток соответственно 1000 и 600. Площадь поперечного сечения сердечника 5,5 см², индукция в сердечнике 1,8 Тл, частота тока сети 50 Гц. Определить ток в нагрузке, активную и реактивную мощности нагрузки, если сопротивление нагрузки 10е^j37º Ом, а падение напряжения на вторичной обмотке 4,5 %.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с номинальным напряжением 380 В потребляет из сети ток 5,2 А, при этом частота вращения ротора 940 об/мин, КПД двигателя 73 %, а его коэффициент мощности 0,75. Номинальная частота вращения ротора 970 об/мин, кратность максимального момента 2,2. Определить максимальный момент на валу двигателя при снижении напряжения на его зажимах на 10 %.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. При номинальной мощности двигателя 7 кВт и номинальной частоте вращения вала 1500 об/мин ЭДС в обмотке якоря 208 В. Сопротивление обмотки возбуждения 80 ОМ. Конструктивные коэффициенты машины С_Е =17, С_М = 150. Определить номинальный КПД и суммарную мощность магнитных и механических потерь двигателя.

4 . Токи в катушках сердечника

I₁ = 2 А, I₂ =5 А, I₃ = 4 А. Числа витков катушек w₁ = 1000, w₂ = 600, w₃ = 500. Площадь поперечного сечения сердечника 4 см², средняя длина силовой линии магнитного поля 80 см, величина воздушного зазора 2 мм. Кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В(Тл)	0,4	0,8	1,2	1,6	2	2,4
Н(А/м)	55	135	220	335	500	1200

Определить напряженности магнитного поля в сердечнике и в воздушном зазоре.

Вариант 7

1. Ко вторичной обмотке трансформатора номинальной мощностью 1000 ВА с номинальным первичным напряжением 380 В подключена лампа накаливания. Напряжения на зажимах вторичной обмотки 220 В, падение напряжения на вторичной обмотке 1 %, мощность короткого замыкания 30 Вт. Паспортные данные лампы накаливания: номинальная мощность 200 Вт, номинальное напряжение 220 В. Определить, сколько таких ламп и каким образом нужно подключить к трансформатору, чтобы коэффициент загрузки увеличился в 2,97 раз.

2. Трехфазный асинхронный двигатель потребляет из сети ток 6,2 А, при этом коэффициент мощности двигателя 0,76, его КПД 85 %, а частота вращения вала 1290 об/мин. Напряжение сети 380 В. Определить номинальный момент двигателя, если номинальная частота вращения вала 1380 об/мин, а кратность максимального момента 2,4.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. Номинальный момент двигателя 44 Н·м, номинальная частота вращения 1500 об/мин, номинальный КПД 75 %. Сопротивление обмотки якоря 0,4 Ом. Произведение С_Е ·Φ = 0,136. Определить сопротивление пускового реостата и потребляемую мощность двигателем при пуске при условии, что

I _яп = 2,5I_ян.

4. Токи в катушках сердечника I₁ =2 А, I₂ = 5 А, I₃ = 4 А. Числа витков катушек w₁ = 1000, w₂ = 600, I₃ = 500. Длина средней силовой линии магнитного поля 1,5 м, площадь поперечного сечения сердечника 4 см², величина воздушного зазора 1 мм. Кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В(Т)	0,4	0,8	1,2	1,6	2
Н(А/м)	100	210	360	480	650

Определить силу притяжения в зазоре.

Вариант 8

1. Коэффициент полезного действия однофазного трансформатора при оптимальном коэффициенте загрузки 0,72 равен 95 %. Номинальная мощность трансформатора 10 кВА, номинальные напряжения обмоток: первичной – 660 В, вторичной – 220 В, напряжение короткого замыкания 5 %. Мощность, потребляемая трансформатором из сети, 5 кВт. Определить активные и реактивные сопротивления обмоток трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором потребляет из сети ток 11,5 А при коэффициенте мощности 0,70. Момент на валу двигателя 22 Н·м, при этом ток в фазе ротора 20 А. Активное сопротивление фазы статора 2 Ом, активное и индуктивное сопротивления фазы неподвижного ротора соответственно равны 0,3 Ом и 0,5 Ом. Напряжение сети 220 В, мощность холостого хода двигателя 250 Вт. Определить ток в фазе ротора при пуске и построить зависимость I₂ = f(S) (S= 0; 0,05; 0,2; 0,3; 0,5; 0,7; 1).

3 . Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. При номинальном моменте двигателя 47 Н·м. ЭДС в обмотке якоря 207 В. Сопротивление обмотки возбуждения 90 Ом, сопротивление обмотки якоря 0,35 Ом. Частота вращения вала при идеальном холостом ходе 1530 об/мин. Мощность магнитных потерь в двигателе 300 Вт. Определить мощность механических потерь в двигателе.

4. Токи в катушках сердечника I₁ = 4 А, I₂ = 1 А. Числа витков катушек w₁ = 500, w₂=1000. Длина средней силовой линии магнитного поля 1,5 м, поперечная площадь сердечника 4 см², величина воздушного зазора 1 мм. Определить напряженность магнитного поля в зазоре, если кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В (Тл)	0,4	0,8	1,2	1,6	2	2,4
Н (А/м)	100	210	360	480	650	1000

Вариант 9

1. Однофазный трансформатор с номинальной мощностью 250 ВА и с номинальным первичным напряжением 380 В питает две лампы накаливания, включенные между собой параллельно. Паспортные данные ламп: номинальная мощность 100 Вт, номинальное напряжение 127 В. Напряжение на зажимах вторичной обмотки 127 В, падение напряжения на вторичной обмотке 8%. Определить, как изменится коэффициент загрузки трансформатора, если лампы включить последовательно. Считать, что падение напряжения на вторичной обмотке при последовательном соединении уменьшается в два раза. Показать изменение режима работы трансформатора на внешней характеристике.

2. Номинальные данные трехфазного асинхронного двигателя: мощность на валу 20 кВт, частота вращения вала 960 об/мин, коэффициент мощности 0,84, КПД 88%. Кратность максимального момента 1,8, напряжение сети 380 В при частоте 50 Гц.

Определить: номинальный ток в фазе статора, число пар полюсов двигателя, максимальный момент и критическое скольжение.

3. Генератор постоянного тока параллельного возбуждения, работающий с номинальной мощностью 5 кВт, питает нагрузку сопротивлением 9,68 Ом. Сопротивление обмотки возбуждения 150 Ом, сопротивление обмотки якоря 0,6 Ом. Магнитный поток машины 0,65 ·10^-2 Вб, конструктивный коэффициент С_Е = 59,9, сумма потерь в стали и механических потерь составляет 6% от номинальной мощности генератора. Определить тормозной момент на валу генератора.

4 . Сила притяжения электромагнита 458,6 Н, ток в катушке 2,82 А. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 45 см, на втором – 15 см, площадь поперечного сечения сердечника 4 см², величина воздушного зазора 1 мм. Напряженность магнитного поля в сердечнике Н_ст (А/м) = 400 В² (Тл). Определить индуктивность катушки и магнитный поток в зазоре.

Вариант 10

1. Коэффициент мощности однофазного трансформатора с номинальной мощностью 500 ВА равен 0,85. Напряжение короткого замыкания 18,0 В, коэффициент загрузки трансформатора 0,7, числа витков первичной и вторичной обмоток соответственно равны 1000 и 400, активное и реактивное сопротивления вторичной обмотки соответственно равны 0,4 Ом и 0,6 Ом. К трансформатору подключена нагрузка с комплексным сопротивлением 27,2е^j37º Ом. Определить КПД трансформатора и ΔU %.

2. Трехфазный асинхронный двигатель потребляет из сети ток

6,5 А, при этом КПД двигателя 86 %, его коэффициент мощности 0,77, а частота вращения вала 1340 об/мин. Номинальная частота вращения вала 1370 об/мин, кратность максимального момента 2,2. Напряжение сети 220 В. Определить кратность пускового момента двигателя.

3. Вал генератора постоянного тока параллельного возбуждения приводится во вращение с частотой 1000 об/мин при моменте на его валу 70 Н·м. Ток в обмотке возбуждения 2 А, ЭДС в обмотке якоря 238,3 В. Сопротивление обмотки возбуждения 110 Ом, сопротивление нагрузки 8 Ом. Мощность механических потерь в генераторе 130 Вт. Определить мощность магнитных потерь в генераторе.

4 . Два ферромагнитных кольца сцеплены общей катушкой с током. Число витков катушки 200. Радиус средней силовой линии магнитного поля в первом кольце 3 см, во втором 5 см. Площадь поперечного сечения первого кольца 10 см², второго – 15 см². Магнитный поток во втором кольце 1,2 · 10 ^-3 Вб. Определить магнитный поток в первом кольце. Кривая намагничивания сердечников задана таблично.

В(Тл)	0,4	0,8	1	1,2	1,4
Н(А/см)	1	2	4	8	12

Вариант 11

1. Однофазный трансформатор с коэффициентом трансформации 2,5 потребляет из сети мощность 250 Вт. Мощность холостого хода трансформатора 5 Вт, напряжение короткого замыкания 10 В, коэффициент загрузки 0,75, активное и реактивное сопротивления вторичной обмотки соответственно равны 0,4 Ом и 0,6 Ом. Коэффициент мощности активно-индуктивной нагрузки 0,85. Определить комплексное сопротивление нагрузки.

2. Трехфазный асинхронный двигатель потребляет из сети ток 10 А, при котором коэффициент мощности двигателя 0,72, КПД 75 %, а частота вращения ротора 1350 об/мин. Номинальная частота вращения ротора 1380 об/мин, кратность максимального момента 2,1. Напряжение сети 380 В. Определить мощность на валу двигателя, если к нему приложен момент 30 Н·м.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. Номинальная частота вращения вала 600 об/мин, номинальный КПД 80 %. Мощность, потребляемая двигателем из сети в номинальном режиме, 20 кВт. Сопротивление обмотки возбуждения 80 Ом, сопротивление обмотки якоря 0,1 Ом. Построить естественную и искусственную механические характеристики двигателя. Искусственная механическая характеристика получается при включении в цепь якоря дополнительного сопротивления 0,07 Ом. Для построения характеристик использовать точки идеального холостого хода и номинального режима работы.

4 . Два сердечника, выполненные из одинакового ферромагнитного материала, связаны общей обмоткой, по которой пробегает ток 2 А. Сила притяжения в зазоре 481,7 Н. Длина средней силовой линии магнитного поля в первом сердечнике 90 см, во втором – 20 см, площадь поперечного сечения первого сердечника 8 см², второго 10 см², величина воздушного зазора 1 мм. Кривая намагничивания сердечников задана выражением Н (А/м) = 300В² (Тл). Определить магнитные потоки в сердечниках.

Вариант 12

1. Однофазный трансформатор с номинальной мощностью 1000 ВА и номинальным вторичным напряжением 110 В питает нагрузку сопротивлением 16 + j12 Ом. КПД трансформатора 91 %, падение напряжения на вторичной обмотке 4 %. Сопротивления обмоток трансформатора: R₁ = 1 Ом, R₂ = 0,25 Ом. Активное сопротивление намагничивающего контура 600 Ом. Определить ток холостого хода трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель имеет паспортные данные: номинальные мощность 7,5 кВт, коэффициент мощности 0,82, КПД 85%. Число пар полюсов двигателя 3, кратность максимального момента 2,2. Частота тока в цепи ротора при максимальном моменте 5 Гц. Напряжение сети 380 В при частоте тока 50 Гц. Определить номинальный ток и максимальный момент двигателя.

3 . Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. Номинальный ток двигателя 60 А, номинальный КПД 75 %. Сопротивление обмотки возбуждения 80 Ом. При номинальной нагрузке магнитный поток машины 0,8·10^-2 Вб, конструктивный коэффициент С_Е = 18,1, а ЭДС в обмотке якоря 214 В. Построить естественную и искусственную механические характеристики двигателя. Искусственную характеристику построить при ослаблении магнитного поля на 5 %. Для построения характеристик использовать точки идеального холостого хода и номинального режима работы.

4. Сила притяжения электромагнита 424 Н при токе в катушке 3 А. Число витков катушки 600. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 15 см, на втором – 15 см, на третьем – 20 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом и третьем участках 4 см², на втором – 6 см². Кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м)=400В² (Тл). Определить величину воздушного зазора.

Вариант 13

1. Мощность, потребляемая однофазным трансформатором из сети, 450 Вт. Мощность холостого хода 10 Вт, напряжение короткого замыкания 10,5 В, коэффициент загрузки трансформатора 0,65, падение напряжения на вторичной обмотке 4 %. Активное и реактивное сопротивления первичной обмотки соответственно равны 1,25 Ом и 1,75 Ом. Сопротивление нагрузки 8 + j6 Ом. Определить номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В частотой тока 50 Гц. Нагрузка на валу двигателя номинальная, при которой потребляемый ток 11,5, коэффициент мощности 0,7, КПД 72 %, а ЭДС в фазе ротора 8 В. Число витков фазы ротора 200, обмоточный коэффициент 0,96, магнитный поток машины 2,2 · 10^-3 Вб. Число пар полюсов двигателя 3, кратность пускового момента 1,2. Определить максимальный момент двигателя, если частота тока в обмотке ротора при максимальном моменте равна 15 Гц.

