11.3. Завдання на розрахунково-графічну роботу №2
„Електричні кола трифазного синусоїдного струму”, „Магнітні кола”,
„Трансформатори”, „Асинхронні машини”.
Задача 1.5.
До трьохфазної лінії з лінійною напругою (рис.5) підключений симетричний трьохфазний приймач, з’єднаний по схемі „зірка”. Опри кожної з фаз приймача рівні Zф=Rф+jXф.
Визначити струм в фазах приймача та в нульовому провіднику, а також споживану приймачем активну потужність в наступних режимах: а) в симетричному трьохфазному; б) при обриві однієї фази приймача; в) обриві нулевого провідника при обірваній фазі.
Побудувати для всіх трьох випадків топографічні діаграми напруг і на них показати вектори струмів.
Табл. 1.5.
Дані до задачі 1.5.
Варіант |
Uл, В |
Rф, Ом |
Xф, Ом |
Варіант |
Uл, В |
Rф, Ом |
Xф, Ом |
0 |
127 |
3 |
4 |
10 |
220 |
19 |
12 |
1 |
220 |
8 |
6 |
11 |
380 |
4 |
3 |
2 |
380 |
8 |
15 |
12 |
127 |
30 |
16 |
3 |
127 |
4 |
3 |
13 |
220 |
12 |
16 |
4 |
220 |
6 |
8 |
14 |
380 |
30 |
16 |
5 |
380 |
15 |
8 |
15 |
127 |
16 |
12 |
6 |
127 |
9 |
12 |
16 |
220 |
16 |
30 |
7 |
220 |
12 |
9 |
17 |
380 |
12 |
9 |
8 |
380 |
16 |
30 |
18 |
127 |
8 |
15 |
9 |
127 |
8 |
6 |
19 |
220 |
15 |
8 |
Задача 2.1.
Розрахувати магніторушійну силу (МРС) та струм котушки електромагніту (рис.2.1), що забезпечує створення тягового зусилля Q1 табл.2.1.2. Крива намагнічування (залежність В = f(Н)) магнітопроводу задана в табл.2.1.1:
Табл.2.1.1.
-
В, Тл
0
0,5
0,9
1,1
1,15
1,2
1,4
1,55
Н, А/м
0
200
400
600
800
1000
2000
4000
Табл.2.1.2.
Дані до задачі 2.1.
Варіант |
С1, мм |
C2,С3 мм |
δ, мм |
Q1, Н |
W |
Варіант |
С1, мм |
δ, мм |
Q1, Н |
W |
С2,С3 мм |
0 |
30 |
30 |
2.0 |
1000 |
200 |
10 |
70 |
1.5 |
6000 |
1200 |
35 |
1 |
40 |
35 |
2.5 |
1500 |
300 |
11 |
65 |
2.0 |
6500 |
1300 |
40 |
2 |
45 |
40 |
3.0 |
2000 |
400 |
12 |
60 |
2.5 |
7000 |
1400 |
40 |
3 |
50 |
45 |
3.5 |
2500 |
500 |
13 |
55 |
3.0 |
7500 |
1500 |
30 |
4 |
55 |
50 |
2.5 |
3000 |
600 |
14 |
50 |
3.5 |
8000 |
1600 |
25 |
5 |
60 |
55 |
2.0 |
3500 |
700 |
15 |
45 |
4.0 |
7500 |
1700 |
20 |
6 |
70 |
60 |
1.5 |
4000 |
800 |
16 |
40 |
3.5 |
7000 |
1800 |
20 |
7 |
80 |
65 |
1.0 |
4500 |
900 |
17 |
35 |
3.0 |
6500 |
1900 |
40 |
8 |
40 |
70 |
0.5 |
5000 |
1000 |
18 |
30 |
2.5 |
6000 |
2000 |
50 |
9 |
60 |
75 |
1.0 |
5500 |
1100 |
19 |
25 |
2.0 |
5500 |
2100 |
60 |
Задача 2.2.
