5. Определяем мощности, потребляемые цепью:
Знак минус показывает, что в цепи преобладает ёмкость.
.
Задача 3.2
В трехфазную трехпроводную сеть включили треугольником разные по характеру сопротивления. Значения сопротивлений и линейное напряжение приведены в таблице 4. Начертить схему цепи, определить полные сопротивления фаз, фазные токи, активную, реактивную и полную мощность отдельных фаз и всей цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. По векторной диаграмме определить графически числовые значения линейных токов.
Указания к выполнению задачи №3.2:
Для решения данной задачи требуются знания учебного материала по теме «Трехфазные электрические цепи переменного тока», представление об особенностях соединения источников и потребителей, соотношениях между линейными и фазными напряжениями и токами при соединении в треугольник, умения строить векторные диаграммы при симметричной и несимметричной нагрузках, а также в аварийных режимах. Данные для своего варианта взять из таблицы 4.
ПРИМЕР:
В трёхфазную сеть с частотой f = 50 Гц включили треугольником несимметричную нагрузку (рис.6):
- в фазу АВ – конденсатор с ёмкостным сопротивлением XC = 10 Ом;
- в фазу ВС – катушку с активным R = 4Ом и индуктивным сопротивлением XL= 3 Ом;
- в фазу СА – активное сопротивление R=10 Ом.
Линейное напряжение сети Uном = 220 В.
РЕШЕНИЕ:
Определяем полное сопротивление каждой фазы:
;
;
2. Определяем фазные токи и углы сдвига фаз:
,
тогда
φАВ = -90о;
откуда угол φВС = 36о50′;
φСА = 0;
3. Построение векторной диаграммы: Выбор масштаба по напряжению: mU = 80В/см; по току: mI = 10 A/см.
Вектора фазных напряжений UAВ, UBС, UCА располагают под углом 120о друг относительно друга (рисунок 7). Под углом φАВ = -90о к вектору напряжения UAB откладываем вектор тока IAB (т.к. в фазе чисто емкостная нагрузка); в фазе ВС вектор тока IBС должен отставать от вектора напряжения UBС на угол φВС = 36о50′, а в фазе СА вектор тока IСА совпадает с вектором напряжения UСА (т.к. в фазе СА содержится чисто активная нагрузка, а вектора напряжения и тока в этом случае имеют одинаковое направление).
Строим векторы линейных токов на основании уравнений:
Измерив длины векторов линейных токов, находим их значения, пользуясь масштабом
:
4. Определяем мощности, потребляемые цепью:
Вт;
.
.
вариант |
Фаза А |
Фаза В |
Фаза С |
UЛ, В |
вариант |
Фаза АВ |
Фаза ВС |
Фаза СА |
UЛ, В |
||||||||||||
R,Ом |
XL ,Ом |
XC,Ом |
R,Ом |
XL,Ом |
XC,Ом |
R,Ом |
XL,Ом |
XC,Ом |
R,Ом |
XL ,Ом |
XC,Ом |
R,Ом |
XL,Ом |
XC,Ом |
R,Ом |
XL,Ом |
XC,Ом |
||||
1 |
8 |
6 |
|
|
|
11 |
20 |
|
|
380 |
2 |
10 |
|
|
6 |
8 |
|
10 |
|
|
220 |
3 |
|
|
12,7 |
25,4 |
|
|
10 |
|
|
220 |
4 |
|
|
20 |
20 |
|
|
12 |
16 |
|
380 |
5 |
38 |
|
|
8 |
|
6 |
|
|
19 |
660 |
6 |
24 |
|
32 |
|
|
40 |
40 |
|
|
660 |
7 |
6 |
|
8 |
4 |
3 |
|
|
|
10 |
380 |
8 |
8 |
6 |
|
10 |
|
|
20 |
|
|
220 |
9 |
10 |
|
|
|
|
12,7 |
25,4 |
|
|
220 |
10 |
|
|
5 |
5 |
|
|
|
|
5 |
380 |
11 |
|
|
20 |
|
|
38 |
38 |
|
|
660 |
12 |
20 |
|
|
20 |
|
|
16 |
|
12 |
660 |
13 |
16 |
|
12 |
12 |
16 |
|
|
|
20 |
380 |
14 |
|
|
20 |
16 |
12 |
|
12 |
12 |
|
220 |
15 |
10 |
|
|
8 |
6 |
|
12,7 |
|
|
220 |
16 |
75 |
|
80,5 |
25 |
46 |
|
196 |
100 |
|
120 |
17 |
10 |
|
|
|
|
10 |
8 |
|
6 |
660 |
18 |
3 |
4 |
|
|
|
10 |
8 |
6 |
|
660 |
19 |
10 |
|
|
3 |
4 |
|
|
|
10 |
380 |
20 |
|
|
20 |
|
|
44 |
12 |
16 |
|
220 |
21 |
8 |
|
6 |
3 |
4 |
|
11 |
|
|
380 |
22 |
10 |
|
|
10 |
|
|
8 |
6 |
|
220 |
23 |
|
|
125 |
30 |
82,7 |
|
160 |
120 |
|
220 |
24 |
80 |
140 |
|
80 |
140 |
|
25 |
|
25 |
120 |
25 |
60 |
|
80 |
|
|
55 |
62,8 |
|
|
220 |
26 |
8 |
6 |
|
10 |
|
|
10 |
10 |
10 |
220 |
27 |
25 |
46 |
|
196 |
100 |
|
75 |
|
80,5 |
220 |
28 |
|
|
10 |
|
|
12,7 |
25,4 |
|
|
380 |
29 |
75 |
|
|
69 |
|
40,5 |
|
|
40 |
220 |
30 |
25 |
46 |
|
75 |
|
80,5 |
196 |
100 |
|
220 |
31 |
50 |
|
|
24 |
|
|
75 |
|
|
220 |
32 |
6 |
|
8 |
|
|
5,5 |
6,3 |
|
|
220 |
33 |
|
100 |
|
|
|
100 |
|
100 |
|
220 |
34 |
30 |
82,7 |
|
|
|
125 |
147 |
120 |
|
380 |
35 |
|
|
11 |
8 |
6 |
|
20 |
|
|
380 |
36 |
12 |
28 |
12 |
|
|
20 |
16 |
12 |
24 |
220 |
37 |
25,4 |
|
|
10 |
|
|
|
|
12,7 |
380 |
38 |
|
100 |
|
|
|
100 |
|
100 |
|
220 |
39 |
|
|