3 . Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальное напряжение 220 В, номинальная мощность 7,5 кВт, номинальная частота вращения вала 1000 об/мин, номинальный КПД 80 %. В номинальном режиме работы потери мощности в обмотке возбуждения 400 Вт, а в обмотке якоря 550 Вт. Определить соотношения конструктивных коэффициентов двигателя С_Е/С_М.

4. Напряженность магнитного поля в сердечнике 350 А/м. Токи в первой катушке 1 А, во второй – 2 А, в третьей – 2 А. Числа витков в первой катушке 500, во второй – 700, в третьей – 1000. Длина средней силовой линии магнитного поля 70 см, величина воздушного зазора 2 мм. Определить силу притяжения в зазоре, если магнитный поток в сердечнике 0,32 · 10^-3 Вб.

Вариант 14

1. К однофазному трансформатору номинальной мощностью 3500 ВА с номинальным вторичным напряжением 220 В подключена нагрузка сопротивлением 8 + j6 Ом . Коэффициент загрузки трансформатора 0,55, КПД трансформатора 92 %, активные сопротивления первичной и вторичной обмоток соответственно равны 1 Ом и 0,25 Ом. Определить максимальный КПД трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором, подключенный к сети напряжением 220 В частотой 50 Гц, в номинальном режиме потребляет ток 100 А, при котором коэффициент мощности 0,75, КПД 80 %, а ЭДС в фазе ротора 6 В. Определить ток в фазе ротора в момент пуска, если максимальный момент двигателя 300 Н ·м, кратность максимального момента 2, активное сопротивление фазы ротора 0,1 Ом, индуктивность фазы ротора 2,2 · 10^-4 Гн.

3. Момент на валу двигателя постоянного тока параллельного возбуждения 140 Н·м, КПД двигателя 91 %, ток в обмотке якоря 40 А, ЭДС якоря 206 В, мощность потерь в обмотке якоря 560 Вт. Частота вращения вала двигателя при идеальном холостом ходе 620 об/мин. Определить сопротивление обмотки возбуждения двигателя.

4 . Сила притяжения электромагнита 240 Н. Ток в первой катушке 3 А. Число витков первой катушки 1000, второй – 500. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 70 см, на втором – 30 см, площадь поперечного сечения сердечника 3 см², величина воздушного зазора 1 мм. Напряженность магнитного поля в сердечнике Н (А/м)=200В² (Тл). Определить напряжение на зажимах вторичной катушки, если ее сопротивление 40 Ом.

Вариант 15

1. Определить комплексное сопротивление приемника, подключенного к однофазному трансформатору номинальной мощностью 57,5 кВА с номинальными напряжениями 6000/230 В. Мощность короткого замыкания 1600 Вт, напряжение короткого замыкания 5,35%. Мощность приемника 40 кВт, а коэффициент мощности приемника 0,82 (φ₂ > 0).

2. Трехфазный асинхронный двигатель, подключенный к сети напряжением 220 В, частотой тока 50 Гц, потребляет ток 21 А, при котором его коэффициент мощности 0,8, КПД 83,7 %, момент на валу 36 Н·м. Номинальный момент двигателя 45 Н·м, кратность максимального момента 2,2, число пар полюсов двигателя 2. Определить номинальную мощность двигателя.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. Номинальный ток двигателя 36 А, номинальный КПД 70%, номинальная частота вращения вала 1500 об/мин. Сопротивление обмотки возбуждения 85 Ом, мощность потерь в обмотке якоря 560 Вт, разность между конструктивными коэффициентами машины С_М – С_Е = 143. Определить магнитный поток в двигателе.

4 . Магнитный поток в воздушном зазоре электромагнита 0,6·10^-3 Вб. Ток в катушке 2,5 А, число витков 600. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 40 см, на втором – 20 см, на третьем – 25 см. Величина воздушного зазора 0,5 мм, площадь поперечного сечения сердечника на первом и третьем участках 4 см². Напряженность магнитного поля на первом и третьем участках 580 А/м, на втором – 370 А/м. Определить площадь поперечного сечения сердечника на втором участке.

Вариант 16

1. Однофазный трансформатор с паспортными данными:

S_ном = 1000 В·А, U_ном = 220 В, η_ном = 86 % потребляет из сети номинальный ток. Определить активные сопротивления обмоток и максимальный КПД трансформатора, если комплексное сопротивление нагрузки равно 10 е^j36,87º Ом, мощность нагрузки 800 Вт. Мощность холостого хода 35 Вт.

2. Определить номинальный ток обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя, подключенного к сети напряжением 380 В с частотой тока 50 Гц, номинальный КПД которого 70 %. Максимальный момент двигателя 111 Н·м, кратность максимального момента 2,2, число пар полюсов двигателя 2, частота тока в обмотке ротора при максимальном моменте 11 Гц, реактивная мощность, потребляемая двигателем из сети, 8885 В·Ар.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. КПД двигателя 65 % при моменте на его валу 30 Н·м и частоте вращения вала 700 об/мин. Суммарная мощность механических и магнитных потерь двигателя 300 Вт. Произведение С_М ·Φ = 2,4. Определить ЭДС обмотки якоря двигателя.

4 . Сила притяжения электромагнита 800 Н. Площадь поперечного сечения сердечника 20 см². При отсутствии воздушного зазора МДС катушки 500 А. При величине воздушного зазора δ МДС кадушки 1000 А, при этом напряженность магнитного поля в сердечнике в обоих случаях одна и та же. Определить магнитное напряжение в воздушном зазоре.

Вариант 17

1. Однофазный трансформатор номинальной мощностью 1000 В·А с номинальным первичным напряжением 220 В потребляет из сети ток 3,8 А. В цепь вторичной обмотки включена нагрузка сопротивлением 10 + j14 Ом, мощность потерь в обмотках 35 Вт. Определить напряжение короткого замыкания трансформатора, если его коэффициент трансформации равен 1,8.

2. Определить номинальную мощность трехфазного асинхронного двигателя, если число пар полюсов его 3, максимальный момент

55 Н·м, кратность максимального момента 2,4, пусковой момент 35 Н·м, а частота тока в обмотке ротора при максимальном моменте 18 Гц.

3. Номинальная мощность двигателя постоянного тока параллельного возбуждения 25 кВт, номинальная частота вращения вала 1000 об/мин. При номинальном моменте на валу двигателя мощность потерь в обмотке якоря 1600 Вт, в обмотке возбуждения 560 Вт. Произведения С_Е ·Φ = 0,209, С_М ·Φ = 1,71. Определить номинальный КПД двигателя.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 300 Н, величина воздушного зазора 2 мм. Мощность, потребляемая катушкой, 180 Вт, сопротивление катушки 20 Ом, площадь поперечного сечения сердечника 5 см², длина средней силовой линии магнитного поля 50 см. Кривая намагничивания сердечника задана выражением Н(А/м) = 250В² (Тл). Определить индуктивность катушки.

Вариант 18

1. Определить активные сопротивления обмоток однофазного трансформатора, если его максимальный КПД при коэффициенте загрузки 0,7 равен 94,9 %, мощность нагрузки при максимальном КПД 1500 Вт, сопротивление нагрузки 8 + j 6 Ом. Номинальное напряжение первичной обмотки 380 В.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором развивает момент на валу 20 Н·м при частоте вращения 1350 об/мин. Напряжение сети 220 В. Приведенные активное и реактивное сопротивления фазы ротора соответственно равны 0,2 Ом и 0,1 Ом, реактивное сопротивление фазы статора 0,7 Ом, кратность максимального момента двигателя 2,4. В номинальном режиме работы ток, потребляемый из сети, равен 8 А при коэффициенте мощности 0,7. Определить номинальный КПД двигателя.

3. Вал двигателя постоянного тока параллельного возбуждения вращается с частотой 1480 об/мин. Сопротивление обмотки возбуждения 150 Ом, сопротивление обмотки якоря 0,35 Ом. Мощность потерь в обмотке якоря 460 Вт. Произведение С_Е·Φ = 0,14. В режиме холостого хода двигатель потребляет мощность 650 Вт. Определить вращающий момент на валу двигателя.

4 . Ток в катушке электромагнита 5 А, число витков катушки 800. Величина воздушного зазора 1,5 мм, площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 6 см² на третьем –5 см². Магнитное сопротивление сердечника на первом участке , на втором – , на третьем – . Определить силу притяжения электромагнита.

Вариант 19

1. КПД однофазного трансформатора в номинальном режиме работы составляет 96,5 %, при мощности нагрузки 1000 Вт и сопротивлении нагрузки 12 + j16 Ом, коэффициент трансформации 2,5. Активное сопротивление короткого замыкания 1,9 Ом. Построить характеристику КПД трансформатора при изменении тока нагрузки от нуля до 1,5I_2ном.

2. При частоте вращения ротора трехфазного асинхронного двигателя, равной 1340 об/мин, ток в фазе ротора 19 А. Активное и индуктивное сопротивления фазы неподвижного ротора соответственно равны 1 Ом и 6 Ом. В номинальном режиме работы мощность на валу двигателя 3 кВт при частоте вращения 1380 об/мин. Кратность максимального момента 2,3. Определить ток в фазе ротора при максимальном моменте, максимальный момент и построить зависимость I₂= f(S) (S = 0; 0,05; S_ном; 0,2; 0,4; S_кр; 0,6; 0,8; 1).

3. При частоте вращения вала двигателя постоянного тока параллельного возбуждения 3000 об/мин мощность, потребляемая двигателем из сети, 6500 Вт. Напряжение сети 220 В. Сопротивление обмотки возбуждения 120 Ом. Произведение С_ЕФ = 0,069. Суммарная мощность магнитных и механических потерь 350 Вт. Определить КПД двигателя.

4 . Сила притяжения электромагнита в первом воздушном зазоре 300 Н. Число витков катушки 1500. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 50 см, на втором – 100 см, на третьем 60 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 6 см², на втором – 4 см², на третьем – 8 см². Величина воздушного зазора 2 мм. Кривая намагничивания сердечника задана выражением Н(А/м) = 300В² (Тл). Определить силу притяжения и ток в катушке электромагнита.

Вариант 20

1. Определить комплексное сопротивление приемника, подключенного к однофазному трансформатору номинальной мощностью 25 кВА с номинальным первичным напряжением 3000 В и номинальным вторичным напряжением 230 В. Коэффициент загрузки трансформатора 0,8, коэффициент мощности приемника 0,85 (φ₂ < 0). Мощность короткого замыкания 1000 Вт, напряжение короткого замыкания 4,5%.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. В номинальном режиме работы двигателя частота вращения вала равна 1450 об/мин, потребляемый из сети ток 52 А, коэффициент мощности 0,86, а КПД 82 %. Кратность максимального момента двигателя 2,2. Определить суммарную мощность потерь в двигателе при максимальном моменте на его валу, если КПД двигателя при этом равно 80 %.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальное напряжение 220 В, номинальная частота вращения вала 3000 об/мин, номинальный момент 31,8 Н·м, номинальный КПД 83 %. В номинальном режиме работы двигателя мощность потерь в обмотке возбуждения 387,2 Вт, ЭДС обмотки якоря 196 В. Определить мощность потерь в пусковом реостате при условии, что в момент пуска двигателя ток в цепи якоря равен удвоенному номинальному току якоря.

4 . Ток в катушке электромагнита 5 А, число витков катушки 300. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60 см, на втором – 90 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 20 см², на втором – 15 см², величина воздушного зазора 4 мм. Определить силу притяжения в воздушном зазоре, если кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В(Тл)	0,2	0,4	0,6	0,8	1
Н(А/м)	80	150	320	640	870

Вариант 21

1. Определить падение напряжения на вторичной обмотке однофазного трансформатора номинальной мощностью 1000 ВА с коэффициентом трансформации 2 и напряжением короткого замыкания 10 В, если при сопротивлении нагрузки 6 +j8 Ом, мощность нагрузки 500 Вт, а мощность потерь в обмотках 15 Вт.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. В номинальном режиме работы обмотка статора потребляет ток 50 А при коэффициенте мощности 0,84 и КПД двигателя 80 % . Номинальная частота вращения ротора 1380 об/мин, максимальный момент двигателя 350 Н·м. Определить кратность пускового момента двигателя.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальное напряжение 220 В, номинальная мощность 22 кВт, номинальный КПД 87%, номинальная частота вращения вала 900 об/мин. Сопротивление обмотки якоря 0,05 Ом, сопротивление обмотки возбуждения 110 Ом. Произведение С_М ·Φ = 2,21. Определить КПД двигателя при моменте на его валу

250 Н·м.