Трифазний трансформатор характеризується наступними величинами: номінальна потужність Sном, номінальна первинна лінійна напруга U1ном, номінальна вторинна напруга U2ном, напруга короткого замикання Uк %, струм холостого ходу i0 %, потужність втрат холостого ходу P0 (при первинній напрузі, рівній номінальній), потужність втрат короткого замикання Pк (при струмах в обмотках, рівних номінальним), група з’єднання обмоток.
Визначити: а) коефіцієнт трансформації; б) фазні напруги первинної і вторинної обмоток при холостому ході; в) номінальні струми в обмотках трансформатора; г) параметри Т-подібної схеми заміщення R0, Х0, R1, Х1, R2, Х2; д) вторинну напругу при cosφ2 = 0,8 і значеннях коефіцієнта навантаження β: 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25; е) ККД трансформатора при тих самих значеннях cosφ2 і коефіцієнта навантаження при умові, що трансформатор знаходиться під навантаженням протягом року Т годин, а в інший час коло вторинної обмотки розімкнуте.
Побудувати
залежності U2(β)
і η(β),
включаючи
точку β
=
0. Прийняти, що в досліді короткого
замикання потужність втрат ділиться
порівну між первинною і вторинною
обмотками ( R1
=
=
Rк/2,
Х1
=
=
= Хк/2
).
Табл.2.2.
Варі-ант |
Sн , кВА |
U1н, кВ |
U2н, В |
Uк, % |
i0 , % |
P0 , Вт |
Pк, Вт |
Т, год. |
Група з’єдн. обмоток |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
0 |
10 |
6,3 |
400 |
5,0 |
10,0 |
105 |
335 |
3000 |
Y/Y-0 |
1 |
20 |
6,3 |
230 |
5,0 |
9,0 |
180 |
600 |
3100 |
Y/Δ-11 |
2 |
35 |
10 |
400 |
4,7 |
3,0 |
125 |
690 |
3100 |
Y/Δ-11 |
3 |
25 |
10 |
230 |
4,7 |
9,0 |
125 |
690 |
3100 |
Y/Y-0 |
4 |
25 |
6 |
400 |
4,5 |
3,0 |
125 |
600 |
3200 |
Y/Δ-11 |
5 |
30 |
10 |
400 |
5,0 |
9,0 |
300 |
850 |
3300 |
Y/Y-0 |
6 |
40 |
6 |
230 |
4,5 |
8,5 |
180 |
880 |
3400 |
Y/Y-0 |
7 |
40 |
10 |
400 |
4,0 |
3,2 |
125 |
690 |
3600 |
Y/Δ-11 |
8 |
50 |
10 |
400 |
5,0 |
8,0 |
440 |
1325 |
3800 |
Y/Y-0 |
9 |
63 |
10 |
400 |
4,7 |
2,8 |
260 |
1470 |
4000 |
Y/Y-0 |
10 |
63 |
6 |
400 |
4,5 |
8,0 |
260 |
1280 |
4200 |
Y/Δ-11 |
11 |
63 |
10 |
230 |
4,7 |
2,8 |
260 |
1470 |
4300 |
Y/Δ-11 |
12 |
75 |
10 |
230 |
5,0 |
7,5 |
590 |
1875 |
4400 |
Y/Y-0 |
13 |
100 |
20 |
230 |
4,7 |
2,6 |
465 |
2270 |
4500 |
Y/Δ-11 |
14 |
100 |
10 |
400 |
4,7 |
7,5 |
305 |
2270 |
4600 |
Y/Y-0 |
15 |
100 |
35 |
230 |
4,7 |
2,6 |
465 |
2270 |
4700 |
Y/Δ-11 |
16 |
160 |
6 |
400 |
4,5 |
2,4 |
540 |
2650 |
5000 |
Y/Δ-11 |
17 |
160 |
10 |
230 |
4,5 |
2,4 |
540 |
3100 |
5200 |
Y/Y-0 |
18 |
160 |
10 |
525 |
5,0 |
7,0 |
1200 |
4100 |
5300 |
Y/Δ-11 |
19 |
240 |
10 |
525 |
5,0 |
7,0 |
1600 |
5100 |
5400 |
Y/Y-0 |
Задача 2.3.