19 |
38 |
|
|
8 |
|
6 |
220 |
40 |
|
|
11 |
8 |
6 |
|
20 |
|
|
380 |
41 |
|
|
10 |
6 |
|
8 |
4 |
3 |
|
220 |
42 |
25,4 |
|
|
10 |
|
|
|
|
12,7 |
127 |
43 |
6,35 |
|
|
|
|
12,7 |
10 |
|
|
220 |
44 |
|
|
19 |
38 |
|
|
8 |
|
6 |
220 |
45 |
|
|
22 |
|
|
22 |
12,7 |
|
|
220 |
46 |
|
|
10 |
6 |
|
8 |
4 |
3 |
|
220 |
47 |
|
23 |
43 |
|
10 |
48 |
38 |
|
|
660 |
48 |
6,35 |
|
|
|
|
12,7 |
10 |
|
|
220 |
49 |
16 |
|
12 |
|
|
20 |
12 |
16 |
|
380 |
50 |
|
|
22 |
|
|
22 |
12,7 |
|
|
220 |
51 |
10 |
|
|
|
|
10 |
8 |
6 |
|
380 |
52 |
|
23 |
43 |
|
10 |
48 |
38 |
|
|
660 |
53 |
8 |
16 |
10 |
10 |
|
|
12,7 |
|
|
220 |
54 |
16 |
|
12 |
|
|
20 |
12 |
16 |
|
380 |
55 |
8 |
6 |
|
3 |
|
4 |
11 |
|
|
380 |
56 |
10 |
|
|
|
|
10 |
8 |
6 |
|
380 |
57 |
|
|
10 |
10 |
|
|
4 |
3 |
|
380 |
58 |
8 |
16 |
10 |
10 |
|
|
12,7 |
|
|
220 |
59 |
100 |
|
|
48 |
|
|
150 |
|
|
220 |
60 |
8 |
6 |
|
3 |
|
4 |
11 |
|
|
380 |
61 |
30 |
82,7 |
|
|
|
125 |
160 |
120 |
|
380 |
62 |
|
|
10 |
10 |
|
|
4 |
3 |
|
380 |
63 |
16 |
12 |
24 |
12 |
28 |
12 |
|
|
20 |
380 |
64 |
100 |
|
|
48 |
|
|
150 |
|
|
220 |
65 |
20 |
10 |
|
2,5 |
4,6 |
|
7,5 |
|
8 |
220 |
66 |
30 |
82,7 |
|
|
|
125 |
160 |
120 |
|
380 |
67 |
50 |
92 |
|
196 |
100 |
|
75 |
|
80,5 |
220 |
68 |
16 |
12 |
24 |
12 |
28 |
12 |
|
|
20 |
380 |
69 |
37,5 |
|
|
34,5 |
|
20,2 |
|
|
20 |
220 |
70 |
20 |
10 |
|
2,5 |
4,6 |
|
7,5 |
|
8 |
220 |
71 |
|
10 |
20 |
10 |
|
|
6 |
|
8 |
220 |
72 |
25,4 |
|
|
10 |
|
|
|
|
12,7 |
380 |
73 |
8 |
|
6 |
3 |
4 |
|
11 |
|
|
220 |
74 |
16 |
24 |
12 |
12 |
28 |
12 |
|
|
20 |
220 |
75 |
138 |
|
81 |
150 |
|
|
|
|
80 |
220 |
76 |
50 |
92 |
|
196 |
100 |
|
75 |
|
80,5 |
127 |
77 |
8 |
6 |
|
|
|
10 |
10 |
|
|
660 |
78 |
25,4 |
|
|
10 |
|
|
|
|
12,7 |
127 |
79 |
6 |
|
8 |
|
|
5,5 |
6,3 |
|
|
220 |
80 |
50 |
|
|
24 |
|
15 |
75 |
|
|
127 |
81 |
|
17,3 |
|
|
|
17,3 |
|
17,3 |
|
380 |
82 |
|
23 |
43 |
|
10 |
48 |
38 |
|
|
220 |
83 |
10 |
|
|
6 |
8 |
|
10 |
|
|
220 |
84 |
25 |
46 |
|
196 |
100 |
|
75 |
|
80,5 |
120 |
85 |
25 |
46 |
|
75 |
|
80,5 |
196 |
100 |
|
220 |
86 |
7,5 |
|
8 |
20 |
10 |
|
2,5 |
4,6 |
|
380 |
87 |
30 |
82,7 |
|
|
|
125 |
147 |
120 |
|
380 |
88 |
25 |
|
25 |
80 |
140 |
|
80 |
140 |
|
220 |
89 |
20 |
10 |
|
2,5 |
4,6 |
|
7,5 |
|
8 |
220 |
90 |
10 |
|
|
20 |
|
|
|
|
10 |
380 |
91 |
16 |
24 |
12 |
12 |
28 |
12 |
|
|
20 |
220 |
92 |
|
28,3 |
10 |
|
17,3 |
|
|
|
17,3 |
220 |
93 |
75 |
|
80,5 |
25 |
46 |
|
196 |
100 |
|
380 |
94 |
38 |
|
|
|
23 |
43 |
|
10 |
48 |
380 |
95 |
50 |
|
|
24 |
|
|
75 |
|
|
220 |
96 |
25,4 |
|
|
10 |
12 |
24,7 |
|
|
12,7 |
380 |
97 |
|
31 |
41 |
8 |
6 |
|
20 |
|
|
380 |
98 |
|
|
12,7 |
25,4 |
|
|
10 |
|
|
220 |
99 |
2,5 |
4,6 |
|
7,5 |
|
8 |
20 |
10 |
|
220 |
100 |
8 |
6 |
|
|
|
11 |
20 |
|
|
380 |
Таблица 4
Задача 4
Для питания пониженным напряжением частотой 50 Гц установлен трехфазный трансформатор номинальной мощностью SНОМ, к которому подключена нагрузка с полной мощностью S2, активной Р2, при коэффициенте мощности соsφ2. и коэффициенте нагрузки КН. Номинальные напряжения обмоток UНОМ1 и UНОМ2; номинальные токи в обмотках IНОМ1 и IНОМ2, токи в обмотках при фактической нагрузке I1 и I2, ЭДС в обмотках трансформатора Е1 и Е2. Коэффициент трансформации равен К. Число витков обмоток w1 и w2. Магнитный поток в магнитопроводе ФМ. Магнитные потери РМ=РХ, электрические потери РЭ=РК. КПД трансформатора при номинальной нагрузке ηНОМ, при действительной нагрузке η, максимальное значение КПД ηМ. Используя данные трансформатора, приведенные в таблице 5, и исходные данные, приведенные в таблице 7, определить все неизвестные величины. Ответить на вопрос из таблицы 6 в соответствии со своим вариантом.
Указания к выполнению задачи №4:
Для решения данной задачи необходимо знать устройство, принцип действия и соотношения между электрическими величинами трехфазных трансформаторов. Основными параметрами трансформаторов являются:
Номинальная мощность SНОМ. Это полная мощность (в кВА), которую трансформатор, установленный на открытом воздухе, может непрерывно отдавать в течение срока службы (20-25 лет) при номинальном напряжении и при максимальной и среднегодовой температуре окружающего воздуха соответственно 40 и 5оС.