4 . Ток в первой катушке электромагнита 2 А, во второй – 3 А. Число витков первой катушки 600, второй – 400. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60 см, на втором – 80 см, величина воздушного зазора 2 мм. Напряженность магнитного поля в сердечнике 560 А/м, магнитное сопротивление воздушного зазора . Определить силу притяжения электромагнита и индуктивности катушек.

Вариант 22

1. Определить напряжение на нагрузке, подключенной к однофазному трансформатору номинальной мощностью 2,5 кВА, если максимальный КПД составляет 97 % при коэффициенте нагрузки 0,75. Коэффициент мощности нагрузки 0,82, активное сопротивление вторичной обмотки 0,25 Ом, падение напряжения на вторичной обмотке 5 %, а коэффициент трансформации 2.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором, подключенный к сети напряжением 220 В, работает с номинальной нагрузкой на валу. Ток в фазе ротора 18 А, линейный ток обмотки статора 6,65 А при коэффициенте мощности 0,88. Активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно равны 2 Ом и 0,3 Ом. Частота тока сети 50 Гц, частота тока в обмотке ротора 0,75 Гц, число пар полюсов машины 2. В режиме холостого хода двигатель потребляет из сети мощность 300 Вт при токе 5 А. Определить момент на валу двигателя и его КПД в номинальном режиме.

3. Генератор постоянного тока независимого возбуждения номинальной мощностью 1,1 кВт питает нагрузку сопротивлением 44 Ом. Напряжение на зажимах обмотки возбуждения 100 В, ток в обмотке возбуждения 0,4 А. ЭДС обмотки якоря 240 В. Суммарная мощность магнитных и механических потерь составляет 6 % от номинальной мощности генератора. Определить номинальный КПД генератора .

4 . Напряжение на зажимах катушек электромагнита 100 В, сопротивление первой катушки 40 Ом, второй – 50 Ом, число витков первой катушки 1000, второй – 500. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 50 см, на втором – 20 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 6 см², величина воздушного зазора 1,5 мм. Определить площадь поперечного сечения сердечника на втором участке, если сила притяжения в зазоре 240 Н, кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В (Тл)	0,4	0,6	0,8	0,9	1
Н (А/см)	5	10	20	30	50

Вариант 23

1. Однофазный трансформатор номинальной мощностью 1000 ВА с номинальными напряжениями 220/140 В питает нагрузку сопротивлением 12 +j16 Ом. Падение напряжения на вторичной обмотке 5%, КПД трансформатора 94 %. Мощность потерь в обмотках при номинальных токах 25 Вт. Определить коэффициент мощности трансформатора и мощность потерь в сердечнике.

2. Частота вращения вала трехфазного асинхронного двигателя при максимальном моменте 1050 об/мин, кратность максимального момента 2,2, кратность пускового момента 1,21, а пусковой момент двигателя равен 15 Н·м. В номинальном режиме двигатель потребляет из сети ток 7,9 А и реактивную мощность 1990 вар. Номинальный КПД двигателя 80 %. Определить напряжение на зажимах обмотки статора.

3 . Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. Пусковой ток двигателя 16 А при сопротивлении пускового реостата 10 Ом. Сопротивление обмотки возбуждения 440 Ом. При моменте на валу двигателя 9,54 Н·м КПД его 80 %. Произведение С_М ·Φ = 1,21. Определить произведение С_Е·Ф .

4. Ток в катушке 2,8 А, число витков катушки 1000. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 25 см, на втором – 10 см, на третьем – 5 см, на четвертом – 5 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом, третьем и четвертом участках 12 см², величина воздушного зазора 0,5 мм. Определить площадь поперечного сечения сердечника на втором участке, если магнитный поток в зазоре 0,72∙10^-3 Вб, кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В (Тл)	0,4	0,6	0,8	1	1,2	1,4
Н(А/см)	4	10	15	20	40	100

Вариант 24

1. Определить максимальный КПД однофазного трансформатора номинальной мощностью 1000 ВА с номинальными напряжениями 220/140 В при активной нагрузке. Мощность короткого замыкания 25 Вт. Падение напряжения на вторичной обмотке 5 %, КПД трансформатора 94% при сопротивлении нагрузки 12 +j16 Ом.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В с частотой тока 50 Гц. В номинальном режиме работы ток, потребляемый двигателем из сети, 10 А. Номинальный коэффициент мощности двигателя 0,8, номинальный КПД 82%. Число пар полюсов двигателя 2, кратность максимального момента 2,4, критическое скольжение 24 %. Определить мощность на валу двигателя при максимальном моменте.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. В момент пуска ток в обмотке якоря 100 А при сопротивлении пускового реостата 1,8 Ом. Сопротивление обмотки возбуждения 150 Ом. Произведения С_Е ·Φ = 0,15, С_М ·Φ = 1,35. В режиме нагрузки ЭДС обмотки якоря 208 В. Определить суммарную мощность магнитных и механических потерь в двигателе.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре сердечника 172 Н. Ток в катушке 2,5 А, число витков катушки 1000. Длина средней силовой линии магнитного поля в сердечнике на первом участке 25 см, на втором – 10 см, на третьем – 10 см, на четвертом – 5 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом, третьем и четвертом участках 12 см², на втором – 20 см², величина воздушного зазора 0,5 мм. Определить напряженность магнитного поля на втором участке, кривая намагничивания задана таблично.

В (Тл)	0,4	0,6	0,9	1,1	1,3	1,4
Н(А(/см)	10	20	40	60	80	100

Вариант 25

1. Определить номинальный ток первичной обмотки однофазного трансформатора, если напряжение на вторичной обмотки в режиме холостого хода 230 В. При сопротивлении нагрузки 8 + j6 Ом КПД трансформатора 96 %, а падение напряжения на вторичной обмотке 4,3%. Мощность холостого хода 50 Вт, мощность потерь в обмотках при номинальных токах 160 Вт, коэффициент трансформации 2.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. В номинальном режиме работы ток, потребляемый двигателем из сети, 12 А. Номинальный коэффициент мощности двигателя 0,77, номинальный КПД 82,2%, номинальная частота вращения 1450 об/мин. Кратность максимального момента двигателя 2,4. Определить мощность на валу двигателя при частоте вращения 1400 об/мин.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. Сопротивление обмотки возбуждения 110 Ом, сопротивление обмотки якоря 0,5 Ом. При частоте вращения вала двигателя 1500 об/мин магнитный поток в машине 1,6·10^-2 Вб, а КПД 82%. Конструктивный коэффициент С_Е = 8,5. Определить конструктивный коэффициент С_М машины.

4 . Ток в первой катушке 1 А , во второй – 2 А. Число витков первой катушки 400, второй – 200. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 45 см, на втором – 20 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 16 см², величина воздушного зазора 1 мм. Определить площадь поперечного сечения сердечника на втором участке, если вебер–амперная характеристика второго участка представлена выражением U_m2(А) = 10⁸ ·Φ (Вб), кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В (Тл)	0,4	0,6	0,8	1	1,2
Н(А/м)	100	200	400	800	1400

Вариант 26

1. Определить максимальный КПД однофазного трансформатора, если мощность холостого хода трансформатора 50 Вт, мощность короткого замыкания 160 Вт, напряжение на вторичной обмотке в режиме холостого хода 230 В. При сопротивлении нагрузки 8 + j6 КПД трансформатора составляет 96%, а падение напряжения на вторичной обмотке 4,3%.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 380 В. Номинальный момент двигателя 20,9 Н·м, номинальная частота вращения 1370 об/мин, номинальный КПД 75%, номинальный коэффициент мощности 0,8. Активное сопротивление фазы ротора 0,2 Ом, реактивное сопротивление фазы ротора равно 1 Ом. ЭДС в фазе ротора в момент пуска 62 В. Определить суммарную мощность постоянных потерь в двигателе, если активное сопротивление фазы статора 3 Ом.

3 . Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. Определить КПД двигателя, если частота вращения вала 800 об/мин при моменте на его валу 82 Н·м, а мощность потерь в обмотке якоря 480 Вт. Сопротивление обмотки возбуждения 55 Ом. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 850 об/мин.

4. Сила притяжения электромагнита 300 Н. Ток в первой катушке 3 А. Число витков первой катушки 400, второй – 300. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 20 см, на втором – 40 см, на третьем 45 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 6 см², на втором – 12 см², на третьем – 8 см², величина воздушного зазора 0,5 мм. Кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 250 В² (Тл). Определить ток во второй катушке.

Вариант 27

1. Определить комплексное сопротивление нагрузки, подключенной к однофазному трансформатору в режиме его максимального КПД, если при сопротивлении нагрузки 12 +j16 Ом КПД трансформатора 96%, а падение напряжения на вторичной обмотке 4%. Мощность холостого хода 20 Вт, мощность короткого замыкания 50 Вт. Коэффициент мощности нагрузки считать постоянным, напряжение на вторичной обмотке в режиме холостого хода 230 В.

2. Частота вращения вала трехфазного асинхронного двигателя при максимальном моменте 1050 об/мин, кратность максимального момента 2,2, кратность пускового момента 1,21, а пусковой момент двигателя равен 15 Н·м. В номинальном режиме двигатель потребляет из сети ток 7,9 А и реактивную мощность 1990 вар. Номинальный КПД двигателя 80%. Определить, какое нужно подать напряжение на обмотку статора, чтобы максимальный момент увеличился на 21%.

3 . Номинальная мощность двигателя постоянного тока параллельного возбуждения 20 кВт, номинальная частота вращения вала 600 об/мин, номинальный КПД 90%. Произведения С_Е ·Φ = 0,355, С_М ·Φ = 3,2. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 620 об/мин. Определить суммарную мощность магнитных и механических потерь в двигателе.

4. Сила притяжения в воздушном зазоре 450 Н. Ток в катушке 2 А, число витков катушки 585. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60 см, на втором – 30 см, на третьем – 35 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 10 см², на третьем – 15 см², величина магнитного сопротивления зазора . Кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 350В² (Тл). Определить площадь поперечного сечения сердечника на втором участке.

Вариант 28

1. В режиме холостого хода однофазный трансформатор потребляет из сети мощность 20 Вт, напряжение на вторичной обмотке 90 В. В режиме короткого замыкания трансформатор потребляет 70 Вт. В режиме нагрузки при сопротивлении нагрузки 8 +j6 Ом КПД трансформатора 95%, а падение напряжения на вторичной обмотке 5%. Определить номинальную мощность трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжения 380 В. В номинальном режиме работы двигатель потребляет из сети ток 10 А, коэффициент мощности двигателя 0,85, КПД – 75%, частота вращения вала 1340 об/мин. Кратность максимального момента 2,4. Определить частоту вращения вала двигателя при моменте на его валу 40 Н·м.

3. Приводной двигатель вращает вал генератора постоянного тока параллельного возбуждения с частотой 1000 об/мин. При этом тормозной момент на валу генератора 95,5 Н·м, КПД генератора 75%. Произведения С_Е ·Φ = 0,247, С_М ·Φ = 2,6. Суммарная мощность постоянных потерь в генераторе 1500 Вт. Определить сопротивление обмотки возбуждения генератора.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре на первом участке 300 Н. Ток в катушке 2,5 А, число витков катушки 800. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60 см, на втором – 10 см, на третьем – 120 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом и третьем участках 4 см², на втором – 6 см², величина воздушных зазоров 0,5 мм. Определить силу притяжения в воздушном зазоре на втором участке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 200В² (Тл).

Вариант 29

1. У однофазного трансформатора при коэффициенте загрузки 0,7 максимальный КПД равен 94%. Номинальное напряжение первичной обмотки 220 В. Напряжение на нагрузке в режиме максимального КПД 110 В, ток в нагрузке 2,8 А, а коэффициент мощности нагрузки 0,72. Напряжение короткого замыкания 10 В, ток холостого хода составляет 7% от номинального тока. Определить параметры схемы замещения трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель работает с номинальным моментом на валу. Номинальная мощность двигателя 3 кВт, номинальная частота вращения вала 1370 об/мин. Напряжение сети 380 В, кратность максимального момента 2,4. Определить частоту вращения вала двигателя при снижении напряжения на его зажимах на 10%, при этом момент на валу остается номинальным.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения с номинальной частотой вращения вала 610 об/мин и номинальным КПД 85% подключен к сети напряжением 220 В. Потери мощности в обмотке якоря 650 Вт. Произведения С_ЕΦ = 0,33, С_М Φ = 3,1. Определить сопротивления обмотки возбуждения и обмотки якоря машины.

