Реферат: Методические указания по написанию контрольных работ по дисциплине «Основы электротехники и электроники»

Методические указания по написанию контрольных работ по дисциплине «Основы электротехники и электроники»

Указания содержат краткие теоретические сведения и варианты контрольных задач. Данные указания имеют цель повысить эффективность усвоения учебного материала студентами-заочниками и сократить время выполнения расчёта.

Сведение на контрольную работу №1.

Задача№1. Провести анализ линейной цепи постоянного тока.

Задача№2. Анализ линейной цепи переменного синусоидального тока.

Задача№3. Анализ трёхфазной электрической цепи при схеме соединения приёмников “звездой”.

Задача№4. Анализ трёхфазной электрической цепи при схеме соединения приёмников “треугольником”.

Задача№5. Провести анализ работы однофазного трансформатора.

Задача№6. Провести расчёт режима работы асинхронного двигателя.


Требования к контрольной работе.

Контрольная работа выполняется в тетради в клетку аккуратным разборчивым почерком.

Все схемы расчётные, таблицы и векторные диаграммы выполнять карандашом.

Задачи должны содержать исходные данные по вашему варианту, сведённые в таблицу, электрическую схему и необходимые пояснения к ходу решения. Все вычисления приводить в решении задач.

Контрольная работа отправляется на рецензию заранее. При наличии замечаний в той же тетради приводится исправленный вариант.



Задача№1 Анализ линейной цепи постоянного тока.

Схемы электрических цепей показаны на рис.1.

Параметры элементов схемы помещены в таблице1.

Требуется:

Составить уравнения по законам Кирхгофа (не решая их).

Определить токи ветвей методом контурных токов.

Составить баланс мощностей, провести проверку решения.

Определить показания вольтметра.


I. Краткие теоретические положения.

1.1 Законы Кирхгофа

Первый закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле, равна нулю. ΣI=0.

Второй закон Кирхгофа. В замкнутом электрическом контуре алгебраическая сумма всех источников э.д.с. равна алгебраической сумме падений напряжений на сопротивлениях контура Σ=Σ.
При этом в левой части с плюсом берутся те эдс, направление которых совпадает с направлением обхода контура, а в правой части уравнения с плюсом берутся те падения напряжения, направление токов которых совпадает с направлением обхода контура.
Уравнения по законам Кирхгофа записывают для независимых узлов и контуров.

Независимый узел – это узел, в который входит хотя бы одна новая ветвь по сравнению с остальными узлами.

Независимый контур - это контур, включающий по крайней мере одну новую ветвь и ветви выбранных ранее контуров.

Баланс мощностей.

Сумма мгновенных значений мощностей источников в электрической цепи равна сумме мгновенных значений мощностей, потребляемых этой цепью ΣРгенер=ΣРпотр.; Σ±Еj Ij=ΣI²R.

При этом в левой части произведение с плюсом, если направление э.д.с. и тока совпадает.


Метод контурных токов.

Метод контурных токов позволяет уменьшить количество уравнений, составляемых по законам Кирхгофа, до числа уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа. Контурными называются условные (расчётные) токи, замыкающиеся только по своим контурам. Направлениями контурных токов задают произвольно.

Ток любой ветви находят как алгебраическую сумму контурных токов, замыкающихся по этой ветви.


Таблица№1.