Номинальное первичное напряжение UНОМ1 – напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка трансформатора.
Номинальное вторичное напряжение UНОМ2 – напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение снижается из-за потерь в трансформаторе.
Номинальный первичный IНОМ1 и вторичный токи IНОМ2. Это токи, вычисленные по номинальной мощности и номинальным напряжениям.
Для однофазного трансформатора:
для трёхфазного трансформатора:
Трансформаторы чаще всего работают с нагрузкой меньше номинальной, поэтому вводят понятие коэффициента нагрузки: kН = I1 / Iном1 = I2 / Iном2 = S2 / SНОМ.
ПРИМЕР:
Для питания предприятия используется трехфазный понижающий трансформатор ТМ-160/10, паспортные данные которого заданы в таблице 1. Максимальное значение магнитного потока Фм=0,0208 Вб. Трансформатор работает с коэффициентом нагрузки kН=0,8, при коэффициенте мощности потребителя cosφ2 = 0,95. Частота тока сети f = 50 Гц.
Первичные и вторичные обмотки трансформатора соединены в звезду.
Определить: 1) номинальные токи в обмотках и токи при действительной нагрузке; 2) числа витков обмоток; 3) фазные ЭДС в обмотках; 4) коэффициент трансформации; 5) количество витков обмоток; 6) КПД трансформатора при номинальной и действительной нагрузке, максимальное значение КПД.
РЕШЕНИЕ:
1. Выписываем номинальные данные трансформатора из таблицы 1:
Sном.= 160 кВА, Uном1 =10 кВ, Uном2 =0,69 кВ, Рх = 0,595 кВт, Рк =2,875 кВт.
2. Номинальные токи в обмотках:
3. Токи в обмотках при действительной нагрузке:
I1 = kн * Iном1 = 0,8 * 9,25 = 7,4А; I2 = kн * Iном2 = 0,8 * 134 = 107А.
4. Фазные ЭДС в обмотках при соединении обмоток в звезду:
5. Числа витков обмоток находим из
формулы
:
6. Коэффициент трансформации:
.
7. Действительная нагрузка трансформатора и активная мощность, потребляемая от него:
S2 = kн* Sном = 0,8* 160*103 = 128 кВА; P2 = S2* cosφ2= 128* 103*0,95 = 121,6 кВт;
8. КПД трансформатора при номинальной и действительной нагрузке:
9. Максимальное значение КПД:
КПД достигает максимального значения при коэффициенте нагрузки
Таблица 5
Тип трансформатора |
Sном, кВА
|
Номинальные напряжения обмоток |
Потери мощности |
||
Uном1, кВ |
Uном2, кВ |
Рх, кВт |
Рк, кВт |
||
ТМ-25/10 |
25 |
10 |
0,4 |
0,13
|
0,645 |
ТМ-40/10 |
40 |
10 |
0,4 |
0,185 |
0,94 |
ТМ-63/10 |
63 |
10 |
0,4 |
0,275 |
1,375 |
ТМ-100/10 |
100 |
10 |
0,4 |
0,375 |
2,12 |
ТМ-160/10 |
160 |
10 |
0,69 |
0,595 |
2,875 |
ТМ-250/10 |
250 |
10 |
0,69 |
0,915 |
4,25 |
ТМ-400/10 |
400 |
10 |
0,69 |
1,19 |
5,7 |
ТМ-630/10 |
630 |
10 |
0,69 |
1,75 |
8,1 |
ТМ-630/35 |
630 |
35 |
11 |
2,1 |
8,05 |
ТМ-1000/35 |
1000 |
35 |
6,3 |
2,85 |
11,6 |
ТМ-1600/35 |
1600 |
35 |
10,55 |
3,85 |
16,5 |
Таблица 6
№ вопроса |
Теоретический вопрос |
1 |
Назначение трансформаторов и области их применения. |
2 |
Устройство однофазного трансформатора. Назначение его отдельных частей. |
3 |
Принцип действия однофазного трансформатора. |
4 |
Как и с какой целью проводится опыт холостого хода трансформатора? |
5 |
Как и с какой целью проводится опыт короткого замыкания трансформатора? |
6 |
Как определяется КПД трансформатора? |
7 |
Устройство трёхфазных трансформаторов. Особенности конструктивного исполнения трансформаторов большой мощности. |
8 |
Устройство автотрансформаторов. Область их применения. |
9 |
Устройство измерительных трансформаторов. Область их применения. |
10 |
Устройство сварочных трансформаторов. Область их применения. |
Таблица 7
Вари- ант |
вопрос |
Тип трансформатора |
Фм, Вб |
ω1 |
ω2 |
S2, кВА |
Р2, кВт |
cosφ2 |
kН |
I1, А |
I2, А |
1 |
1 |
ТМ-25/10 |
0,025 |
-- |
-- |
21,5 |
-- |
0,75 |
-- |
-- |
-- |
2 |
2 |
ТМ-40/10 |
-- |
1111 |
-- |
35 |
27 |
-- |
-- |
-- |
-- |
3 |
3 |
ТМ-63/10 |
-- |
-- |
55 |
-- |
-- |
0,82 |
0,8 |
-- |
-- |
4 |
4 |
ТМ-100/10 |
0,0175 |
-- |
-- |
-- |
63 |
0,75 |
-- |
-- |
-- |
5 |
5 |
ТМ-160/10 |
-- |
1222 |
-- |
-- |
105,6 |
-- |
0,86 |
-- |
-- |
6 |
6 |
ТМ-250/10 |
-- |
-- |
69 |
-- |
-- |
0,74 |
-- |
10,8 |
-- |
7 |
7 |
ТМ-400/10 |