4 . Катушка с числом витков 1400 и сопротивлением 30 Ом подключена к источнику напряжением 60 В. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 70 см, на втором – 50 см, на третьем – 50 см, на четвертом – 30 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом и четвертом участках 6 см², на третьем – 8 см², величина воздушного зазора 1 мм. Индукция магнитного поля на первом участке 1,8 Тл. Определить площадь поперечного сечения сердечника на втором участке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 300В² (Тл).

Вариант 30

1. Определить напряжение на приемнике и комплексное сопротивление приемника, подключенного к однофазному трансформатору номинальной мощностью 25 кВА с номинальным первичным напряжением 3000 В и коэффициентом трансформации 13,6, если активная мощность приемника 16 кВт, коэффициент мощности приемника 0,85 (φ₂ < 0).

2. В номинальном режиме работы КПД трехфазного асинхронного двигателя 75%, коэффициент мощности 0,7. Двигатель питается от сети напряжением 380 В, частотой 50 Гц. Номинальное скольжение двигателя 10%, критическое скольжение 30 %, максимальный момент 45 Н·м, число пар полюсов двигателя 2. Определить кратность максимального момента двигателя и потребляемый ток в номинальном режиме работы.

3. Приводной двигатель вращает вал генератора постоянного тока параллельного возбуждения с частотой 900 об/мин. При этом тормозной момент на валу генератора 110 Н·м, а КПД генератора 86,4%. Мощность потерь в обмотке якоря генератора 540 Вт. Сопротивление нагрузки 5,4 Ом. Произведение С_Е ·Φ = 0,26. Определить суммарную мощность магнитных и механических потерь в генераторе.

4. Сила притяжения в воздушном зазоре на четвертом участке

4 50 Н, на втором – 300 Н. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 90 см, на втором – 15 см, на третьем – 30 см, на четвертом – 15 см, величина воздушного зазора 1 мм. Площадь поперечного сечения сердечника на первом, третьем и четвертом участках 8 см², на втором – 10 см². Число витков катушки 1500. Определить ток в катушке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением .

Вариант 31

1. К однофазному трансформатору подключены пять ламп накаливания мощностью 60 Вт каждая (лампы соединены параллельно). Номинальное напряжение первичной обмотки 380 В, коэффициент трансформации 1,65, коэффициент загрузки трансформатора 0,6. Определить мощность потерь в каждой обмотке трансформатора, если напряжение на нагрузке 220 В.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 380 В. В номинальном режиме работы: момент на валу 20,9 Н·м, частота вращения вала 1370 об/мин, КПД 75 %, коэффициент мощности 0,88. Активное сопротивление фаз статора и ротора соответственно равны 3 Ом и 0,3 Ом. Реактивное сопротивление фазы ротора 1 Ом. ЭДС в фазе ротора в момент пуска

62 В. Определить коэффициент загрузки двигателя при максимальном КПД.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. При моменте на валу двигателя 50 Н·м частота вращения вала 1500 об/мин, КПД двигателя 85 %, а мощность потерь в обмотке якоря 480 Вт. Сопротивление обмотки возбуждения 110 Ом, конструктивный коэффициент С_Е = 17,3. Определить магнитный поток в двигателе.

4 . Ток в первой катушке 3 А, во второй – 1 А. Число витков первой катушки 1000, второй – 200. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 20 см, на втором – 30 см, на третьем – 5 см. Площадь поперечного сечения 20 см². Определить величину воздушного зазора, если напряженность магнитного поля на первом участке 100 А/см, кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В (Тл)	0,2	0,4	0,6	0,8	1
Н(А/см)	5	10	40	60	100

Вариант 32

1. К однофазному трансформатору подключены 10 ламп накаливания мощностью 100 Вт каждая (лампы соединены параллельно). Номинальное напряжение первичной обмотки 380 В. Коэффициент загрузки 0,69, коэффициент трансформации 1,65, напряжение на нагрузке 220 В. Определить максимальный КПД трансформатора, если мощность потерь в сердечнике 40 Вт.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. В номинальном режиме работы ток, потребляемый двигателем из сети, 10,5 А, коэффициент мощности 0,69, скольжение 8,7 %. Частота тока сети 50 Гц. Число пар полюсов двигателя 2, кратность максимального момента 2,4. При скольжении двигателя 10%, потребляемый им из сети ток 12 А, коэффициент мощности 0,7, а КПД двигателя 75%. Определить номинальный КПД двигателя.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. При моменте на валу 70 Н·м КПД двигателя 85 %. Сопротивление обмотки якоря 0,3 Ом. Произведения С_Е ·Φ = 0,2, С_М·Φ = 1,8. Определить суммарную мощность магнитных и механических потерь в двигателе.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре на втором участке 200 Н. Величина воздушного зазора на первом участке 0,2 мм, на втором – 0,1 мм. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 70 см, на втором – 30 см, на третьем – 20 см, на четвертом – 10 см. Площадь поперечного сечения сердечника на третьем участке 12 см², на остальных участках 10 см². Кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 300В². Определить магнитодвижущую силу катушки.

Вариант 33

1. Определить комплексное сопротивление нагрузки, подключенной к однофазному трансформатору с номинальным первичным напряжением 220 В, если мощность, потребляемая трансформатором из сети, 1000 Вт, КПД трансформатора 85 %, а коэффициент мощности трансформатора 0,85. Падение напряжения на вторичной обмотке 5,5 %. Нагрузка активно-индуктивная. Напряжение на нагрузке 110 В.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 380 В и частотой 50 Гц. В номинальном режиме работы ток в фазе статора 12 А, а в фазе ротора 20 А, номинальный коэффициент мощности двигателя 0,8. Активные сопротивления обмоток статора и ротора соответственно 2 Ом и 0,3 Ом. Число пар полюсов двигателя 2, кратность максимального момента 2,5, критическое скольжение 0,25. В режиме холостого хода двигатель потребляет мощность 350 Вт, потребляемый ток 5 А. Определить максимальный момент двигателя.

3. В двигателе постоянного тока параллельного возбуждения при частоте вращения вала 700 об/мин мощность потерь в обмотке якоря 230 Вт. Сопротивление обмотки возбуждения 250 Ом, сопротивление обмотки якоря 0,25 Ом. Произведение С_М·Φ = 2,2. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 725 об/мин. Определить КПД двигателя.

4 . Определить индуктивность катушки, если напряжение на зажимах катушки 30 В, а сопротивление катушки 30 Ом. Сила притяжения в воздушном зазоре 200 Н. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 45 см, на втором – 30 см, на третьем – 30 см, на четвертом – 15 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом и четвертом участках 4 см², на втором – 6 см², на третьем – 8 см². Магнитное сопротивление воздушного зазора . Кривая намагничивания сердечника задана выражением .

Вариант 34

1. Определить падение напряжения на вторичной обмотке и максимальный КПД однофазного трансформатора номинальной мощностью 3000 ВА с номинальным первичным напряжением 380 В, если КПД трансформатора 95% при мощности нагрузки 1700 Вт и коэффициенте мощности нагрузки 0,8 (φ₂ > 0). Мощность, потребляемая трансформатором в режиме холостого хода, 25 Вт, напряжение короткого замыкания 5%.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В и частотой 50 Гц. В номинальном режиме работы двигателя линейный ток статора 7 А, ротора – 16 А, номинальный коэффициент мощности двигателя 0,75. Активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно 3 Ом и 0,3 Ом. Число пар полюсов двигателя 3, критическое сопротивление 15%, кратность максимального момента 2,2. В режиме холостого хода двигатель потребляет мощность 200 Вт, потребляемый ток 4 А. Определить момент на валу двигателя при частоте вращения 950 об/мин.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения, подключенный к сети напряжением 220 В, потребляет ток 35 А при частоте вращения вала 1000 об/мин и КПД 80 %. Произведения С_Е Φ = 0,2, С_М · Φ = 1,76. Определить мощность потерь в обмотках двигателя.

4 . Определить длину средней силовой линии магнитного поля на третьем участке, если магнитодвижущая сила катушки 1200 А, а сила притяжения в зазоре 150 Н. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 30 см, на втором – 40 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 12 см², на втором и третьем участках 10 см². Величина воздушного зазора 2 мм. Кривая намагничивания сердечника задана выражением .

Вариант 35

1. Определить напряжение на нагрузке, подключенной к однофазному трансформатору номинальной мощностью 1000 ВА с номинальным первичным напряжением 220 В и коэффициентом трансформации 1,65, если КПД трансформатора 93 %, мощность нагрузки 544,6 Вт, коэффициент мощности нагрузки 0,7 (φ₂ < 0). Мощность, потребляемая трансформатором в режиме холостого хода, 20 Вт. Напряжение короткого замыкания 8 %.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. Номинальная частота вращения двигателя 2860 об/мин, кратность максимального момента 2,4, кратность пускового момента 1,8. При частоте вращения вала 2800 об/мин ток, потребляемый двигателем из сети, 10 А, коэффициент мощности двигателя 0,7, а КПД – 80 %. Определить пусковой момент двигателя.

3. При частоте вращения вала генератора постоянного тока параллельного возбуждения 900 об/мин тормозной момент на его валу 70 Н·м, при этом КПД генератора 80 %, а мощность потерь в обмотке якоря 500 Вт. Сопротивление обмотки возбуждения 100 Ом. Суммарная мощность магнитных и механических потерь в генераторе 450 Вт. Определить произведение С_Е ·Φ.

4 . Определить индуктивность катушки, если сила притяжения в воздушном зазоре 250 Н при величине воздушного зазора 0,5 мм. Число витков катушки 600. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 80 см, на втором – 90 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 12 см², на втором – 8 см². Кривая намагничивания сердечников задана выражением (Тл).

Вариант 36

1. Начертить Т-образную схему замещения однофазного трансформатора и определить ее параметры, если номинальная мощность трансформатора 40 кВА, номинальное напряжение первичной обмотки 660 В. Мощность нагрузки при максимальном КПД 98 % равна 28 кВт, коэффициент мощности нагрузки 0,9. Ток холостого хода составляет 1 % от номинального тока. Напряжение короткого замыкания 8 %.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. В номинальном режиме работы частота вращения вала двигателя 1370 об/мин, потребляемый ток 15 А, коэффициент мощности 0,75, КПД 75 %, кратность максимального момента 2,4. Определить мощность на валу двигателя при повышении напряжения сети на 10 %, считая, что момент на валу двигателя остается постоянным.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальное напряжение 220 В, номинальная мощность 5 кВт, номинальная частота вращения вала 600 об/мин. При номинальном моменте на валу ЭДС обмотки якоря 206 В. Произведение С_М ·Φ = 2,3. Определить ток, потребляемый двигателем из сети при моменте на валу 60 Н·м и КПД 62 %.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 280 Н при величине зазора 0,5 мм. Магнитодвижущая сила второй катушки 500 А, ток в первой катушке 1,2 А. Длина средней силовой линии на первом участке 80 см, на втором – 70 см. Площадь поперечного сечения первого сердечника 10 см², второго – 14 см². Кривая намагничивания сердечников задана выражением (Тл). Определить число витков первой катушки и магнитный поток в первом сердечнике.

Вариант 37

1. Нагрузка с активным сопротивлением 4 Ом и индуктивным сопротивлением 2 Ом подключена к вторичной обмотке однофазного трансформатора с коэффициентом трансформации 10,56. Напряжение на нагрузке 36, КПД трансформатора 93 % при коэффициенте загрузки 0,7. Активное сопротивление короткого замыкания 19 Ом. Определить мощность потерь в сердечнике и номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. При частоте вращения вала двигателя 1350 об/мин ток, потребляемый из сети, 12 А, коэффициент мощности 0,7, КПД 75 %. Определить номинальный, максимальный и пусковой моменты и построить механическую характеристику двигателя, если кратность пускового момента 1,8, кратность максимального момента 2,4 а номинальная частота вращения вала 1370 об/мин.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальное напряжение 220 В, номинальный ток 45 А, номинальный КПД 80 %, номинальная частота вращения 1400 об/мин. Произведения С_Е ·Φ = 0,14, С_М ·Φ = 1,24. Определить момент на валу двигателя при частоте вращения вала 1380 об/мин.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре на втором участке 300 Н при магнитодвижущей силе катушки 1200 А. Величина воздушных зазоров 0,5 мм. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 80 см, на втором – 30 см, на третьем – 15 см. Площадь поперечного сечения сердечника 12 см². Кривая намагничивания сердечника задана выражением Н(А/м) = 300В² (Тл). Определить силу притяжения в воздушном зазоре на третьем участке.

