Задача 6

Розрахувати магніторушійну силу (МРС) та струм котушки електромагніту, що забезпечує створення тягового зусилля Q₁. Крива намагнічування (залежність В = f(Н)) магнітопроводу задана.

Рис. 21. Схема електромагніту

Дано: с = 60 мм, δ = 2,0 мм, Q₁ = 5500 H, W = 2100.

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

Розв’язування

Будуємо характеристику намагнічування.

Рис.22. Крива намагнічування магнітопроводу B = f(H).

З формули визначаємо магнітну індукцію в повітряному проміжку електромагніту:

де – магнітна стала.

Розділивши магнітне коло на однорідні ділянки знаходимо довжини їх середніх магнітних ліній , площі поперечного перерізу цих ділянок і повітряного проміжку

Площі поперечного перерізу всіх ділянок однакові:

Магнітний потік і магнітна індукція в повітряному проміжку:

З кривої намагнічування по значенню магнітної індукції В знаходимо напруженість магнітного поля в магнітопроводі: Н₁ = H₂ = 1960 А/м.

Напруженість магнітного поля в повітряному зазорі

Магніторушійну силу котушки визначаємо за законом повного струму:

Струм котушки, що забезпечує тягове зусилля Q₁

Задача 8

Трифазний трансформатор характеризується наступними величинами: номінальна потужність S_ном, номінальна максимальна лінійна напруга U_1ном, номінальна мінімальна напруга U_2ном, процентне значення напруги короткого замикання u_к %, процентне значення струму холостого ходу i₀ %, потужність втрат холостого ходу P₀ (при первинній напрузі, рівній номінальній), потужність втрат короткого замикання P_к (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 точки 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 = f(β) і η = f(β), включаючи точку β = 0.

Вказівки. 1. Прийняти, що в досліді холостого ходу опір первинної обмотки малий в порівнянні з опором вітки намагнічення кола. 2. Прийняти, що в досліді короткого замикання потужність втрат ділиться порівну між первинною і вторинною обмотками (R₁ = R₂ = R_к/2, Х₁ = Х₂ = Х_к/2).

Дано:

Розв’язування

а) Для з’єднання Y/Y-0 лінійний та фазний коефіцієнти трансформації однакові

Рис.24. Схема з’єднань обмоток	Рис. 25. Т-подібна схема заміщення

б) фазні напруги первинної та вторинної обмоток:

в) номінальні струми в обмотках трансформатора:

г) параметри Т-подібної схеми заміщення.

Повний, активний та реактивний опори фази при короткому замиканні:

Опори первинної обмотки:

Опори вторинної обмотки трансформатора:

Струм холостого ходу:

Опори намагнічуючої вітки:

Вторинна напруга при , звідки

Задаючись значеннями β за формулами

та

знаходимо вторинну напругу та коефіцієнт корисної дії трансформатора.

Результати заносимо в таблицю і будуємо залежності U₂ = f(β) і η = f(β).

β, в.о.	0	0,25	0,5	0,75	1,0	1,25
, B	303	299,6	296,3	292,9	289,6	286,2
η, в.о.	0	0,9615	0,977	0,969	0,966	0,961

Рис.26. Залежності U₂ = f(β) і η = f(β).