0,026 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0,81 |
-- |
-- |
259 |
8 |
8 |
ТМ-630/10 |
-- |
1100 |
-- |
-- |
406 |
-- |
-- |
28 |
-- |
9 |
9 |
ТМ-630/35 |
-- |
-- |
200 |
-- |
404 |
-- |
-- |
-- |
27,7 |
10 |
10 |
ТМ-1000/35 |
0,125 |
-- |
-- |
815 |
-- |
0,75 |
-- |
-- |
-- |
11 |
1 |
ТМ-1600/35 |
-- |
1210 |
-- |
1330 |
977 |
-- |
-- |
-- |
-- |
12 |
2 |
ТМ-25/10 |
-- |
-- |
45 |
-- |
-- |
0,82 |
0,8 |
-- |
-- |
13 |
3 |
ТМ-40/10 |
0,0175 |
-- |
-- |
-- |
23 |
0,75 |
-- |
-- |
-- |
14 |
4 |
ТМ-63/10 |
-- |
1330 |
-- |
-- |
45,6 |
-- |
0,86 |
-- |
-- |
15 |
5 |
ТМ-100/10 |
-- |
-- |
59 |
-- |
-- |
0,74 |
-- |
3,8 |
-- |
16 |
6 |
ТМ-160/10 |
0,026 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0,81 |
-- |
-- |
109,9 |
17 |
7 |
ТМ-250/10 |
-- |
1443 |
-- |
-- |
196 |
-- |
-- |
12,3 |
-- |
18 |
8 |
ТМ-400/10 |
-- |
-- |
92 |
-- |
284 |
-- |
-- |
-- |
277 |
19 |
9 |
ТМ-630/10 |
0,025 |
-- |
-- |
555 |
-- |
0,75 |
-- |
-- |
-- |
20 |
10 |
ТМ-630/35 |
-- |
895 |
-- |
602 |
577 |
-- |
-- |
-- |
-- |
21 |
1 |
ТМ-1000/35 |
-- |
-- |
55 |
-- |
-- |
0,82 |
0,8 |
-- |
-- |
22 |
2 |
ТМ-1600/35 |
0,0385 |
-- |
-- |
-- |
1020 |
0,75 |
-- |
-- |
-- |
23 |
3 |
ТМ-25/10 |
-- |
1222 |
-- |
-- |
18,6 |
-- |
0,86 |
-- |
-- |
24 |
4 |
ТМ-40/10 |
-- |
-- |
48 |
-- |
-- |
0,74 |
-- |
1,8 |
-- |
25 |
5 |
ТМ-63/10 |
0,026 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0,81 |
-- |
-- |
79 |
26 |
6 |
ТМ-100/10 |
-- |
1400 |
-- |
-- |
76 |
-- |
-- |
4,5 |
-- |
27 |
7 |
ТМ-160/10 |
-- |
-- |
200 |
-- |
104 |
-- |
-- |
-- |
108 |
28 |
8 |
ТМ-250/10 |
0,025 |
-- |
-- |
215 |
-- |
0,75 |
-- |
-- |
-- |
29 |
9 |
ТМ-400/10 |
-- |
1111 |
-- |
350 |
277 |
-- |
-- |
-- |
-- |
30 |
10 |
ТМ-630/10 |
-- |
-- |
55 |
-- |
-- |
0,82 |
0,8 |
-- |
-- |
31 |
1 |
ТМ-630/35 |
0,0475 |
-- |
-- |
-- |
400 |
0,75 |
-- |
-- |
-- |
32 |
2 |
ТМ-1000/35 |
-- |
950 |
-- |
-- |
705,6 |
-- |
0,86 |
-- |
-- |
33 |
3 |
ТМ-1600/35 |
-- |
-- |
200 |
-- |
-- |
0,74 |
-- |
20,8 |
-- |
34 |
4 |
ТМ-25/10 |
0,026 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0,81 |
-- |
-- |
27,2 |
35 |
5 |
ТМ-40/10 |
-- |
1100 |
-- |
-- |
26 |
-- |
-- |
1,8 |
-- |
36 |
6 |
ТМ-63/10 |
-- |
-- |
80 |
-- |
40 |
-- |
-- |
-- |
77,7 |
37 |
7 |
ТМ-100/10 |
0,025 |
-- |
-- |
81,5 |
-- |
0,69 |
-- |
-- |
-- |
38 |
8 |
ТМ-160/10 |
-- |
1212 |
-- |
135 |
107 |
-- |
-- |
-- |
-- |
39 |
9 |
ТМ-250/10 |
-- |
-- |
66 |
-- |
-- |
0,82 |
0,8 |
-- |
-- |
40 |
10 |
ТМ-400/10 |
0,0175 |
-- |
-- |
-- |
270 |
0,785 |
-- |
-- |
-- |
41 |
1 |
ТМ-630/10 |
-- |
1333 |
-- |
-- |
405,6 |
-- |
0,86 |
-- |
-- |
42 |
2 |
ТМ-630/35 |
-- |
-- |
159 |
-- |
-- |
0,74 |
-- |
8,8 |
-- |
43 |
3 |
ТМ-1000/35 |
0,05 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0,61 |
-- |
-- |
65,5 |
44 |
4 |
ТМ-1600/35 |
-- |
1100 |
-- |
-- |
806 |
-- |
-- |
22,4 |
-- |
45 |
5 |
ТМ-25/10 |
-- |
-- |
48 |
-- |
14 |
-- |
-- |
-- |
27,7 |
46 |
6 |
ТМ-40/10 |
0,035 |
-- |
-- |
31,5 |
-- |
0,75 |
-- |
-- |
-- |
47 |
7 |
ТМ-63/10 |
-- |
1111 |
-- |
45 |
27 |
-- |
-- |
-- |
-- |
48 |
8 |
ТМ-100/10 |
-- |
-- |
55 |
-- |
-- |
0,82 |
0,8 |
-- |
-- |
49 |
9 |
ТМ-160/10 |
0,0195 |
-- |
-- |
-- |
103 |
0,75 |
-- |
-- |
-- |
50 |
10 |
ТМ-250/10 |
-- |
1382 |
-- |
-- |
155,6 |
-- |
0,86 |
-- |
-- |
Таблица 7 продолжение
Вари- ант |
вопрос |
Тип трансформатора |
Фм, Вб |
ω1 |
ω2 |
S2, кВА |
Р2, кВт |
cosφ2 |
kН |
I1, А |
I2, А |
51 |
1 |
ТМ-400/10 |
-- |
999 |
-- |
360 |
277 |
-- |
-- |
-- |
-- |
52 |
2 |
ТМ-630/10 |
-- |
1200 |
-- |
-- |
405,6 |
-- |
0,82 |
-- |
-- |
53 |
3 |
ТМ-630/35 |
-- |
-- |
162 |
-- |
-- |
0,74 |
-- |
7,8 |
-- |
54 |
4 |
ТМ-1000/35 |
0,065 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0,91 |
-- |
-- |
77,5 |
55 |
5 |
ТМ-1600/35 |
-- |
1120 |
-- |
-- |
1106 |
-- |
-- |
24,4 |
-- |
56 |
6 |
ТМ-25/10 |
-- |
-- |
52 |
-- |
15,9 |
-- |
-- |
-- |
28,7 |
57 |
7 |
ТМ-40/10 |
0,035 |
-- |
-- |
27,9 |
-- |
0,79 |
-- |
-- |
-- |
58 |
8 |
ТМ-63/10 |
-- |
1116 |
-- |
46,6 |
37 |
-- |