Вариант 38

1. К однофазному трансформатору с коэффициентом трансформации 10,56 подключена нагрузка сопротивлением 4 +j2 Ом. Напряжение на нагрузке 36 В, КПД трансформатора 93 % при коэффициенте загрузки 0,7. Активное сопротивление короткого замыкания 19 Ом. Определить максимальный КПД трансформатора, если нагрузкой являются лампы накаливания.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В, частотой 50 Гц. Номинальный момент двигателя 12,29 Н·м, номинальное скольжение 8 %, кратность максимального момента 2,4. Активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно равны 2 Ом и 0,3 Ом. Суммарная мощность потерь в стали и механических потерь 250 Вт. При скольжении 10 % ток, потребляемый обмоткой статора 11,5 А, ток в обмотке ротора 22 А, а коэффициент мощности двигателя 0,7. Определить число пар полюсов двигателя.

3. Вал генератора постоянного тока параллельного возбуждения приводится во вращение с частотой 1000 об/мин. Тормозной момент на валу генератора 63,32 Н·м, КПД генератора 73 %, а мощность потерь в обмотке якоря 500 Вт. Сопротивление обмотки возбуждения 110 Ом. Генератор питает 10 ламп накаливания, подключенных между собой параллельно. Сопротивление каждой лампы 100 Ом. Определить ЭДС обмотки якоря генератора.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре второго сердечника 250 Н при магнитодвижущей силе катушки 700 А. Длина средней силовой линии магнитного поля в первом сердечнике 80 см, во втором – 60 см. Величина воздушного зазора 1 мм. Площадь поперечного сечения сердечников 12 см². Определить магнитный поток в каждом сердечнике. Кривая намагничивания сердечников задана выражением Н(А/м) = 400В²(Тл).

Вариант 39

1. К однофазному трансформатору подключена нагрузка сопротивлением 4 + j2,5 Ом. Напряжение на нагрузке 36 В при коэффициенте загрузки трансформатора 0,65. Определить падение напряжения на вторичной обмотке трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В. В номинальном режиме работы частота вращения ротора 960 об/мин, коэффициент мощности 0,65, КПД 70 %. Активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно равны 8 Ом и 0,2 Ом. Реактивное сопротивление фазы обмотки ротора 4 Ом. Максимальный момент двигателя 18 Н·м, а частота вращения ротора при максимальном моменте 770 об/мин. ЭДС в фазе ротора в момент пуска 60 В. Определить суммарную мощность постоянных потерь в двигателе.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. При пуске двигателя потребляемый им из сети ток 250 А при сопротивлении пускового реостата 0,5 Ом. Номинальная частота вращения вала двигателя 700 об/мин. Сопротивление обмотки возбуждения 125 Ом. Произведения С_Е ·Φ = = 0,3, С_М ·Φ = 2,4. Определить номинальный КПД двигателя.

4 . Напряжение на зажимах катушки 60 В, сопротивление катушки 40 Ом, число витков катушки 800. Сила притяжения в воздушном зазоре 350 Н, а магнитное сопротивление воздушного зазора . Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 80 см, на втором – 90 см, на третьем – 20 см. Площадь поперечного сечения сердечника 8 см². Определить индуктивность катушки, если кривая намагничивания задана выражением Н (А/м) = 350В² (Тл).

Вариант 40

1. Номинальный ток первичной обмотки однофазного трансформатора 4,54 А. В режиме холостого хода трансформатор потребляет мощность 60 Вт, напряжение на вторичной обмотке 135 В. В режиме короткого замыкания напряжение короткого замыкания составляет 10 %, активное сопротивление короткого замыкания 6 Ом, коэффициент мощности при коротком замыкании 0,98. В режиме нагрузки коэффициент мощности нагрузки 0,8 (φ₂ > 0). Определить напряжение на нагрузке и активную мощность нагрузки при максимальном КПД трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В частотой 50 Гц. Число пар полюсов двигателя 3. Номинальный момент двигателя 8 Н·м при номинальном скольжении 2 %. Кратность максимального момента 2,4. Активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно равны 3 Ом и 0,5 Ом. В режиме холостого хода мощность, потребляемая двигателем из сети, 275 Вт, а потребляемый ток 5 А. Определить коэффициент мощности двигателя при скольжении 2,5 %, если при этом ток потребляемый двигателем 7 А, а ток в обмотке ротора равен 10 А.

3. Номинальная мощность двигателя постоянного тока параллельного возбуждения 7,5 кВт, номинальная частота вращения вала 600 об/мин. Сопротивление обмотки возбуждения 220 Ом. Произведения С_Е ·Φ = 0,355, С_М ·Φ = 2,6. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 620 об/мин. Определить КПД двигателя при моменте на его валу 160 Н·м.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 300 Н при токе в катушке 1 А и числе витков катушки 790. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60 см, на втором – 20 см. Величина воздушного зазора 0,5 мм. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 8 см². Определить площадь поперечного сечения сердечника на втором участке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н(А/м) = 350В²(Тл).

Вариант 41

1. К однофазному трансформатору номинальной мощностью 3000 ВА подключена нагрузка сопротивлением 12 + j16 Ом. При коэффициенте загрузки трансформатора 0,45 его КПД составляет 92,5 %, а мощность потерь в обмотках 20 Вт. Коэффициент мощности нагрузки считать постоянным. Определить максимальный КПД трансформатора и ток в нагрузке при максимальном КПД.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В частотой 50 Гц. Число пар полюсов двигателя 2, кратность максимального момента 2,4, критическое скольжение 18%.В номинальном режиме работы ток, потребляемый двигателем из сети, 7,5 А, коэффициент мощности двигателя 0,7. Суммарная мощность постоянных потерь в двигателе 250 Вт. При коэффициенте загрузки 0,8 КПД двигателя максимален. Определить максимальный момент двигателя.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальное напряжение 220 В, номинальная мощность 5 кВт, номинальная частота вращения вала 900 об/мин, номинальный КПД 75,5 %. В режиме номинальной нагрузки мощность потерь в обмотке якоря 390 Вт. Определить ток, потребляемый двигателем из сети при пуске без пускового реостата и с пусковым реостатом, сопротивлением 2,5 Ом, если произведение С_МФ = 1,8.

4 . Напряжение на зажимах катушки 60 В, сопротивление катушки 40 Ом, число витков катушки 800. Длина средней силовой линии магнитного поля 80 см, величина воздушного зазора 3 мм, площадь поперечного сечения сердечника 12 см². Определить силу притяжения в воздушном зазоре и индуктивность катушки, кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В(Тл)	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2
Н(А/м)	40	95	160	270	435	850

Вариант 42

1. К однофазному трансформатору номинальной мощностью 1000 ВА и номинальным первичным напряжением 220 В подключена нагрузка с коэффициентом мощности 0,8. Мощность нагрузки 320 Вт при КПД трансформатора 92,4 %. Напряжение короткого замыкания 4,1 %. Коэффициент мощности короткого замыкания 0,97. Определить максимальный КПД трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В, частотой 50 Гц. Максимальный момент двигателя 46,8 Н·м, кратность максимального момента 2,4, число пар полюсов двигателя 2. Номинальный КПД 75 %, номинальный коэффициент мощности 0,7, номинальное скольжение 8 %. Активное сопротивление фазы обмотки статора 2 Ом. Мощность холостого хода 300 Вт, ток холостого хода 5 А. Определить мощность потерь в обмотке ротора при номинальном режиме работы двигателя.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальное напряжение 220 В, номинальная мощность 6,5 кВт, номинальная частота вращения 650 об/мин. При номинальной нагрузке ЭДС обмотки якоря 204 В. Произведение С_М ·Φ = 2,2. Определить сопротивление обмотки возбуждения при моменте на валу 130 Н·м и КПД двигателя 64 %.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 300 Н при магнитодвижущей силе катушки 1200 А. Магнитное сопротивление воздушного зазора . Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 14 см², на втором – 10 см². Длина средней силовой линии магнитного поля на втором участке 60 см. Определить среднюю длину силовой линии магнитного поля на первом участке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 320В² (Тл).

Вариант 43

1. Однофазный трансформатор с номинальным током первичной обмотки 8 А питает нагрузку мощностью 2500 Вт. Коэффициент загрузки трансформатора 0,45, при этом его КПД составляет 94 %. Напряжение короткого замыкания 26 В, коэффициент мощности короткого замыкания 0,98, максимальный КПД трансформатора 95 %. Определить мощность нагрузки и потребляемый ток трансформатором при максимальном КПД.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. В номинальном режиме работы двигатель потребляет из сети ток 15 А, частота вращения 1370 об/мин, коэффициент мощности 0,75, КПД 75 %. Кратность максимального момента 2,4. Определить мощность на валу двигателя при понижении напряжения на его зажимах на 10 % и при номинальном моменте.

3. Номинальная частота вращения вала двигателя постоянного тока параллельного возбуждения 800 об/мин, номинальный момент 60 Н·м, номинальный КПД 72,5 %. Произведения С_Е ·Φ = 0,26, С_М ·Φ = 2. Ток в обмотке возбуждения 1,5 А. Определить величину дополнительного сопротивления, которое необходимо включить в цепь якоря, чтобы частота вращения вала стала 780 об/мин при номинальном моменте.

4 . Напряжение на зажимах катушки 60 В, сопротивление катушки 40 Ом. Сила притяжения в воздушном зазоре 300 Н. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 50 см, на втором – 75 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 12 см², на втором – 10 см². Величина воздушного зазора 1 мм. Определить индуктивность катушки, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 350 В² (Тл).

Вариант 44

1. Определить комплексное сопротивление нагрузки, подключенной к однофазному трансформатору с номинальным первичным напряжением 220 В, если мощность нагрузки 900 Вт, коэффициент мощности нагрузки 0,8 (φ₂ > 0), коэффициент загрузки трансформатора 0,75, а коэффициент трансформации 1,4. Напряжение короткого замыкания трансформатора 6,8 %, мощность короткого замыкания 40 Вт.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В. В номинальном режиме работы двигателя частота вращения вала 960 об/мин, коэффициент мощности 0,65, КПД 70 %. Кратность максимального момента 2,6. Активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно равны 8 Ом и 0,2 Ом. Реактивное сопротивление фазы ротора 4 Ом. В момент пуска ЭДС в фазе ротора 60 В. При моменте на валу двигателя 7 Н·м частота вращения вала 950 об/мин. Определить суммарную мощность постоянных потерь в двигателе.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. При моменте на валу 60 Н·м КПД двигателя 76 %. Сопротивление обмотки якоря 0,25 Ом. Произведения С_Е ·Φ = 0,25, С_М ·Φ = 2. Определить сопротивление обмотки возбуждения.

4 . Ток в катушке 1,5 А, число витков катушки 800. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 30 см, на втором – 40 см, на третьем – 40 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 12 см², на втором – 8 см², на третьем –10 см². Кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 350В² (Тл). Определить магнитное сопротивление воздушного зазора, если индуктивность катушки 0,3 Гн.

Вариант 45

1. Определить реактивные сопротивления обмоток однофазного трансформатора номинальной мощностью 3000 ВА с номинальным напряжением 220 В и коэффициентом трансформации 1,55, если сопротивление нагрузки 8 + j6 Ом, коэффициент загрузки трансформатора 0,6, а мощность короткого замыкания 110 Вт.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 220 В. В номинальном режиме работы двигатель потребляет из сети ток 13,5 А, КПД двигателя 70 %. Кратность максимального момента двигателя 2,2. При максимальном моменте на валу частота вращения 1050 об/мин. При моменте на валу двигателя 25 Н·м частота вращения вала 1350 об/мин.Определить номинальный коэффициент мощности двигателя.

3. По результатам двух опытов определить сопротивление обмотки якоря и частоту вращения вала двигателя постоянного тока параллельного возбуждения при идеальном холостом ходе, если в первом опыте ток в обмотке якоря 60 А при частоте вращения вала 980 об/мин, а во втором – 120 А при частоте вращения вала 960 об/мин. Номинальное напряжение двигателя 220 В.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 400 Н при магнитодвижущей силе катушки 980 А. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 40 см, на втором – 90 см, на четвертом – 10 см. Площадь поперечного сечения сердечника на третьем участке 10 см², на остальных участках 12 см², величина воздушного зазора 1 мм. Определить длину средней силовой линии магнитного поля на третьем участке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 280В² (Тл).

Вариант 46

1. К однофазному трансформатору номинальной мощностью 1000 ВА с номинальным первичным напряжением 220 В подключена нагрузка сопротивлением 16 + j12 Ом, напряжение на нагрузке 127 В. Ток холостого хода трансформатора составляет 10 % от номинального тока. Активное сопротивление намагничивающего контура 100 Ом, активное сопротивление обмоток в режиме короткого замыкания 2,5 Ом. Определить КПД трансформатора и ток во вторичной обмотке в режиме максимального КПД.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 220 В. В номинальном режиме работы двигателя его коэффициент мощности 0,7, КПД 70 %, момент 3,08 Н·м. При моменте на валу двигателя 3,2 Н·м частота вращения вала 1350 об/мин. Определить номинальный ток двигателя, если при максимальном моменте на валу частота вращения вала 1050 об/мин.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения подключен к сети напряжением 220 В. При частоте вращения вала 1500 об/мин КПД двигателя 82 %. Сопротивление обмотки возбуждения 110 Ом, сопротивление обмотки якоря 0,5 Ом. Произведение С_Е·Φ=0,144. Определить произведение С_М ·Φ двигателя.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 300 Н. Магнитодвижущая сила первой катушки 4000 А, второй – 3000 А. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60, на втором – 30 см, на третьем – 30 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом и втором участках 10 см², на третьем – 14 см². Определить величину воздушного зазора, если кривая намагничивания задана выражением Н (А/м) = 250 В² (Тл).