Трифазний асинхронний двигун загального призначення серії 4А ввімкнений в мережу з напругою 220/230 В. Технічні дані двигуна взяті з каталогу: Pном – номінальна потужність на валу; U1ф – номінальна фазна напруга; nном – номінальна частота обертання; ηном – номінальний ККД; cosφном – номінальний коефіцієнт потужності; Kп = Мп/Mном – кратність пускового моменту; Kм = Мmax/Мном – перевантажувальна здатність.
Визначити: а) схему з’єднання обмоток статора; б) синхронну частоту обертання n0; в) обертальні моменти двигуна, номінальний Мном , пусковий Мп , критичний Мк , г) потужність, використану двигуном P1ном ; д) номінальний Iном струм в статорі двигуна; е) критичне ковзання Sк ; ж) пусковий обертовий момент у випадку пуску при напрузі, рівній 90% від номінальної; з) обертальний момент для ряду ковзання S = Sном; Sк; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0. Побудувати графік M(S) і визначити усталену частоту обертання при заданому значенні Мс (табл.2.3.).
Таблиця 2.3
Дані до задачі 2.3.
Варі-ант |
U1ф, В |
Pном, кВт |
nном, об/хв |
ηном, % |
сosφн |
Мmax/Mном |
Мn/Mном |
Мс/Mном |
0 |
220 |
1,1 |
2810 |
77,5 |
0,87 |
2,2 |
2,0 |
0,1 |
1 |
380 |
1,5 |
2850 |
81,0 |
0,85 |
2,6 |
2,1 |
0,2 |
2 |
220 |
2,2 |
2850 |
83,0 |
0,87 |
2,6 |
2,1 |
0,3 |
3 |
380 |
3,0 |
2840 |
84,5 |
0,88 |
2,5 |
2,1 |
0,4 |
4 |
380 |
4,0 |
2880 |
86,5 |
0,89 |
2,5 |
2,0 |
0,45 |
5 |
220 |
1,1 |
1420 |
75,0 |
0,81 |
2,2 |
2,0 |
0,5 |
6 |
380 |
1,5 |
1415 |
77,0 |
0,83 |
2,2 |
2,0 |
0,55 |
7 |
220 |
2,2 |
1425 |
80,0 |
0,83 |
2,4 |
2,1 |
0,6 |
8 |
220 |
3,0 |
1435 |
82,0 |
0,83 |
2,4 |
2,0 |
0,65 |
9 |
380 |
4,0 |
1430 |
84,0 |
0,84 |
2,4 |
2,0 |
0,7 |
10 |
220 |
1,1 |
920 |
74,0 |
0,74 |
2,2 |
2,0 |
0,75 |
11 |
380 |
1,5 |
935 |
75,0 |
0,74 |
2,2 |
2,0 |
0,8 |
12 |
220 |
2,2 |
950 |
81,0 |
0,73 |
2,2 |
2,0 |
0,85 |
13 |
220 |
3,0 |
955 |
81,0 |
0,76 |
2,5 |
2,0 |
0,9 |
14 |
380 |
4,0 |
950 |
82,0 |
0,81 |
2,5 |
2,0 |
0,95 |
15 |
220 |
1,1 |
700 |
70,0 |
0,68 |
1,9 |
1,6 |
1 |
16 |
380 |
1,5 |
700 |
74,0 |
0,65 |
1,9 |
1,6 |
1,05 |
17 |
380 |
2,2 |
700 |
76,0 |
0,71 |
2,2 |
1,9 |
1,1 |
18 |
220 |
3,0 |
700 |
79,0 |
0,74 |
2,2 |
1,9 |
1,15 |
19 |
380 |
4,0 |
720 |
83,0 |
0,70 |
2,6 |
1,9 |
1,2 |