Основы электроники и электротехники

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задача 1

Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением развивает полезную мощность Р₂, потребляя из сети мощность Р₁, при напряжении U_ном. Полезный момент на валу двигателя равен М при частоте вращения n₂. В цепи якоря протекает ток I и наводится против ЭДС Е. В обмотках якоря и возбуждения суммарные потери мощности равны У Р. Суммарное сопротивление обмоток якоря и возбуждения равно R_я + R_в. Пусковой ток двигателя равен I_п. Определить величины, отмеченные прочерком в таблице. Начертить схему присоединения двигателя к сети и описать назначение всех ее элементов

№ п/п	Р1, кВт	Р2, кВт	У Р, кВт	I, А	Iп, А	Uном, В	Е, В	Rя+Rв, Ом	М, Н•М	n2, об/мин	•зД
1	-	44	-	-	-	250	-	0,054	-	1420	0,86

Решение:

1. Полезный момент на валу двигателя:

.

2. Потребляемая мощность:

.

3. Суммарные потери мощности:

кВт.

3. Потребляемый ток (он же ток возбуждения):

4. ЭДС

В.

5. Пусковой ток:

Рисунок 1 - Схема двигателя постоянного тока:

1 -- обмотка возбуждения, 2 -- обмотка якоря, 3 -- пластины коллектора, А, В -- щетки, Фв -- магнитный поток возбуждения.



Рисунок 2 - Схема двигателя с последовательным возбуждением:

Rп -- сопротивление регулирующего реостата цепи последовательного возбуждения.

Задача 2

Для трехфазного трансформатора параметры которого приведены в таблице 3, определить коэффициент холостого хода Cos ц₀, коэффициент мощности Cos ц, при нагрузке в = 0,7, Cos ц₂ = 1 и в = 0,7, Cos ц₂ = 0,75; сопротивление первичной и вторичной обмотках ч_1, х₁; ч₂ и х₂ расчетные сопротивления z_0, ч₀ и х₀ угол магнитных потерь б.Построить внешнюю характеристику U₂ = d (B) и зависимость к.п.д. от нагрузки з = d (B) для Cos ц₂ = 0,75. Начертить Т-образную схему замещения трансформатора.

двигатель ток трехфазный трансформатор

№ вар.	Группа соединений	Sном, кВА	U1 ном, В	U2 хх, В	Uк.з., %	Рк.з. Вт	Рхх, Вт	Iхх, %
1	Y/Y0 - 0	10	6300	400	5,0	335	105	10,0

Решение:

1. Номинальный ток первичной обмотки:



2. Ток холостого хода и Cos ц₀:

;

; ц₀ = 85°

3. Угол магнитных потерь:

4. Сопротивления фазных обмоток.

Сопротивление короткого замыкания:

;

;

.

5. Сопротивление первичной обмотки:

;

.

6. Сопротивление вторичной обмотки:

;

;

1. Сопротивление намагничивающей цепи:

;

;

.

2. Для построения внешней характеристики U₂ = d (в) определяем потери напряжения во вторичной обмотке трансформатора:

,

где U_a % - соответственно активное и реактивное падения напряжений.

; ;

;

3. Напряжение на зажимах вторичной обмотки:

,

где U_{2 0} - напряжения в режиме холостого хода (номинальное напряжение вторичной обмотки).

Задаваясь различными значениями в определяем ? U₂ %, затем U₂

4. Для построения зависимости з = d (в), определяем КПД при разных коэффициентах нагрузки:

Результаты расчета сведены в таблицу.

Таблица

в	? U2	U2	з	в	? U2	U2	з
0,1	0,500	398,002	0,874	0,6	2,997	388,010	0,952
0,2	0,999	396,003	0,927	0,7	3,497	386,012	0,951
0,3	1,499	394,005	0,943	0,8	3,997	384,014	0,949
0,4	1,998	392,007	0,950	0,9	4,496	382,015	0,947
0,5	2,498	390,009	0,952	1	4,996	380,017	0,945

5. Определяем при какой нагрузке трансформатор имеет максимальный КПД:

;

6. Характеристики:

,

Т-образная схема замещения трансформатора

Задача 3

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором, обмотки статора и ротора которого соединены звездой, включен в сеть с номинальным напряжением U_ном с частотой 50 гц.

Определить: 1) номинальный и пусковой токи двигателя; 2) номинальный и максимальный моменты; 3) сопротивление короткого замыкания (на фазу); 4) активное и индуктивное сопротивление фаз статора и ротора (для ротора приведенные значения); 5) критическое скольжение; 6) добавочное сопротивление в цепь ротора, при котором начальный пусковой момент электродвигателя был равен критическому.

Данные для расчета приведены в таблице.

Таблица

№ вар.	Uном В	Рном кВт	nном об/мин	зном %	Cosцном	Cosц,к
1	220	7,5	960	84	0,82	0,22	1,8	5,5

Решение:

1. Обмотки статора соединены в звезду, при этом номинальное напряжение двигателя U_ном = 380 В соответствует напряжению сети U_R=380 В

2. Номинальный и максимальный момент на валу ротора:



3. Номинальный ток, потребляемый двигателем из сети:

4. Пусковой ток двигателя:

5. Параметры схемы замещения определяются в пусковом режиме, т.е. при S = 1. В этом случае

6. Сопротивления короткого замыкания:

;

;

7. Для серийных двигателей характерно:

; ;

Поэтому:

;

Критическое скольжение:

;

9. Сопротивление R'_доб находится из условия, что пусковой момент равен критическому.

В этом случае:

,

отсюда:

.

Размещено на Allbest.ru