Вариант 47

1. К однофазному трансформатору с номинальным первичным током 7 А подключена нагрузка сопротивлением 20 + j15 Ом. Напряжение на зажимах вторичной обмотки в режиме холостого хода 230 В, мощность потерь в сердечнике 40 Вт. Напряжение короткого замыкания 6 %, активное сопротивление короткого замыкания 2 Ом, коэффициент мощности короткого замыкания 0,98. Определить максимальный КПД трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 220 В. Номинальная частота вращения вала двигателя 1370 об/мин. Максимальный момент двигателя 48 Н·м. При частоте вращения вала 1350 об/мин двигатель потребляет ток 18 А при коэффициенте мощности 0,7 и КПД 80 %. Определить номинальную мощность двигателя.

3. Вал якоря генератора постоянного тока параллельного возбуждения приводится во вращение с номинальной частотой 1000 об/мин, при которой тормозной момент на валу генератора 255 Н·м, а номинальный КПД генератора 93,63 %. Напряжение на нагрузке 220 В. Мощность потерь в обмотке возбуждения составляет 2% от номинальной мощности генератора, а суммарная мощность магнитных и механических потерь – 2,5 % от номинальной мощности. Определить ЭДС обмотки якоря генератора.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре на первом участке 300 Н, на втором – 200 Н. Число витков катушки 800. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 80 см, на втором – 40 см, на третьем – 45 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом и третьем участках 8 см², величина воздушного зазора 0,5 мм. Определить ток в катушке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 300В² (Тл).

Вариант 48

1. Определить комплексное сопротивление нагрузки, подключенной к однофазному трансформатору с номинальным первичным напряжением 220 В, если мощность нагрузки 900 Вт, коэффициент мощности нагрузки 0,8 (φ₂ < 0), коэффициент трансформации 1,4. Мощность короткого замыкания 40 Вт, активное сопротивление короткого замыкания 0,86 Ом.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В. Частота вращения ротора в номинальном режиме 1370 об/мин, потребляемый ток 15 А, а коэффициент мощности двигателя 0,77. Максимальный момент двигателя 50 Н·м, кратность максимального момента 2,2. Активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно 2,5 Ом и 0,4 Ом, реактивное сопротивление фазы ротора 2 Ом. В режиме холостого хода двигатель потребляет мощность 300 Вт при токе 7 А. Определить ЭДС в фазе ротора при номинальной нагрузке на валу.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальное напряжение 220 В, номинальная частота вращения вала 900 об/мин, номинальный КПД 80 %. Сопротивление обмотки якоря 0,45 Ом. Произведения С_Е ·Φ = 0,227, С_М ·Φ = 1,93. Определить суммарную мощность магнитных и механических потерь в двигателе.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 200 Н при магнитодвижущей силе катушки 1200 А. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60 см, на втором – 20 см, на третьем – 10 см, на четвертом – 50 см. Величина воздушного зазора 0,6 мм. Площадь поперечного сечения сердечника на всех участках, кроме второго, 8 см². Определить площадь поперечного сечения на втором участке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 400В² (Тл).

Вариант 49

1. Определить активные и реактивные сопротивления обмоток однофазного трансформатора номинальной мощностью 3000 ВА с номинальным первичным напряжением 220 В и коэффициентом трансформации 1,55, если сопротивление нагрузки 8 – j6 Ом, коэффициент загрузки трансформатора 0,6, а мощность короткого замыкания 110 Вт.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 220 В. Номинальный ток двигателя 12 А, номинальный КПД 75 %. Частота вращения ротора при максимальном моменте 1050 об/мин, кратность максимального момента 2,4. При частоте вращения ротора 1340 об/мин момент на валу двигателя 30 Н·м. Определить номинальный коэффициент мощности двигателя.

3 . По результатам двух опытов определить сопротивление обмотки якоря и частоту вращения вала при идеальном холостом ходе двигателя постоянного тока параллельного возбуждения, если в первом опыте при частоте вращения вала 980 об/мин мощность на валу 10856,5 Вт, а во втором – при 960 об/мин мощность на валу 21713,1 Вт. Номинальное напряжение двигателя 220 В. Произведение С_М · Φ = 1,8.

4. Индукция магнитного поля на первом участке 0,5 Тл. Число витков катушки 1000. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 20 см, на втором – 20 см, на третьем – 60 см, на четвертом – 15 см, на пятом 10 см. Площадь поперечного сечения сердечника на всех участках, кроме первого, 10 см², на первом – 12 см², величина воздушного зазора 0,1 мм. Определить индуктивность катушки, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 400В² (Тл).

Вариант 50

1. К однофазному трансформатору с номинальным первичным током 7 А подключена нагрузка сопротивлением 20 + 15 Ом, при которой КПД трансформатора максимален. Напряжение на зажимах вторичной обмотки в режиме холостого хода 230 В, мощность потерь в сердечнике 40 Вт. Мощность короткого замыкания 55 Вт, напряжение короткого замыкания 6 %, коэффициент мощности короткого замыкания 0,98. Определить номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором имеет паспортные данные: номинальная мощность 3 кВт, номинальная частота вращения вала 980 об/мин, номинальные линейные токи обмоток статора и ротора соответственно 11 А и 21 А, активное сопротивление фаз обмоток статора и ротора соответственно 2,1 Ом и 0,25 Ом, сумма потерь мощности в стали и механических потерь 300 Вт, кратность максимального момента 2,2. Определить КПД двигателя при моменте на валу 35 Н·м.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальная мощность 25 кВт, номинальный КПД 86,7 %. Сопротивление обмотки якоря 0,15 Ом. Суммарная мощность постоянных потерь в двигателе 1400 Вт. Произведения С_Е ·Φ = 0,246, С_М ·Φ = 2,3. Определить суммарную мощность магнитных и механических потерь в двигателе.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 200 Н при величине воздушного зазора 0,6 мм. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 80 см, на втором – 70 см, на третьем – 15 см. Площадь поперечного сечения сердечника 8 см². Определить магнитодвижущую силу катушки, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 350В² (Тл).

Вариант 51

1. К однофазному трансформатору с номинальным первичным напряжением 220 В подключена нагрузка сопротивлением 16 +

+ j12 Ом, КПД трансформатора 85 %, коэффициент загрузки 0,6, напряжение на нагрузке 127 В. Определить коэффициент мощности первичной обмотки трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 380 В. Номинальные токи обмоток статора и ротора соответственно равны 15 А и 27 А, номинальный коэффициент мощности двигателя 0,75, номинальная частота вращения вала 1370 об/мин, активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно 2 Ом и 0,4 Ом. Частота вращения вала при максимальном моменте 1050 об/мин. Мощность, потребляемая двигателем в режиме холостого хода, 450 Вт, ток холостого хода 5 А. Определить максимальный момент, кратность максимального момента и номинальный КПД двигателя.

3. Вал якоря генератора постоянного тока параллельного возбуждения приводится во вращение с частотой 900 об/мин. При этом тормозной момент на валу генератора 70 Н·м, а его КПД 80 %. Сопротивление обмотки якоря 0,83 Ом. Суммарная мощность постоянных потерь в генераторе 800 Вт. Определить мощность потерь в обмотке возбуждения, если произведение С_Е ·Ф = 0,2675.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре на втором участке 200 Н, ток в катушке 2 А, число витков катушки 600. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 85 см, на втором – 30 см, на третьем – 15 см. Площадь поперечного сечения 12 см². Величина воздушного зазора на втором участке 1 мм, на третьем – 0,5 мм. Определить силу притяжения в воздушном зазоре на третьем участке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 350 В² (Тл).

Вариант 52

1. Определить комплексное сопротивление нагрузки и напряжение на нагрузке, подключенной к однофазному трансформатору номинальной мощностью 25 кВА с номинальным первичным напряжением 3000 В, если мощность нагрузки 16 кВт, а коэффициент мощности нагрузки 0,85 (φ₂ < 0). Мощность короткого замыкания трансформатора 1000 Вт, напряжение короткого замыкания 4,5 %, а напряжение на вторичной обмотке в режиме холостого хода 230 В.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. В номинальном режиме работы частота вращения вала двигателя 2940 об/мин, коэффициент мощности 0,7, КПД 75 %. При мощности нагрузки 7200 Вт частота вращения вала 2910 об/мин. При максимальном моменте частота вращения вала 2730 об/мин. Определить номинальный ток двигателя.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения потребляет из сети ток 30 А при КПД 78 %. Сопротивление обмотки возбуждения 110 Ом. Суммарная мощность постоянных потерь в двигателе 1000 В. Произведение С_Е ·Φ = 0,355. Частота вращения вала при идеальном холостом ходе 620 об/мин. Определить момент на валу двигателя.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре на первом участке 80 Н, на втором– 100 Н, величина воздушного зазора на первом участке 1 мм. Число витков катушки 1000. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 50 см, на втором – 40 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом и четвертом участках 4 см², на втором – 10 см², на третьем – 6 см². Определить ток в катушке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 350В² (Тл).

Вариант 53

1. К однофазному трансформатору номинальной мощностью 1000 В·А с номинальным первичным напряжением 220 В и коэффициентом трансформации 1,57 подключена нагрузка сопротивлением 20 + j15 Ом. Определить максимальный КПД трансформатора, напряжение на нагрузке и потребляемую мощность трансформатором при максимальном КПД, если мощность потерь в режиме холостого хода 20 Вт, а в режиме короткого замыкания 40 Вт. Напряжение короткого замыкания 10 %.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В частотой 50 Гц. Номинальные токи статора и ротора соответственно равны 11 А и 18 А, номинальный коэффициент мощности двигателя 0,75, номинальное скольжение 8 %. Максимальный момент двигателя 40 Н·м, кратность максимального момента 2,4, число пар полюсов 2, активные сопротивления фаз статора и ротора соответственно 2 Ом и 0,3 Ом. В режиме холостого хода мощность, потребляемая двигателем из сети, 300 Вт. Определить коэффициент мощности двигателя в режиме холостого хода.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения потребляет из сети ток 37 А. Сопротивление обмотки возбуждения 160 Ом. Сопротивление обмотки якоря 0,196 Ом. Произведения С_ЕΦ= =0,142, С_М ·Φ = 1,2. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 1550 об/мин. Определить КПД двигателя.

4 . Магнитный ток в воздушном зазоре сердечника 0,24 · 10^-3 Вб при величине воздушного зазора 0,1 мм. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 80 см, на втором – 30 см, на третьем – 20 см. Площадь поперечного сечения сердечника 4 см². Определить магнитодвижущую силу катушки, если кривая намагничивания задана выражением Н (А/м) = 300В² (Тл).

Вариант 54

1. На одном координатном поле построить зависимость η =f (β), P_к =f (β) и Р₀ = f (β) однофазного трансформатора номинальной мощностью 160 ВА с номинальным первичным напряжением 220 В, к которому подключена нагрузка сопротивлением 20 + j15 Ом. Ток холостого хода трансформатора составляет 13,7 % от номинального тока, коэффициент мощности холостого хода 0,23. Напряжение короткого замыкания 5,5%. Коэффициент загрузки трансформатора изменяется от 0 до 1,25 с шагом 0,25. Коэффициент мощности нагрузки считать постоянным, коэффициент мощности короткого замыкания 0,98.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В, частотой 50 Гц. В номинальном режиме линейные токи статора и ротора соответственно равны 11 А и 21 А, коэффициент мощности двигателя 0,7, номинальное скольжение 8,7 %. Активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно 2 Ом и 0,3 Ом, максимальный момент двигателя 34 Н·м, критическое скольжение 37 %. В режимах холостого хода двигатель потребляет из сети мощность 300 Вт при коэффициенте мощности 0,15. Определить число пар полюсов двигателя и номинальный КПД.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальное напряжение 220 В, номинальный ток 44 А, номинальная частота вращения вала 1500 об/мин, номинальный КПД 80 %. Сопротивление обмотки возбуждения 55 Ом. Сопротивления обмотки якоря 0,6 Ом. Определить пусковой ток и пусковой момент: а) при пуске двигателя без пускового реостата; б) при пуске двигателя с пусковым с реостатом сопротивлением 1,4 Ом.