-- |
-- |
-- |
59 |
9 |
ТМ-100/10 |
-- |
-- |
55 |
-- |
-- |
0,81 |
0,81 |
-- |
-- |
60 |
10 |
ТМ-160/10 |
0,0185 |
-- |
-- |
-- |
101 |
0,75 |
-- |
-- |
-- |
61 |
1 |
ТМ-250/10 |
-- |
1313 |
-- |
-- |
156 |
-- |
0,716 |
-- |
-- |
62 |
2 |
ТМ-400/10 |
-- |
1000 |
-- |
380 |
277 |
-- |
-- |
-- |
-- |
63 |
3 |
ТМ-630/10 |
-- |
1200 |
-- |
-- |
388 |
-- |
0,72 |
-- |
-- |
64 |
4 |
ТМ-630/35 |
-- |
-- |
112 |
-- |
-- |
0,64 |
-- |
7,2 |
-- |
65 |
5 |
ТМ-1000/35 |
0,066 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0,61 |
-- |
-- |
62,5 |
66 |
6 |
ТМ-1600/35 |
-- |
2002 |
-- |
-- |
1000 |
-- |
-- |
19,5 |
-- |
67 |
7 |
ТМ-25/10 |
-- |
-- |
54 |
-- |
14,1 |
-- |
-- |
-- |
24,9 |
68 |
8 |
ТМ-40/10 |
0,023 |
-- |
-- |
28,9 |
-- |
0,72 |
-- |
-- |
-- |
69 |
9 |
ТМ-63/10 |
-- |
1444 |
-- |
48,6 |
37 |
-- |
-- |
-- |
-- |
70 |
10 |
ТМ-100/10 |
-- |
-- |
58 |
-- |
-- |
0,76 |
0,77 |
-- |
-- |
71 |
1 |
ТМ-160/10 |
0,018 |
-- |
-- |
-- |
89 |
0,7 |
-- |
-- |
-- |
72 |
2 |
ТМ-250/10 |
-- |
1500 |
-- |
-- |
156 |
-- |
0,71 |
-- |
-- |
73 |
3 |
ТМ-400/10 |
-- |
950 |
-- |
311 |
217 |
-- |
-- |
-- |
-- |
74 |
4 |
ТМ-630/10 |
-- |
1250 |
-- |
-- |
388 |
-- |
0,78 |
-- |
-- |
75 |
5 |
ТМ-630/35 |
-- |
-- |
86 |
-- |
-- |
0,79 |
-- |
7,4 |
-- |
76 |
6 |
ТМ-1000/35 |
0,333 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0,79 |
-- |
-- |
60 |
77 |
7 |
ТМ-1600/35 |
-- |
2010 |
-- |
-- |
850 |
-- |
-- |
19,5 |
-- |
78 |
8 |
ТМ-25/10 |
-- |
-- |
40 |
-- |
13 |
-- |
-- |
-- |
26,3 |
79 |
9 |
ТМ-40/10 |
0,026 |
-- |
-- |
28 |
-- |
0,71 |
-- |
-- |
-- |
80 |
10 |
ТМ-63/10 |
-- |
1000 |
-- |
48 |
33,5 |
-- |
-- |
-- |
-- |
81 |
1 |
ТМ-100/10 |
-- |
-- |
45 |
-- |
-- |
0,66 |
0,66 |
-- |
-- |
82 |
2 |
ТМ-160/10 |
0,023 |
-- |
-- |
-- |
89 |
0,66 |
-- |
-- |
-- |
83 |
3 |
ТМ-250/10 |
-- |
1133 |
-- |
-- |
125 |
-- |
0,64 |
-- |
-- |
84 |
4 |
ТМ-400/10 |
-- |
1274 |
-- |
323 |
217 |
-- |
-- |
-- |
-- |
85 |
5 |
ТМ-630/10 |
-- |
1441 |
-- |
-- |
388 |
-- |
0,68 |
-- |
-- |
86 |
6 |
ТМ-630/35 |
-- |
-- |
156 |
-- |
-- |
0,7 |
-- |
6,88 |
-- |
87 |
7 |
ТМ-1000/35 |
0,184 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0,81 |
-- |
-- |
70 |
88 |
8 |
ТМ-1600/35 |
-- |
495 |
-- |
-- |
848 |
-- |
-- |
16,5 |
-- |
89 |
9 |
ТМ-25/10 |
-- |
-- |
41 |
-- |
14,1 |
-- |
-- |
-- |
29,9 |
90 |
10 |
ТМ-40/10 |
0,013 |
-- |
-- |
31,2 |
-- |
0,72 |
-- |
-- |
-- |
91 |
1 |
ТМ-63/10 |
-- |
2005 |
-- |
42,6 |
33 |
-- |
-- |
-- |
-- |
92 |
2 |
ТМ-100/10 |
-- |
-- |
80 |
-- |
-- |
0,66 |
0,67 |
-- |
-- |
93 |
3 |
ТМ-160/10 |
0,017 |
-- |
-- |
-- |
81 |
0,7 |
-- |
-- |
-- |
94 |
4 |
ТМ-250/10 |
-- |
1538 |
-- |
-- |
136 |
-- |
0,71 |
-- |
-- |
95 |
5 |
ТМ-400/10 |
-- |
700 |
-- |
281 |
217 |
-- |
-- |
-- |
-- |
96 |
6 |
ТМ-630/10 |
-- |
1010 |
-- |
-- |
328 |
-- |
0,78 |
-- |
-- |
97 |
7 |
ТМ-630/35 |
-- |
-- |
140 |
-- |
-- |
0,89 |
-- |
7,1 |
-- |
98 |
8 |
ТМ-1000/35 |
0,205 |
-- |
-- |
-- |
-- |
0,76 |
-- |
-- |
69 |
99 |
9 |
ТМ-1600/35 |
-- |
445 |
-- |
-- |
850 |
-- |
-- |
21,5 |
-- |
100 |
10 |
ТМ-25/10 |
-- |
-- |
44 |
-- |
16,1 |
-- |
-- |
-- |
29,9 |
Задача 5
Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, работая в номинальном режиме, потребляет из сети мощность Р1= S1* соsφном при номинальном напряжении Uном и номинальном токе Iном. Полезная номинальная мощность на валу Рном. Суммарные потери в двигателе равны ∑Р, его КПД ηном. Коэффициент мощности двигателя равен соsφном. Двигатель развивает на валу вращающий момент Мном при частоте вращения ротора nном2. Максимальный и пусковой моменты двигателя соответственно равны Мmax и Мп; способность двигателя к перегрузке Мmax/Мном, кратность пускового момента Мп / Мном. Синхронная частота вращения магнитного поля статора равна n1; скольжение ротора при номинальной нагрузке sном. Частота тока в сети f1=50 Гц, частота тока в роторе f2. Используя данные приведенные в таблице 9 определить все неизвестные величины. Ответить на вопрос из таблицы 8 в соответствии со своим вариантом.