№

вар

№ рис

Е1

Е2

Е3

Е4

Е5

Е6

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

R10
В
Ом

1

1

10

5

12

10

10

18

1

2

4

2

4

10

2

-

-

-

2

2

10

8

5

12

8

12

2

4

6

4

4

4

3

8

-

-

3

3

15

6

8

5

15

15

4

8

10

6

8

8

5

-

-

-

4

4

18

8

6

8

8

10

6

10

8

2

8

6

6

-

-

-

5

5

12

10

10

6

12

8

2

8

2

4

10

8

5

2

-

-

6

6

10

5

12

10

10

15

1

2

4

2

4

10

2

5

-

-

7

7

10

8

5

12

8

12

2

8

2

4

10

8

5

2

-

-

8

8

15

6

8

5

8

10

6

10

8

2

8

6

6

-

-

-

9

9

18

8

-

8

8

10

6

10

8

2

8

6

6

-

-

-

10

10

12

10

10

-

12

8

2

8

2

4

10

-

5

2

2

-

11

11

10

-

20

-

30

40

10

5

2

4

10

8

2

-

-

-

12

12

10

8

15

20

-

5

2

4

3

1

2

5

4

-

-

-

13

13

20

10

15

30

-

-

2

8

10

12

10

1

-

-

-

-

14

14

5

8

10

40

-

-

3

5

8

10

2

12

10

-

-

-

15

15

15

20

40

10

-

-

10

5

2

8

15

2

10

-

-

-

16

1

20

5

12

10

10

18

6

2

4

2

4

10

2

-

-

-

17

2

15

8

5

12

8

12

4

4

6

4

4

4

3

8

-

-

18

3

20

6

8

5

15

15

8

8

10

6

8

8

5

-

-

-

19

4

15

8

6

8

8

10

3

10

8

2

8

6

6

-

-

-

20

5

18

10

10

6

12

8

5

8

2

4

10

8

5

2

-

-

21

6

16

5

12

10

10

15

2

2

4

2

4

10

2

5

-

-

22

7

22

8

5

12

8

12

4

8

2

4

10

8

5

2

-

-

23

8

25

6

8

5

8

10

5

10

8

2

8

6

6

-

-

-

24

9

15

8

-

8

8

10

3

10

8

2

8

6

6

-

-

-

25

10

18

10

10

-

12

8

4

8

2

4

10

-

5

2

2

-

26

11

13

-

20

-

30

40

8

5

2

4

10

8

2

-

-

-

27

12

16

8

15

20

-

5

4

4

3

1

2

5

4

-

-

-

28

13

25

10

15

30

-

-

4

8

10

12

10

1

-

-

-

-

29

14

10

8

10

40

-

-

5

5

8

10

2

12

10

-

-

-

30

15

22

20

40

10

-

-

6

5

2

8

15

2

10

-

-

-





Рис. 1


Задача №2. Анализ линейной цепи переменного синусоидального тока.


Схема электрической цепи показана на рис.2. Параметры элементов схемы помещены в таблице 2.

Электрическая цепь переменного синусоидального тока с частотой f=50 Гц. Находится под действием источника напряжения е =Еm sin(ωt+φe). С учётом положения выключателей В1- В7 определить для своего варианта:

полные и комплексные сопротивления участков цепи;

все токи ветвей;

полные, реактивные и активные мощности отдельных участков цепи и всей электрической цепи;

построить векторные диаграммы токов и напряжений;




Краткие теоретические положения.




Формы представления синусоидальных величин.

а) тригонометрическая форма записи мгновенных величин

i=Imsin(ωt+φi);


б) форма записи комплексных чисел показательная




в) алгебраическая

, где


Рассмотрим несколько примеров перевода комплексных чисел из алгебраической формы в показательную:

, где , ψ=arctg b/a;

,

,

,

где а и b- проекции на ось действительных и мнимых чисел соответственно.


Таблица 2.