4. Сила притяжения в воздушном зазоре 400 Н. Ток во второй катушке 3 А. Число витков первой катушки 500, второй – 600. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 90 см, на втором – 120 см, на третьем 15 см. Площадь поперечного сечения сердечника 16 см², величина воздушного зазора 0,5 мм. Определить индуктивность первой катушки, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 350В² (Тл).

Вариант 55

1. Максимальный КПД однофазного трансформатора номинальной мощностью 1000 ВА равен 93 %. Номинальное напряжение первичной обмотки 220 В, напряжение на зажимах разомкнутой вторичной обмотки 130 В, активное сопротивление вторичной обмотки 0,4 Ом. Определить коэффициент мощности первичной обмотки трансформатора при сопротивлении нагрузки 16 + j12 Ом и мощности нагрузки 520 Вт.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети частотой 50 Гц. Число пар полюсов двигателя 3. В номинальном режиме работы двигателя ток, потребляемый из сети, 12 А, коэффициент мощности двигателя 0,69, а КПД 75 %. Кратность максимального момента двигателя 2,3, критическое скольжение 0,2. Определить напряжение на зажимах двигателя, если при моменте на валу 30 Н·м скольжение равно 0,06.

3. К генератору постоянного тока параллельного возбуждения номинальной мощностью 605 Вт с номинальным КПД 58 % подключена нагрузка сопротивлением 20 Ом. Сопротивление обмотки возмущения 220 Ом, сопротивление обмотки якоря 1 Ом. Магнитный поток машины 10^-2 Вб, конструктивный коэффициент С_Е = 11. Определить тормозной момент на валу генератора.

4 . Определить индукцию магнитного поля на втором участке сердечника, если ток в катушке 2 А, число витков катушки 750, а сила притяжения в воздушном зазоре 300 Н. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60 см, на втором – 80 см, на третьем – 10 см. Площадь поперечного сечения сердечника 10 см², величина воздушного зазора 1 мм. Кривая намагничивания сердечника задана выражением

Н (А/м) = 350В² (Тл).

Вариант 56

1. Номинальный ток первичной обмотки однофазного трансформатора 7 А. При сопротивлении нагрузки 12 +j16 Ом коэффициент загрузки трансформатора составляет 0,6, а падение напряжения на вторичной обмотке 3,9 %. Напряжение короткого замыкания 15 В, мощность короткого замыкания 70 Вт. Определить напряжение на вторичной обмотке в режиме холостого хода.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В частотой 50 Гц. В номинальном режиме работы двигателя ток, потребляемый из сети, 9 А, КПД 70 %, скольжение 7 %. Число пар полюсов двигателя 2, частота вращения вала при максимальном моменте 1100 об/мин. При моменте на валу двигателя 28 Н·м частота вращения вала 1350 об/мин. Определить номинальный коэффициент мощности двигателя.

3. Определить частоту вращения вала двигателя постоянного тока параллельного возбуждения при номинальном моменте на валу в двигательном и генераторном режимах, если в цепь якоря включено дополнительное сопротивление 0,08 Ом. Сопротивления обмотки якоря 0,02 Ом. Номинальная частота вращения вала 800 об/мин. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 860 об/мин.

4 . Ток в катушке 2 А, число витков катушки 100. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60 см, на втором – 60 см, на третьем – 10 см. Площадь поперечного сечения сердечника 12 см², величина воздушного зазора 0,5 мм. Определить силу притяжения в воздушном зазоре, если напряженность магнитного поля на втором участке 100 А/м, а кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 250В² (Тл).

Вариант 57

1. К однофазному трансформатору с номинальным напряжением первичной обмотки 220 В и числами витков первичной и вторичной обмоток соответственно 1000 и 600 подключена нагрузка сопротивлением 20 +j15 Ом, при которой КПД трансформатора 91 %, а падение напряжения на вторичной обмотке 4 %. Мощность потерь в режиме холостого хода 25 Вт, а в режиме короткого замыкания 50 Вт. Определить номинальную мощность трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В. В номинальном режиме работы двигателя линейные токи статора и ротора соответственно равны 15 А и 25 А. Номинальная частота вращения вала 970 об/мин, номинальный коэффициент мощности двигателя 0,75, кратность максимального момента 2,4. Активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно 3 Ом и 0,4 Ом. При моменте на валу двигателя 40 Н·м частота вращения вала 950 об/мин. Ток холостого хода двигателя 5 А. Определить коэффициент мощности двигателя в режиме холостого хода.

3. Определить КПД двигателя постоянного тока параллельного возбуждения при включении в цепь якоря дополнительного сопротивления 0,06 Ом при неизменном моменте на валу. Номинальная частота вращения вала 600 об/мин. Сопротивление обмотки якоря 0,25 Ом. Сопротивление обмотки возбуждения 40 Ом. Произведения С_Е ·Φ = 0,162, С_М ·Φ = 1,55. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 680 об/мин.

4 . Напряжения на зажимах катушки 100 В, сопротивление катушки 50 Ом. Длина средней силовой линии магнитного поля 80 см. Площадь поперечного сечения сердечника 12 см², величина воздушного зазора 0,5 мм. Определить число витков катушки, если магнитное напряжение воздушного зазора 550 А, а кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 200В² (Тл).

Вариант 58

1. Однофазный трансформатор с номинальным первичным напряжением 220 В питает нагрузку сопротивлением 8 + j6 Ом. Напряжение на нагрузке 36 В, коэффициент загрузки трансформатора 0,4, КПД трансформатора 88 %. Мощность потерь в сердечнике трансформатора 10 Вт. Определить активное сопротивление обмоток трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В. Номинальная частота вращения вала двигателя 1370 об/мин, кратность максимального момента 2,4. При частоте вращения вала 1400 об/мин линейные токи в обмотках статора и ротора соответственно равными 9 А и 16 А, коэффициент мощности двигателя при этом 0,65. Суммарная мощность постоянных потерь в двигателе 250 Вт, а активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно 2 Ом и 0,3 Ом. Определить номинальный момент двигателя.

3. По результатам двух опытов определить частоту вращения вала двигателя постоянного тока параллельного возбуждения в режиме идеального холостого хода и мощность потерь в обмотке якоря. В первом случае ток в обмотке якоря 60 А, а частота вращения вала 980 об/мин, во втором ток 120 А, частота вращения 960 об/мин. Номинальное напряжение двигателя 220 В.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 400 Н, величина воздушного зазора 0,5 мм. Ток в первой катушке 1,5 А, число витков первой катушки 1000, второй – 1500. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 80 см, на втором – 60 см, на третьем – 10 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом и втором участках 8 см², на третьем – 12 см². Определить индуктивности катушек, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 350В² (Тл).

Вариант 59

1. Определить номинальный ток во вторичной обмотке и мощность потерь в сердечнике однофазного трансформатора номинальной мощностью 2500 В ·А, если его максимальный КПД 96 % при коэффициенте загрузки 0,575 и сопротивлении нагрузки 16 + j12 Ом. Коэффициент мощности нагрузки 0,82, коэффициент трансформации 2,2, активное сопротивление вторичной обмотки 0,2 Ом.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. Номинальная частота вращения вала двигателя 960 об/мин, максимальный момент двигателя 85 Н·м. При частоте вращения вала 940 об/мин двигатель потребляет из сети ток 15 А при коэффициенте мощности 0,77 и КПД 75 %. Определить номинальный момент двигателя.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальная мощность 10 кВт, номинальная частота вращения вала 800 об/мин. Сопротивление обмотки возбуждения 55 Ом. При номинальной нагрузке на валу мощность потерь в обмотке якоря 1000 Вт. Произведения С_Е ·Φ = 0,123, С_М ·Φ = 1,4. Определить мощность потерь в пусковом реостате, если при пуске ток в обмотке якоря равен 2,5 номинального тока двигателя.

4 . Ток в катушке 1 А, число витков катушки 1000, длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60 см, на втором – 80 см, на третьем – 10 см. Площадь поперечного сечения сердечника 6 см², величина воздушного зазора 0,5 мм. Определить силу притяжения в воздушном зазоре, если индукция магнитного поля на втором участке 1 Тл, а кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 500В² (Тл).

Вариант 60

1. Определить комплексное сопротивление активно-индуктивной нагрузки, подключенной к однофазному трансформатору номинальным первичным напряжением 220 В, если потребляемый им ток 3,5 А, коэффициент трансформации 1,65, мощность нагрузки 700 Вт, а падение напряжения на вторичной обмотке 4,5 %.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором в режиме холостого хода потребляет из сети мощность 350 Вт при токе 7 А. Номинальная мощность двигателя 5 кВт, номинальная частота вращения вала 980 об/мин, кратность максимального момента 2,2. Активные сопротивления фаз статора и ротора соответственно 3 Ом и 0,4 Ом. Обмотка статора соединена по схеме «треугольник». Определить КПД двигателя при частоте вращения вала 960 об/мин, если потребляемый ток 12 А, а ток в обмотке ротора 21 А.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальное напряжение 220 В, номинальный ток 30 А, номинальный КПД 75 %, номинальная частота вращения вала 1000 об/мин. Сопротивление обмотки возбуждения 110 Ом. Произведение С_Е ·Φ = 0,18. Определить пусковой момент двигателя при сопротивлении пускового реостата 1,5 Ом.

4 . Магнитодвижущая сила первой катушки 3000 А, второй –1800 А. Напряженность магнитного поля на первом участке 100 А/см. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 20 см, на втором – 70 см, на третьем – 5 см. Площадь поперечного сечения сердечника 20 см². Определить величину воздушного зазора, кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В (Тл)	0,2	0,4	0,6	0,8	0,9	1
Н(А/см)	5	10	20	40	60	100

Вариант 61

1. Определить реактивные сопротивления обмоток однофазного трансформатора номинальной мощностью 1000 В·А с номинальным первичным напряжением 220 В, если при сопротивлении нагрузки 12 +j16 Ом, ток потребляемый трансформатором из сети, равен 3,4 А. Напряжение короткого замыкания 4,5 %, мощность короткого замыкания 40 Вт.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. При номинальной нагрузке на валу ток, потребляемый двигателем, 22 А, коэффициент мощности 0,8, КПД 80 %, частота вращения вала 1380 об/мин. Кратность максимального момента двигателя 2,4. Определить мощность на валу двигателя при частоте вращения вала 1360 об/мин.

3 . Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальная мощность 7,5 кВт, номинальная частота вращения вала 600 об/мин. Сопротивление обмотки воздушного возбуждения 110 Ом. При номинальной нагрузке на валу потери мощности в обмотке якоря 540 Вт. Произведения С_Е ·Φ = 0,349, С_М ·Φ = 2,29. Определить, как изменится потребляемая двигателем мощность из сети при увеличении момента на его вале на 30 %.

4. Напряжение на зажимах катушки 60 В, сопротивление катушки 40 Ом, число витков катушки 1000. Длина средней силовой линии магнитного поля 39 см, площадь поперечного сечения сердечника 6 см². Определить, как изменится напряженность магнитного поля в сердечнике, если в нем выпилить зазор величиной 1 мм. Кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В (Тл)	0.2	0,4	0,6	0,8	1	1,4
Н(А/см)	4	9,5	16	27	50	90

Вариант 62

1. К однофазному трансформатору номинальной мощностью с номинальным первичным напряжением 220 В подключена нагрузка с коэффициентом мощности 0,6 (φ₂ > 0). Ток, потребляемый трансформатором из сети, 3,4 А, частота тока 50 Гц. Коэффициент трансформации трансформатора 1,65, активное сопротивление короткого замыкания 1,93 Ом, мощность короткого замыкания 40 Вт. Определить емкость конденсатора, который необходимо подключить параллельно нагрузке, чтобы коэффициент мощности нагрузки стал равен единице.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. В номинальном режиме работы коэффициент мощности двигателя 0,8, КПД 75 %, скольжение 8 %. Кратность максимального момента двигателя 2,4. Активное сопротивление фазы статора 1,5 Ом. При моменте на валу 46 Н·м частота вращения вала 1360 об/мин. Определить мощность потерь в обмотке статора при номинальной нагрузке на валу.

3. При номинальной частоте вращения вала двигателя постоянного тока параллельного возбуждения 600 об/мин мощность потерь в обмотке якоря 400 Вт. Номинальное напряжение двигателя 220 В. Произведение С_М ·Φ = 1,8. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 620 об/мин. Определить, как изменится полезная мощность двигателя при уменьшении момента на валу в 2 раза.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре на втором участке 100 Н при токе в катушке 1,5 А и числе витков катушки 700. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 70 см, на втором – 15 см, на третьем – 30 см, на четвертом – 15 см. Площадь поперечного сечения сердечника на втором участке 10 см², на остальных участках – 6 см². Величина воздушного зазора на втором участке 1,5 мм, на четвертом – 1 мм. Определить силу притяжения в воздушном зазоре на четвертом участке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 300В² (Тл).