Указания к выполнению задачи №5:
Для решения данной задачи необходимо знать устройство и принцип действия двигателя переменного тока данного типа, зависимости между электрическими величинами, характеризующими его работу. Необходимо ознакомиться с рядом возможных частот вращения магнитного потока при стандартной частоте тока 50 Гц: 3000, 1500, 750, 600 об/мин и т.д. Поэтому при частоте вращения ротора двигателя, например, n2 = 980 об/мин поле может иметь только n1=1000об/мин (ближайшая к 980об/мин из ряда частот вращения) и можно сразу определить скольжение, даже не зная числа пар полюсов: s = (n1-n2)/n1 = (1000-980)/1000 = 0,02.
ПРИМЕР:
Трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет номинальные данные: мощность двигателя Pном= 75 кВт; напряжение Uном= 380 В; КПД hном= 0,93; частота вращения ротора n2=1480об/мин; коэффициент мощности cos φном=0,87; кратность пускового тока Iпуск /Iном= 7,5; кратность пускового момента Мпуск/Мном= 1,2; способность к перегрузке Мmax /Мном=2,2. Частота тока в сети f1= 50 Гц.
Определить: 1) потребляемую активную Р1 и полную S1 мощности; 2) номинальный, пусковой и максимальный моменты; 3) номинальный и пусковой токи; 4) номинальное скольжение; 5) суммарные потери в двигателе; 6) частоту тока в роторе.
РЕШЕНИЕ:
Активная и полная мощности, потребляемые из сети:
S1
Номинальный момент, развиваемый двигателем:
Н·м;
3. Пусковой и максимальный моменты:
Мпуск = 1,2*Мном = 1,2*484 = 581 Н·м;
Мmax = 2,2*Мном = 2,2*484 = 1064,8 Н·м;
4. Номинальный и пусковой токи:
;
Iпуск = 7,5*Iном = 7,5*141 = 1057,5 A;
Номинальное скольжение:
Суммарные потери в двигателе:
;
Частота тока в роторе:
f2 = f1*sном = 50*0,013 = 0,65 Гц;
Таблица 8
№ вопроса |
Теоретический вопрос |
1 |
Назначение электрических машин переменного тока, их классификация и применение. |
2 |
Устройство трёхфазного асинхронного двигателя c короткозамкнутым ротором, его достоинства и недостатки. |
3 |
Устройство трёхфазного асинхронного двигателя c фазным ротором, его достоинства и недостатки. |
4 |
Принцип действия трёхфазного асинхронного двигателя. |
5 |
Зависимость параметров асинхронного двигателя от скольжения. |
6 |
Вращающий момент трёхфазного асинхронного двигателя и его зависимость от скольжения. |
7 |
Способы пуска в ход трёхфазных асинхронных двигателей. |
8 |
Регулирование частоты вращения трёхфазных асинхронных двигателей. |
9 |
Устройство и принцип действия однофазного двигателя переменного тока. |
10 |
Устройство и принцип действия синхронного двигателя переменного тока. |
вариант |
вопросы |
Pном, кВт |
S1 , кВA |
P1, кВт |
cos φном |
hном |
Σp , кВт |
Мном , Hм |
Мmax , Hм |
Мпуск, Hм |
Мmax/Мном |
Мпуск/Мном |
n2, об/мин |
f2, Гц |
sном, % |
Uном, В |
Iном, A |
01 |
1 |
2,5 |
– |
– |
0,8 |
0,82 |
– |
– |
– |
– |
1,8 |
1,2 |
720 |
– |
– |
127 |
– |
02 |
2 |
– |
7,35 |
– |
0,81 |
– |
0,95 |
49,7 |
94,4 |
64,6 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
19,3 |
03 |
3 |
7,5 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
69,6 |
2 |
– |
1440 |
– |
– |
380 |
– |
04 |
4 |
10 |
– |
– |
0,83 |
0,88 |
– |
– |
68,7 |
– |
2,1 |
1,5 |
– |
– |
– |
– |
62,3 |
05 |
5 |
– |
18,4 |
15,4 |
|
0,81 |
– |
– |
– |
257 |
2,2 |
1,6 |
– |
– |
|
220 |
– |
06 |
6 |
– |
– |
18,1 |
0,85 |
– |
3,1 |
149 |
343 |
– |
– |
1,2 |
– |
– |
– |
– |
32,4 |
07 |
7 |
17,5 |
– |
– |
– |
0,85 |
– |
– |
– |
– |
2,4 |
1,3 |
1440 |
2 |
– |
127 |
109 |
08 |
8 |
– |
– |
23 |
0,87 |
– |
3 |
– |
– |
91,8 |
2 |
1,4 |
– |
– |
|
220 |
– |
09 |
9 |
– |
– |
26,2 |
– |
0,86 |
– |
– |
656 |
– |
– |
1,5 |
720 |
– |
– |
380 |
45,1 |
10 |
10 |
25 |
– |
28,4 |
0,89 |
– |
– |
249 |
– |
398 |
2,4 |
– |
– |
– |
– |
220 |
– |
11 |
1 |
– |
3.81 |
– |
0,8 |
– |
0,55 |
33,2 |
59,8 |
39,8 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
17,3 |
12 |
2 |
5 |
7,35 |
5,95 |
– |
– |
– |
– |
– |
64,6 |
1,9 |
– |
960 |
– |
– |
220 |
– |
13 |
3 |
7,5 |
– |
– |
0,82 |
0,86 |
– |
– |
99,4 |
– |
2 |
1,4 |
– |
– |
– |
– |
16,1 |
14 |
4 |
– |
13,1 |
11,4 |
|
0,88 |
– |
– |
– |