№

Em,

B

φe,

C

UL3,

B

I3,

A

R1,

Ом

R2,

Ом

R3,

Ом

R4,

Ом

R5,

Ом

XL1,

Ом

XL3,

Ом

XL6,

Ом

Xc1,

Ом

Xc4,

Ом

Xc7,

Ом
Выключате-
ли замкнуты

1

100

30

-

-

2

-

-

6

10

-

-

-

5

8

25

B1,B4,B5,B7

2

-

-

32

-

-

4

12

-

20

4

16

5

-

-

-

B2,B3,B5,B6

3

150

40

-

-

4

-

8

3

14

-

6

-

4

4

-

B1,B3,B4,B5

4

100

60

-

-

2

-

-

6

10

-

-

-

5

8

25

B1,B4,B5,B7

5

-

-

40

-

-

4

12

-

20

10

16

50

-

-

-

B2,B3,B5,B6

6

-

-

-

5

-

3

7

15

44

4

24

-

-

20

-

B2,B3,B4,B5

7

200

0

-

-

-

2

10

-

20

16

10

-

-

-

20

B2,B3,B5,B7

8

-

-

64

-

-

4

12

-

20

4

32

5

-

-

-

B2,B3,B5,B6

9

-

-

-

10

-

3

7

15

44

4

24

-

-

20

-

B2,B3,B4,B5

10

141

20

-

-

10

-

12

-

40

-

16

50

10

-

-

B1,B3,B5,B6

11

200

0

-

-

4

-

24

3

20

-

7

-

4

4

-

B1,B3,B4,B5

12

-

-

-

20

-

3

7

15

22

4

24

-

-

20

-

B2,B3,B4,B5

13

300

45

-

-

10

-

6

-

40

-

8

50

10

-

-

B1,B3,B5,B6

14

-

-

64

-

4

-

24

3

20

-

7

-

4

4

-

B1,B3,B4,B5

15

282

30

-

-

10

-

12

-

50

-

16

100

10

-

-

B1,B3,B5,B6

16

150

30

-

-

2

-

-

6

20

-

-

-

5

8

25

B1,B4,B5,B7

17

-

-

32

-

-

4

12

-

40

4

16

5

-

-

-

B2,B3,B5,B6

18

300

40

-

-

4

-

8

3

28

-

6

-

4

4

-

B1,B3,B4,B5

19

200

60

-

-

2

-

-

6

20

-

-

-

5

8

25

B1,B4,B5,B7

20

-

-

40

-

-

4

12

-

40

10

16

50

-

-

-

B2,B3,B5,B6

21

-

-

-

5

-

3

7

15

22

4

24

-

-

20

-

B2,B3,B4,B5

22

150

0

-

-

-

2

10

-

40

16

10

-

-

-

20

B2,B3,B5,B7

23

-

-

64

-

-

4

12

-

40

4

32

5

-

-

-

B2,B3,B5,B6

24

-

-

-

10

-

3

7

15

22

4

24

-

-

20

-

B2,B3,B4,B5

25

200

20

-

-

10

-

12

-

20

-

16

50

10

-

-

B1,B3,B5,B6

26

150

0

-

-

4

-

24

3

40

-

7

-

4

4

-

B1,B3,B4,B5

27

-

-

-

20

-

3

7

15

44

4

24

-

-

20

-

B2,B3,B4,B5

28

200

45

-

-

10

-

6

-

20

-

8

50

10

-

-

B1,B3,B5,B6

29

-

-

64

-

4

-

24

3

40

-

7

-

4

4

-

B1,B3,B4,B5

30

300

30

-

-

10

-

12

-

25

-

16

100

10

-

-

B1,B3,B5,B6






Задача3. Анализ трёхфазной электрической цепи при схеме соединения приёмников “ звездой”.


В трёхфазную сеть с симметричной системой линейных напряжений Uл включён трёхфазный потребитель электроэнергии, фазы которого имеют комплексные сопротивления Zа, Zb, Zс и соединены “звездой”.

Определить:

линейные и фазные токи,

активную Р, реактивную Q и полную S мощности потребителя.

показания приборов: амперметра и вольтметра.

Построить векторную диаграмму токов и напряжений




Краткие теоретические положения.




Трёхфазная система питания потребителей электроэнергии.

Трёхфазная система питания электрических цепей представляет собой совокупность трёх синусоидальных ЭДС или напряжений, одинаковых по частоте и амплитудному значению, сдвинутых по фазе относительно друг друга на угол 120.

EA = EAm sin wt

EB = EBm sin (wt-2/3)

EC = ECm sin (wt+2/3).


В симметричных источниках питания максимальные значения ЭДС равны, соответственно равны и действующие значения ЭДС

EA=EB=EC= Eф. Пренебрегая внутренним сопротивлением источника, можно принять соответствующие ЭДС источника равными напряжениям, действующим на его зажимах:

EA=UA, EB=UB, EC=UC.

Комплексные напряжения симметричного источника питания могут быть представлены системой уравнений:

.

Ua = Uф e j0 = Uф,

.

Ub = Uф e-j120 = Uф(-0,5- j /2) ,

.

Uс = Uф e+j120 = Uф(-0,5+ j /2)


Фазным называется напряжение между началом и концом фазы. Линейным назовём напряжение между двумя линиями или между началами двух фаз. Соотношение между линейным и фазным напряжениями симметричного источника питания: UЛ = Uф.



Трёхфазные электрические цепи при соединении фаз приёмников “звездой”.

При соединении фаз трёхфазного источника питания “звездой” концы фаз источника X,Y,Z объединены в общую нейтральную точку N, а начала фаз А,В,С подключаются к соответствующим линейным проводам Аа, Вв, Сс. Аналогичным образом при соединении трёхфазных потребителей объединяются в нейтральную точку n концы его фаз x,y,z, при начала фаз а,в,с подключаются к линейным проводам.

Линейные токи In в питающих линиях имеют условно-положительное направление от источника энергии к приёмнику. При соединении приёмника энергии по схеме “звезда” линейные токи IA,IB,IC одновременно являются и фазными токами приёмника Iа,Iв,Iс, т.е.

IA= Iа; IB = Iв; IC = Iс.

Трёхфазные источники питания практически всегда выполняются симметричными. Трёхфазные потребители электроэнергии могут быть симметричными и несимметричными. Для симметричных приёмников электроэнергии справедливы соотношения, полученные для трёхфазных симметричных источников питания.

При этом Ua = Ub=Uc=Uф; UAB = UBC =UCA = UЛ; Za=Zb=Zc=Zф;

cosΨa = cosΨb = cosΨc = CosΨф ; UЛ=Uф.

Для несимметричных приёмников не все эти соотношения соблюдаются.

При анализе трёхфазных электрических цепей широко используется метод комплексных чисел.

При несимметричной нагрузке комплексные сопротивления фаз приёмника не одинаковы (Za≠Zb≠Zc), при этом комплексное напряжение

UnN, действующее между нейтральными точками N и n системы, определяют по методу двух узлов

. . . .

UnN =
где EA, EB, EC – комплексные напряжения источника питания.
Ya = 1/Za; Yb = 1/Zb; Yc= 1/Zc – комплексные проводимости фаз приемника.

Комплексный ток в нейтральном проводе находят в соответствии с уравнением, составленным по первому закону Кирхгофа для нейтральной

. . . .

точки n цепи: IN =Ia + Ib + Ic.

Комплексные фазные напряжения приёмника электроэнергии находят из уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа для замкнутого контура:

. . . . . . . . .

Ua=EA- UnN; Ub=EB - UnN; Uc=EC - UnN.


При этом фазные токи приёмника определяют по закону Ома для соответствующих участков цепи:

. . . . . .

Ia=Ua/Za; Ib=Ub/Zb; Ic=Uc/Zc.


Трёхфазная система обеспечивает приёмники электроэнергии симметричным питанием. При этом активная, реактивная и полная мощности могут быть определены по следующим формулам с учётом знака реактивных сопротивлений:

P = I2A Ra + I2B Rb + I2C Rc =UaIa cosΨa + UbIb cosΨb + UcIc cosΨc ;


Q= I2A Xa + I2B Xb + I2C Xc = IaUa sinΨa + IbUb sinΨb + IcUc sinΨc ;

S = = I2A Za + I2B Zb + I2C Zc;

где cosΨa = Ra/ Za; cosΨb = Rb/ Zb; cosΨc = Rc/ Zc;


sinΨa = Xa/ Za; sinΨb = Xb/ Zb; sinΨb = Xb/ Zb.


При симметричной нагрузке эти формулы приводят к виду:

P= 3 Iф²Rф= Uл Iл cosΨф ;

Q= 3 Iф²Xф= Uл Iл sinΨф ;

S= = Uл Iл,


где cosΨф = Rф/ Zф; sinΨф = Xф/ Zф.






Таблица 3.


№ вар.

Za, Ом

Zb, Ом

Zc, Ом

Uл, В

1

15+j10

10-j20

J40

380

2

10-j10

20+j20

J30˚

10e

220

3

15-j20

15

j45˚

20e

660

4

20+j10

J30

10

660

5

30

j45˚

10e

10-j20

220

6

j40˚

4e

-j20

15+j10

380

7

-j30˚

20e

j15

10+j10

380

8

J90˚

10e

10+j15

20

220

9

J40

-j45˚

15e

40-j10

660

10

-j20

J30˚

10e

15

380

11

10-j10

10+j10

j45˚

15e

660

12

20+j20

30

J30˚

20e

220


13

-j90˚

10e

10+j20

15

220

14

J60˚

15e

25

-j30

660

15

j45˚

25e

10+j30

J90˚

10e

380
16 10+j10 10-j10 10 220 17 20-j20 10+j10 20-j10 380 18 5-j10 10+j5 10ej45 220 19 25+j25 10-j20 30ej30 660 20 20ej30 10+j20 30e-j30 380 21 50 40-j20 20+j40 660 22 10+j30 20e-j90 10 220 23 40 10-j20 30+j10 380 24 30-j10 50 20+j20 380 25 40-j20 30ej45 50 660 26 10 20ej30 30e-j60 220 27 40 20+j10 30-j30 220 28 50 10+j30 30e-j90 380 29 20-j20 60 50ej90 660 30 50ej90 50 40-j10 660


Задача 4. Анализ трёхфазной электрической цепи при схеме соединения приёмников “треугольником”.


Потребитель электроэнергии, фазы которого имеют комплексные сопротивления: Zab, Zbc, Zca и соединены в трёхфазную электрическую цепь “треугольником” (рис.4) , питается симметричной системой линейных напряжений: UAB= UBC= UCA= UЛ.

С учётом данных, приведённых в таблице 4. Для каждого варианта задания, определить:

фазные и линейные токи потребителя,

активную Р, реактивную Q и полную S мощности потребителя,

показания ваттметров W1,W2,

построить векторную диаграмму токов и напряжений ,


IV. Краткие теоретические положения.


4.1Трёхфазные электрические цепи при соединении фаз приёмника “треугольником”.

В связанных трёхфазных системах наряду с соединением трёхфазных потребителей “звездой” применяется соединение фаз “треугольником”. При этом не имеет значения как соединены фазы источника - “звездой ” или “треугольником”.

При соединении “треугольником” фазные напряжения оказываются равными линейным напряжениям :

(Uф=Uл) : Uab=UAB; Ubc=UBC ; Uca=UСA.


Соотношение между линейными и фазными токами определяют из уравнений, составленных для токов в соответствии с первым законом Кирхгофа для узлов a,b,c разветвления электрической цепи:

IА = Iab - Ica; IВ = Ibc - Iab; IС = Ica - Ibc.

^ При симметричной нагрузке линейные токи IА= IВ = IС = IЛ и фазные
Iab = Ibс = Iса = Iф. При этом угол сдвига фаз между фазными токами и напряжениями Ψab= Ψbc= Ψca= Ψф.


В соответствии с этим при симметричной нагрузке имеет место соотношение IЛ = Iф.

Таблица 4.


№

вар

Zab,Ом

Zbc,Ом

Zca,Ом

U ,В

1

7+j7

10+j10

4-j4

660

2

10-j10

J90˚

10e

-j20

380

3

20+j10

J45˚

15e

-j40

220

4

20-j15

-J90˚

10e

30

220

5

30+j20

30

-j40

380

6

8+j8

-J60˚

12e

15-j5

660

7

10+j30

-J30˚

15e

20+j10

660

8

30-j20

J90˚

20e

15+j5

380

9

20

15+j15

15-j10

220

10

-J90˚

20e

25+j20

15+j15

220

11

-J45˚

15e

20+j20

10-j10

220

12

J45˚

15e

-j30

20

380

13

15-j10

10+j20

5-j10

380

14

20

J30˚

10e

10-j10

660

15

J30˚

15e

20-j10

-j20

660

16

8-j8

10+j10

20

220

17

10ej45

20

10-j20

220

18

30

40-j10

20+j20

380

19

50ej90

40

30-j30

660

20

10-j8

20+j10

10

220

21

20e-j30

20+j10

20

380

22

40

50-j10

30+j30

660

23

20

10-j10

15ej60

220

24

20-j10

30

20ej30

380

25

10-j50

60

50ej90

660

26

20e-j45

50

10ej90

380

27

20

10-j5

15ej90

220

28

60

10-j50

25+j25

660

29

40

10-j20

20ej30

380

30

20

10-j10

20ej45

220

^


Задача 5. Исследование однофазного трансформатора.


Однофазный трансформатор имеет напряжение U1/U2 B. Номинальная мощность трансформатора S кВА. Опыт xx проведён при номинальном напряжении в первичной обмотки. Данные опытов xx и к.з:


Pxx; Ixx; Pk3; Uk%; частота fm=50 Гц. Pxx=3,6%Sном; Pk3=4,8%Sном.


Магнитопровод трансформатора изготовлен из пластин толщиной 0,5мм; удельные потери р10 Вт/(кг* Тл²)


Определить:


а) массу магнитопровода mСТ, если максимальное значение индукции в стержне и в ярме Вмах , Тл;

б) действительное поперечное сечение стержня Аст., если коэффициент заполнения пакета сталью к3 и число витков вторичной обмотки трансформатора w2;

в) сопротивления магнитопровода трансформатора полное Zm, активное Rm и реактивное Xm и угол магнитного запаздывания α;

г) параметры обмоток трансформатора R1,R2,X1,X2. При расчёте принять, что в опыте к.з. мощность потерь делится поровну между первичной и вторичной обмотками.