Вариант 63

1.К однофазному трансформатору номинальной мощностью 1000 В·А с коэффициентом трансформации 1,65 подключена нагрузка сопротивлением 23,5e^j37º Ом. Мощность нагрузки 550 Вт, КПД трансформатора 92 %, мощность холостого хода 20 Вт. Определить активные сопротивления обмоток трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В. Номинальный ток статора 11,5 А. Активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно 1,5 Ом и 0,2 Ом, реактивное сопротивление фазы ротора 2 Ом. Кратность максимального момента двигателя 2,2. Частота вращения ротора при максимальном моменте 1050 об/мин. При моменте на валу двигателя 25 Н·м частота вращения вала 1360 об/мин, а ЭДС в фазе ротора 6 В. Суммарная мощность постоянных потерь в двигателе 200 Вт. Определить номинальный коэффициент мощности двигателя.

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет паспортные данные: номинальная частота вращения вала 800 об/мин, номинальный момент 45 Н·м, номинальный КПД 77 %. Мощность потерь в обмотке возбуждения 330 Вт. Произведение С_Е·Φ = 0,262. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 840 об/мин. Определить мощность потерь в обмотке якоря.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 500 Н при величине магнитного сопротивления воздушного зазора . Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 20 см, на втором – 10 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 8 см², на втором – 10 см². Определить магнитодвижущую силу катушки, кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В (Тл)	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,25
Н(А/м)	40	95	160	270	435	850

Вариант 64

1. К однофазному трансформатору с номинальным током первичной обмотки 5,2 А и коэффициентом трансформации 1,65 подключена нагрузка сопротивлением 16 +j12 Ом. Напряжение на нагрузке 127 В, КПД трансформатора 93 %, мощность холостого хода 20 Вт. Определить коэффициент загрузки трансформатора, при котором его КПД максимальный.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В, частотой 50 Гц. Число пар полюсов двигателя 3. Номинальные токи статора и ротора соответственно равны 15 А и 22 А, номинальный коэффициент мощности двигателя 0,78, номинальное скольжение 4 %. Активные сопротивления фаз обмоток статора и ротора соответственно 1,5 Ом и 0,25 Ом. Частота вращения вала при максимальном моменте 830 об/мин. Мощность, потребляемая двигателем в режиме холостого хода, 350 Вт, ток холостого хода 9 А. Определить момент на валу двигателя при частоте вращения вала 950 об/мин.

3. Определить номинальный КПД двигателя постоянного тока параллельного возбуждения номинальной мощностью 7,2 кВт. Сопротивление обмотки якоря 0,3 Ом, сопротивление обмотки возбуждения 110 Ом. В номинальном режиме работы двигателя мощность потерь в обмотке якоря 480 Вт. Произведения С_Е ·Φ = 0,218, С_М ·Φ = 1,8.

4 . Магнитный поток в воздушном зазоре на втором участке 0,64 ·10^-3 Вб при токе в катушке 2 А и числе витков катушки 500. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60 см, на втором – 10 см, на третьем – 10 см, на четвертом – 20 см. Площадь поперечного сечения сердечника на втором участке 8 см², на остальных участках – 6 см². Величина воздушного зазора на втором участке 1 мм. Определить величину воздушного зазора на третьем участке, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 250В² (Тл).

Вариант 65

1. К однофазному трансформатору с номинальным током первичной обмотки 5,2 А и коэффициентом трансформации 1,65 подключена нагрузка сопротивлением 25 + j20 Ом. Напряжение на нагрузке 127 В, КПД трансформатора 93 %, падение напряжения на вторичной обмотке 5 %, мощность холостого хода 20 Вт. Определить максимальный КПД трансформатора.

2. Трехфазный асинхронный двигатель имеет паспортные данные: номинальная мощность 3 кВт, номинальная частота вращения 1370 об/мин. Кратность максимального момента 2,4. Определить полезную мощность двигателя при моменте на его валу 25 Н·м.

3 . Как изменится КПД двигателя постоянного тока параллельного возбуждения при уменьшении момента на его валу на 30 %? Номинальная мощность двигателя 10 кВт, номинальная частота вращения вала 900 об/мин. Сопротивление обмоток возбуждения 129 Ом, сопротивление обмотки якоря 0,384 Ом. Произведения С_Е ·Φ = 0,223, С_М ·Φ = 2,11.

4. Магнитодвижущая сила первой катушки 500 А, второй – 1000 А, третьей – 2000 А. Длина средней силовой линии магнитного поля 50 см, площадь поперечного сечения сердечника 4 см², величина воздушного зазора 1 мм. Определить силу притяжения в воздушном зазоре, кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В (Тл)	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,4	1,6
Н(А/м)	40	95	160	270	435	900	1500

Вариант 66

1. Определить падение напряжения на вторичной обмотке однофазного трансформатора номинальной мощностью 2500 В·А с номинальным первичным напряжением 220 В. Мощность нагрузки 1000 Вт, коэффициент мощности нагрузки 0,75 (φ₂ > 0). Мощность холостого хода 40 Вт, напряжение короткого замыкания 8 %, КПД трансформатора 94 %.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором подключен к сети напряжением 220 В частотой 50 Гц. В номинальном режиме работы ток, потребляемый двигателем из сети, 15 А, номинальный коэффициент мощности 0,77, номинальный КПД 75%, номинальная частота вращения 980 об/мин. Индуктивное сопротивление фазы статора 4,5 Ом, приведенное индуктивное сопротивление фазы ротора 5 Ом. Определить приведенное активное сопротивление фазы ротора.

3. Момент на валу двигателя постоянного тока параллельного возбуждения 120 Н·м при КПД 68 % и мощности потерь в обмотке якоря 720 Вт. Произведения С_Е ·Φ = 0,355, С_М ·Φ = 2,5. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 620 об/мин. Определить сопротивление обмотки возбуждения.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 1500 Н при токе в первой катушке 1,8 А. Число витков первой катушки 500, второй – 300. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 35 см, на втором – 20 см, на третьем – 25 см, на четвертом – 10 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом и четвертом участках 25 см², на втором – 30 см², на третьем – 20 см², величина воздушного зазора 0,1 мм. Определить ток во второй катушке, кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В (Тл)	0,4	0,8	1	1,2	1,4	1,5	1,6
Н(А/см)	1	2	3	4	6	10	14

Вариант 67

1. К однофазному трансформатору номинальной мощностью 1000 В·А с номинальным первичным напряжением 220 В подключена нагрузка сопротивлением 20 + j15 Ом. Коэффициент трансформации 1,65, КПД трансформатора 92 %, падение напряжения на вторичной обмотке 5 %. Мощность холостого хода 24 Вт, ток холостого хода 7 % от номинального, напряжение короткого замыкания 6 %. Определить параметры схемы замещения трансформатора и начертить ее.

2. Трехфазный асинхронный двигатель подключен к сети напряжением 380 В. При частоте вращения вала двигателя 1350 об/мин ток, потребляемый двигателем из сети, 12 А, при этом коэффициент мощности двигателя 0,78, а КПД 78 %. Номинальная частота вращения вала 1370 об/мин, кратность максимального момента двигателя 2,2. Определить номинальную мощность двигателя.

3. Как изменится ЭДС обмотки якоря двигателя постоянного тока параллельного возбуждения при включении в цепь якоря дополнительного сопротивления 0,15 Ом? Номинальный ток двигателя 50 А, номинальный КПД 68 %. В режиме номинальной нагрузки ЭДС обмотки якоря 212 В. Произведения С_Е ·Φ = 0,234, С_М ·Φ = 1,68. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 940 об/мин. Момент на валу двигателя номинальный.

4 . Сила притяжения в воздушном зазоре 1000 Н при напряжении на зажимах катушки 100 В и сопротивлении катушки 25 Ом. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 90 см, на втором – 40 см. Площадь поперечного сечения сердечника на первом участке 10 см², на втором – 16 см², а магнитное сопротивление воздушного зазора . Определить индуктивность катушки, если кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 250В² (Тл).

Вариант 68

1. Мощность нагрузки, подключенной к однофазному трансформатору, равна 900 Вт, коэффициент мощности нагрузки 0,8(φ₂<0), коэффициент загрузки трансформатора 0,65. Определить комплексное сопротивление нагрузки, если номинальное напряжение первичной обмотки 220 В, коэффициент трансформации 1,4, напряжение короткого замыкания 6 %, а мощность короткого замыкания 90 Вт.

2. Трехфазный асинхронный двигатель имеет паспортные данные: номинальная мощность 3 кВт, номинальный момент 20,75 Н·м. Частота вращения вала двигателя при максимальном моменте 1050 об/мин. Определить мощность на валу двигателя при частоте вращения 1350 об/мин.

3 . Как изменится ЭДС обмотки якоря двигателя постоянного тока параллельного возбуждения при уменьшении момента на его валу в 2 раза? Номинальный ток двигателя 35 А, номинальная частота вращения вала 770 об/мин, номинальный КПД 76 %. В номинальном режиме работы двигателя потери мощности в обмотке якоря 280 Вт. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 800 об/мин. Произведение С_Е ·Φ = 0,275.

4. Как необходимо изменить ток в катушке, чтобы сила притяжения электромагнита увеличилась на 25 %, если при величине воздушного зазора 1 мм магнитный поток в зазоре 0,4 ·10^-3 Вб? Число витков в катушки 1000. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 60 см, на втором – 20 см. Площадь поперечного сечения сердечника 4 см², а кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 300В² (Тл).

Вариант 69

РГР 2

1. Определить коэффициент загрузки однофазного трансформатора при его максимальном КПД, если сопротивление нагрузки 1+j2 Ом, напряжение на нагрузке 36 В, коэффициент загрузки 0,8, КПД трансформатора 90 %, падение напряжения на вторичной обмотке 4 %, а активное сопротивление первичной обмотки 1,1 Ом. Коэффициент трансформации 5,87.

2. Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором номинальной мощностью 5 кВт подключен к сети частотой 50 Гц, число пар полюсов двигателя 3, кратность максимального момента 2,4, критическое скольжение 20 %. Активное и индуктивное сопротивления фазы ротора соответственно 0,3 Ом и 7 Ом. Пусковой ток в фазе ротора 40 А. Определить ЭДС, ток и частоту тока в обмотке ротора, а также частоту вращения вала при моменте на валу, в 2 раза меньшем номинального момента двигателя.

3 . КПД двигателя постоянного тока параллельного возбуждения 82 % при мощности потерь в обмотке якоря 750 Вт. Сопротивление обмотки возбуждения 110 Ом, сопротивление обмотки якоря 0,3 Ом. Произведение С_Е ·Φ = 0,244. В режиме идеального холостого хода частота вращения вала 902 об/мин. Определить произведения С_М ·Φ.

4. Магнитодвижущая сила первой катушки 2500 А, второй– 1800 А. Величина воздушного зазора 1,2 мм. Площадь поперечного сечения сердечника 8 см². Определить, как изменится сила притяжения электромагнита при уменьшении величины воздушного зазора на 0,2 мм. Кривая намагничивания сердечника задана таблично.

В (Тл)	0,2	0,4	0,6	0,8	0,9	1
Н(А/м)	55	136	318	545	800	1000

Вариант 70

1. Определить комплексное сопротивление активно-индуктивной нагрузки и напряжение на нагрузке, подключенной к однофазному трансформатору номинальной мощностью 2500 В·А номинальным первичным напряжением 220 В и коэффициентом трансформации 1,65, если ток, потребляемый трансформатором из сети, равен 7 А. Мощность нагрузки 1400 Вт.

2. Трехфазный асинхронный двигатель при частоте вращения вала 1350 об/мин развивает мощность на валу 4 кВт. Номинальный момент двигателя 20,1 Н·м, максимальный момент 46 Н·м, кратность пускового момента 1,8. Определить номинальную мощность двигателя и построить механическую характеристику двигателя.

3. Определить частоту вращения вала двигателя постоянного тока параллельного возбуждения в режиме идеального холостого хода. Номинальное напряжение двигателя 110 В, номинальный ток 50 А, номинальный КПД 88 %. Мощность потерь в обмотке возбуждения 220 Вт. Суммарная мощность магнитных и механических потерь 200 Вт. Произведение С_М ·Φ = 2,1.

4 . Определить силу притяжения в воздушном зазоре на втором участке, если индукция магнитного поля в воздушном зазоре на первом участке 1,1 Тл при токе в катушке 1 А и числе витков катушки 600. Длина средней силовой линии магнитного поля на первом участке 10 см, на втором – 30 см, на третьем – 60 см. Площадь поперечного сечения сердечника 8 см², а величина воздушных зазоров 0,5 мм. Кривая намагничивания сердечника задана выражением Н (А/м) = 300В² (Тл).