49,1 |
2,1 |
1,5 |
– |
– |
|
127 |
|
15 |
5 |
– |
– |
15,4 |
0,84 |
– |
2,9 |
166 |
365 |
– |
– |
1,6 |
– |
– |
– |
– |
48,3 |
16 |
6 |
15 |
– |
– |
– |
0,83 |
– |
– |
– |
179 |
2,3 |
1,2 |
– |
2 |
– |
380 |
32,4 |
17 |
7 |
– |
– |
20,6 |
0,86 |
|
3,1 |
– |
– |
151 |
2,4 |
1,3 |
– |
– |
|
127 |
– |
18 |
8 |
– |
– |
23 |
– |
0,87 |
– |
– |
131 |
– |
– |
1,4 |
2910 |
– |
– |
220 |
69,3 |
19 |
9 |
22,5 |
– |
26,2 |
0,88 |
– |
– |
298 |
– |
447 |
2,2 |
– |
– |
– |
– |
– |
45,1 |
20 |
10 |
25 |
– |
– |
0,89 |
0,88 |
– |
– |
– |
– |
2,4 |
1,6 |
960 |
– |
– |
220 |
– |
21 |
1 |
2,5 |
3.81 |
3,05 |
– |
– |
– |
– |
– |
39,8 |
1,8 |
– |
720 |
– |
– |
127 |
– |
22 |
2 |
5 |
– |
– |
0,81 |
0,84 |
– |
– |
94,4 |
– |
1,9 |
1,3 |
– |
– |
– |
– |
19,3 |
23 |
3 |
– |
10,6 |
8,72 |
– |
0,86 |
– |
– |
– |
69,6 |
2 |
1,4 |
– |
– |
|
380 |
– |
24 |
4 |
– |
– |
11,4 |
0,83 |
|
1,4 |
32,7 |
68,7 |
– |
– |
1,5 |
– |
– |
– |
– |
62,3 |
25 |
5 |
12,5 |
– |
– |
– |
0,81 |
- |
– |
365 |
– |
2,2 |
1,6 |
– |
2 |
– |
220 |
48,3 |
26 |
6 |
– |
– |
18,1 |
0,85 |
– |
3,1 |
– |
– |
179 |
2,3 |
1,2 |
– |
– |
|
380 |
– |
27 |
7 |
– |
– |
20,6 |
|
0,85 |
– |
– |
278 |
– |
– |
1,3 |
1440 |
– |
– |
127 |
109 |
28 |
8 |
20 |
– |
23 |
0,87 |
– |
– |
65,6 |
– |
91,8 |
2 |
– |
– |
– |
– |
220 |
– |
29 |
9 |
– |
29,7 |
|
0,88 |
– |
3,7 |
298 |
656 |
447 |
– |
– |
– |
– |
– |
– |
45,1 |
30 |
10 |
25 |
31,9 |
28,4 |
– |
– |
– |
– |
– |
398 |
2,4 |
– |
960 |
– |
– |
220 |
– |
31 |
1 |
2,5 |
– |
– |
0,8 |
0,82 |
– |
– |
59,8 |
– |
1,8 |
1,2 |
– |
– |
– |
– |
17,3 |
32 |
2 |
– |
7,35 |
5,95 |
– |
0,84 |
– |
– |
– |
64,6 |
1,9 |
1,3 |
– |
– |
|
220 |
– |
33 |
3 |
– |
– |
8,72 |
0,82 |
– |
1,22 |
49,7 |
99,4 |
– |
– |
1,4 |
– |
– |
– |
– |
16,1 |
34 |
4 |
10 |
– |
– |
– |
0,88 |
– |
– |
68,7 |
– |
2,1 |
1,5 |
– |
1,35 |
– |
127 |
62,3 |
35 |
5 |
– |
– |
15,4 |
0,84 |
– |
2,9 |
– |
– |
257 |
2,2 |
1,6 |
– |
– |
|
220 |
|
36 |
6 |
– |
– |
18,1 |
– |
0,83 |
– |
– |
343 |
– |
– |
1,2 |
960 |
– |
– |
380 |
32,4 |
37 |
7 |
17,5 |
– |
20,6 |
0,86 |
– |
– |
116 |
– |
151 |
2,4 |
– |
– |
– |
– |
– |
109 |
38 |
8 |
20 |
– |
– |
0,87 |
0,87 |
– |
– |
– |
– |
2 |
1,4 |
2910 |
– |
– |
220 |
– |
39 |
9 |
22,5 |
29,7 |
26,2 |
– |
– |
– |
– |
– |
447 |
2,2 |
|
720 |
– |
– |
380 |
– |
40 |
10 |
25 |
– |
– |
0,89 |
0,88 |
– |
– |
598 |
– |
2,4 |
1,6 |
– |
– |
– |
– |
83,7 |
41 |
1 |
– |
3.81 |
3,05 |
– |
0,82 |
– |
– |
– |
39,8 |
1,8 |
1,2 |
– |
– |
|
127 |
– |
42 |
2 |
– |
– |
5,95 |
0,81 |
– |
0,95 |
49,7 |
94,4 |
– |
– |
1,3 |
– |
– |
– |
– |
19,3 |
43 |
3 |
7,5 |
– |
– |
– |
0,86 |
– |
– |
99,4 |
– |
2 |
1,4 |
– |
2 |
– |
380 |
16,1 |
44 |
4 |
– |
– |
11,4 |
0,83 |
– |
1,4 |
– |
– |
49,1 |
2,1 |
1,5 |
– |
– |
|
127 |
– |
45 |
5 |
– |
– |
15,4 |
– |
0,81 |
– |
– |
365 |
– |
– |
1,6 |
720 |
– |
– |
220 |
48,3 |
46 |
6 |
15 |
– |
18,1 |
0,85 |
– |
– |
149 |
|
179 |
2,3 |
– |
– |
– |
– |
380 |
– |
47 |
7 |
– |
23,9 |
– |
0,86 |
– |
3,1 |
116 |
278 |
151 |
|
– |
– |
– |
– |
– |
109 |
48 |
8 |
20 |
26,4 |
23 |
– |
– |
– |
– |
– |
91,8 |
2 |
– |
2910 |
– |
– |
220 |
– |
49 |
9 |
22,5 |
– |
– |
0,88 |
0,86 |
– |
– |
656 |
– |
2,2 |
1,5 |
– |
– |
– |
– |
45,1 |
50 |
10 |
|
31,9 |
28,4 |
|
0,88 |
– |
– |
– |
398 |
2,4 |
1,6 |
– |
– |
|
220 |
– |
Таблица 9
Таблица 9 продолжение
-
вариант
вопросы
Pном, кВт
S1 , кВA
P1, кВт
cos φном
hном
Σp ,
кВт
Мном ,
Hм
Мmax ,
Hм
Мпуск,
Hм
Мmax/Мном
Мпуск/Мном
n2,
об/мин
f2, Гц
sном, %
Uном, В
Iном, A
51
1
–
–
3,05
0,8
–
0,55
33,2
59,8
–
–
1,2
–
–
–
–
17,3
52
2
5
–
–
–
0,84
–
–
94,4
–
1,9
1,3
–
2
–
220
19,3
53
3
–
–
8,72
0,82
–
1,22
–
–
69,6
2
1,4
–
–
380
–
54
4
–
–
11,4
–
0,88
–
–
68,7
–
–
1,5
2920
–
–
127
62,3
55
5
12,5
–
15,4
0,84
–
–
166
–
257
2,2
–
–
–
–
–
48,3
56
6
15
–
–
0,85
0,83
–
–
–
–
2,3
1,2
960
–
–
380
–
57
7
17,5
23,9
20,6
–
–
–
–
–
151
2,4
1440
–
–
127
–
58
8
20
–
–
0,87
0,87
–
–
131
–
2
1,4
–
–
–
–
69,3
59
9
–
29,7
26,2
–
0,86
–
–
–
447
2,2
1,5
–
–
380
–
60
10
–
–
28,4
0,89
–
3,4
249
598
–
–
1,6
–
–
–
–
83,7
61
1
2,5
–
–
–
0,82
–
–
–
–
1,8
1,2
720