д) кпд трансформатора при активно-индуктивной нагрузке при cosφ2 и значениях коэффициента загрузки 0,1; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0.



Краткие теоретические положения.




Однофазный трансформатор.

Трансформатором называют статическое электромагнитное устройство с двумя или большим числом индуктивно связанных обмоток, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения. В трансформаторе передача энергии из сети к приёмнику происходит посредством переменного потока.

При синусоидальном изменении напряжения источника питания U1 с частотой f поток магнитопровода Ф оказывается практически синусоидальным.

ЭДС обмоток трансформатора:

E1 = 4,44* w1* f* Фm,

E2 = 4,44 *w2 *f* Фm.

Коэффициент трансформации трансформатора может быть определён как

К = E1/E2 = w1/w2= U1/U2 ≈ I2/I1.

Для определения величин, характеризующих работу трансформатора под нагрузкой, проводятся два опыта: опыт xx и опыт к.з.

Опыт xx. Вторичная обмотка разомкнута, к первичной подаётся номинальное напряжение. Определяются следующие величины:

Ixx; Pxx=Pст.; K; U2xx.

По опытным данным хх можно вычислить параметры сердечника магнитопровода:




Rm = Pxx/Ixx² ; Zm = U1/Ixx ; Xm= ;

Коэффициент мощности хх cos φ хх =Rm/Zm,

Угол магнитного запаздывания α = 90˚- φ хх.


Опыт к.з. Проводится при пониженном напряжении на первичной обмотке в отличие от аварийного к.з. Напряжение прикладывается такое, при котором токи в обмотках достигают номинального значения.

Определяется: Рк3, Uк3 или Uк3%.

Uк3 =


Опытные данные позволяют определить сопротивления к.з.:

Rк = Pк3/I1н² ; Zк = Uк3/I1н ; Xк= .

Для силовых трансформаторов можно принять, что мощность потерь к.з. делится поровну между первичной и вторичной обмотками. Это позволяет определить параметры обмоток трансформатора:

Rk = R1 +R2΄ = R1 +R2/k²; R1≈ R2/k²

Xk = X1 +X2΄ = X1+X2/k²; X1 ≈ X2/k²

Zk = Z1 +Z2΄ = Z1 +Z2/k².

Мощность к.з. даёт возможность определить потери в обмотках: Рм=β²PkЗ, где коэффициент загрузки трансформатора

β = I2/I2н.

Коэффициент полезного действия трансформатора


η = P2/P1= P2/(P2+Pм+Рст)=Sн β cos φ2 / (Sн β cos φ2+ β² Pk3 +Pст)


кпд имеет максимальное значение при загрузке




β = √Рст/Pкз


Массу магнитопровода можно рассчитать, если известны полные и удельные потери в стали.

Удельные потери при заданной индукции

р = р10 *В²mах; полные потери в стали Рст=Рхх, тогда масса магнитопровода mcт =Рст/р.


Для определения поперечного сечения стержня необходимо знать магнитный поток, которое можно рассчитать через напряжение на один виток:


Uвит = U2/w2= 4,44 *f *Фm; Фm=Bmax * S. Откуда действительное поперечное сечение Аст =S/k3=Фm/Bm k3, где k3-коэффициент заполнения пакета сталью.


Таблица 5.


Варианты

U1, B

U2,B

Ixx,

A

Uk%

Sн, кВА

P10,



BMAX

Тл

К3

w2

cos φ2

1

380

110

9,0

18,5

16

2,3

1,48

0,94

31

0,8

2

220

132

0,420

6,4

0,4

2,1

1,52

0,65

25

0,7

3

660

220

16,5

9,5

25

2,1

1,46

0,82

12

0,6

4

55000

400

0,5

16,0

40

2,3

1,48

0,89

66

0,8

5

1000

200

8,0

9,5

16

2,2

1,50

0,9

35

0,7

6

500

150

0,9

5,5

0,4

2,1

1,54

0,91

12

0,8

7

320

140

2,5

6,0

10

2,3

1,48

0,87

24

0,7

8

660

110

4,5

8,0

16

2,0

1,52

0,84

36

0,8

9

1000

250

10,0

6,0

25

2,1

1,46

0,92

40

0,82

10

2500

800

8,0

7,0

40

2,2

1,56

0,83

120

0,78

11

220

110

0,5

8,0

0,4

2,3

1,48

0,93

20

0,86

12

2000

220

4,0

9,0

16

2,1

1,52

0,94

42

0,8

13

5000

400

1,2

10,5

25

2,3

1,60

0,70

80

0,76

14

5000

400

10,5

7,0

40

2,2

1,64

0,75

110

0,8

15

1000

200

0,36

5,0

0,4

2,3

1,58

0,80

16

0,82

16

380

110

9

18.5

16

2.1

1.72

0.6

20

0.6

17

660

220

16.5

3.5

25

2.3

1.4

0.8

46

0.82

18

220

132

0.42

6.4

0.4

2.4

1.56

0.92

32

0.73

19

5000

400

0.5

16

40

2.8

1.28

0.62

64

0.85

20

500

150

0.9

5.5

0.4

2.1

1.46

0.74

36

0.68

21

1000

200

8.0

9.5

16

2.5

1.35

0.62

20

0.8

22

320

140

2.5

6

10

2.2

1.44

0.94

22

0.76

23

1000

250

10.0

6

25

2.4

1.83

0.78

30

0.94

24

660

110

4.5

8

16

2.0

1.6

0.91

28

0.68

25

2500

800

8.0

7

40

2.3

1.72

0.82

100

0.74

26

2000

220

4.0

9

16

2.8

1.67

0.71

21

0.9

27

220

110

0.5

8

0.4

2.1

1.43

0.67

40

0.72

28

5000

400

1.2

10.5

25

2.15

1.36

0.81

75

0.69

29

5000

400

10.5

7

40

2.45

1.52

0.76

102

0.74

30

1000

200

0.36

5

0.4

2.7

1.6

0.92

18

0.78



^ Задача 6. Расчёт режима работы асинхронного двигателя.


Трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором питается от сети с линейным напряжением 380 В. Величины, характеризующие номинальный режим электродвигателя: мощность на валу Р2н, скорость вращения ротора n2н; коэффициент мощности

cos φ1н; КПД ηн. Обмотки фаз статора соединены по схеме “звезда”.

Кратность критического момента относительно номинального Км=Мкр/Мн.


Определить:


а) номинальный ток в фазе обмотки статора,

б) число пар полюсов обмотки статора,

в) номинальное скольжение,

г) номинальный момент на валу ротора,

д) критический момент,

е) критическое скольжение, пользуясь формулой

М=2Мкр / (S/Sкр + Sкр/S);

ж) значение моментов, соответствующее значениям скольжения:

Sн; Sкр; 0,1;0,2;0,4;0,6;0,8;1,0:

и) построить механическую характеристику электродвигателя n=f(М)


Таблица 6.


№ вар. P2н,кВт

n2н,об/мин

cos φ1н

ηн,%

Км

1 1,1

2800

0,87

79,5

2,2

2 1,5

2825

0,88

80,5

2,2

3 2,2

2850

0,89

83,0

2,2

4 3,0

1430

0,84

83,5

2,0

5 4,0

1430

0,85

86,0

2,0

6 5,5

1440

0,86

88,0

2,2

7 7,5

1440

0,87

88,5

2,0

8 10

960

0,89

88,0

1,8

9 13

960

0,89

88,0

1,8

10 17

960

0,90

90,0

1,8

11 40

2800

0,91

90

2,4

12 55

2850

0,91

90,5

2,2

13 75

2825

0,92

91

2,4

14 100

980

092

91,5

2,2

15 20

960

0,85

88

2,0

16

20

960

0,8

93

1,72

17

24

1450

0,81

92

1,8

18

28

720

0,82

91

1,9

19

32

2840

0,83

90

1,85

20

46

740

0,84

89

1,92

21

52

950

0,85

88

2,0

22

58

1380

0,86

87

2,1

23

64

2790

0,87

86

2,2

24

68

720

0,88

85

2,3

25

70

965

0,89

84

2,4

26

74

730

0,9

93

1,8

27

76

930

0,91

82

1,9

28

78

1400

0,89

80

1,85

29

82

2900

0,92

81

1,95

30

110

2750

0,91

82

2,0