2
–
127
17,3
62
2
–
–
5,95
0,81
–
0,95
–
–
64,6
1,9
1,3
–
–
220
–
63
3
–
–
8,72
–
0,86
–
–
99,4
–
–
1,4
1440
–
–
380
16,1
64
4
10
–
11,4
0,83
–
–
32,7
–
49,1
2,1
–
–
–
–
127
–
65
5
–
18,4
–
0,84
–
2,9
166
365
257
–
–
–
–
–
–
48,3
66
6
15
21,3
18,1
–
–
–
–
–
179
2,3
–
960
–
–
380
–
67
7
17,5
–
–
0,86
0,85
–
–
278
–
2,4
1,3
–
–
–
–
109
68
8
–
26,4
23
–
0,87
–
–
–
91,8
2
1,4
–
–
220
–
69
9
–
–
26,2
0,88
–
3,7
298
656
–
–
1,5
–
–
–
–
45,1
70
10
25
–
–
–
0,88
–
–
–
–
2,4
1,6
960
2
–
220
83,7
71
1
–
–
3,05
0,8
–
0,55
–
–
39,8
1,8
1,2
–
–
127
–
72
2
–
–
5,95
–
0,84
–
–
94,4
–
–
1,3
960
–
–
220
19,3
73
3
7,5
–
8,72
0,82
–
–
49,7
–
69,6
2
–
–
–
–
–
16,1
74
4
10
–
–
0,83
0,88
–
–
–
–
2,1
1,5
2920
–
–
127
–
75
5
12,5
18,4
15,4
–
–
–
–
–
257
2,2
–
720
–
–
220
–
76
6
15
–
–
0,85
0,83
–
–
343
–
2,3
1,2
–
–
–
–
32,4
77
7
–
23,9
20,6
–
0,85
–
–
–
151
2,4
1,3
–
–
127
–
78
8
–
–
23
0,87
–
3
65,6
131
–
–
1,4
–
–
–
–
69,3
79
9
22,5
–
–
–
0,86
–
–
–
–
2,2
1,5
720
2
–
380
45,1
80
10
–
–
28,4
0,89
–
3,4
–
–
398
2,4
1,6
–
–
220
–
81
1
–
–
3,05
–
0,82
–
–
59,8
–
–
1,2
720
–
–
127
17,3
82
2
5
–
5,95
0,81
–
–
49,7
–
64,6
1,9
–
–
–
–
220
–
83
3
–
10,6
–
0,82
–
1,22
49,7
99,4
69,6
–
–
–
–
–
–
16,1
84
4
10
13,1
11,4
–
–
–
–
–
49,1
2,1
–
2920
–
–
127
–
85
5
12,5
–
–
0,84
0,81
–
–
365
–
2,2
1,6
960
–
–
–
48,3
86
6
–
21,3
18,1
–
0,83
–
–
–
179
2,3
1,4
–
–
380
–
87
7
–
–
20,6
0,86
–
3,1
116
278
–
–
1,3
–
–
–
–
109
88
8
20
–
–
–
0,87
–
–
131
–
2
1,4
–
2
–
220
69,3
89
9
–
–
26,2
0,88
–
3,7
–
–
447
2,2
1,5
–
–
380
–
90
10
–
–
28,4
–
0,88
–
–
598
–
–
1,6
960
–
–
220
83,7
91
1
2,5
–
3,05
0,8
–
–
33,2
–
39,8
1,8
–
–
–
–
–
17,3
92
2
5
–
0,81
0,84
–
–
–
–
1,9
1,3
960
–
–
220
–
93
3
7,5
10,6
8,72
–
–
–
–
–
69,6
2
–
1440
–
–
380
–
94
4
10
–
–
0,83
0,88
–
–
68,7
–
2,1
1,5
–
–
–
62,3
95
5
–
18,4
15,4
–
0,81
–
–
–
257
2,2
–
720
–
220
–
96
6
–
–
18,1
0,85
–
3,1
149
343
–
–
1,2
–
–
–
–
32,4
97
7
17,5
–
–
–
0,85
–
–
–
151
2,4
1,3
–
2
–
127
109
98
8
–
–
23
0,87
–
3
–
–
91,8
2
1,4
–
–
220
–
99
9
–
–
26,2
–
0,86
–
–
656
–
–
1,5
720
–
–
380
45,1
100
10
25
–
28,4
0,89
–
–
249
–
398
2,4
–
–
–
–
220
–
Задача 6
Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением, работая в номинальном режиме, отдает полезную мощность на валу Рном, развивая при этом номинальный момент Мном при частоте вращения nном. Двигатель потребляет из сети номинальный ток Iном при номинальном напряжении Uном. Ток в обмотке якоря Iа, в обмотке возбуждения Iв, сопротивление цепи якоря Rа, цепи возбуждения Rв, противо-ЭДС в обмотке якоря Е. Потребляемая из сети мощность равна Р1. Суммарные потери мощности в двигателе составляют ∑Р, потери мощности в обмотках якоря и возбуждения Ра и Рв, его коэффициент полезного действия ηдв. Используя номинальные данные двигателя, приведенные в таблице 11, определить все неизвестные величины а также, потери в обмотках якоря и возбуждения. Ответить на вопрос из таблицы 10 в соответствии со своим вариантом.
Указания к выполнению задачи №6
Данная задача относится к теме «Электрические машины постоянного тока». Для решения задач необходимо знать устройство и принцип действия двигателей постоянного тока, зависимости между электрическими величинами, характеризующими их работу.
Необходимо иметь представление о связи между напряжением на выводах U, ЭДС Е и падением напряжения IЯRЯ в обмотке якоря: для двигателя U=E+IЯRЯ.
Полезный номинального момента (на валу):
ПРИМЕР:
Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением (рисунок 8) рассчитан на номинальную мощность Pном=10 кВт и номинальное напряжение Uном=220 В.
Частота вращения якоря nном = 3000 об/мин.
Двигатель потребляет из сети ток Iном=63 А.
Сопротивление обмотки возбуждения Rв=85Ом, сопротивление обмотки якоря Rа=0,3 Ом.
Определить:
1) потребляемую из сети мощность P1;
2) КПД двигателя hДВ;
3) полезный вращающий момент Мном;
4
5) противо-ЭДС в обмотке якоря Е;
6) суммарные потери в двигателе Σ P;
7) потери в обмотках якоря Pа и возбуждения PВ.
РЕШЕНИЕ:
Мощность, потребляемая двигателем из сети:
КПД двигателя:
