- •Содержание
- •Тематический план по междисциплинарному курсу «Электрические машины»
- •Программа междисциплинарного курса «Электрические машины» Введение
- •Тема 01. Преобразование видов энергии в электрических машинах. Принцип работы и устройство машин постоянного тока
- •Тема 02 Магнитная цепь машины постоянного тока. Коммутация в машинах постоянного тока (мпт)
- •Тема 03 Генераторы постоянного тока (гпт). Двигатели постоянного тока (дпт)
- •Тема 04 мпт специального назначения. Охлаждение электрических машин.
- •Тема 07 Бесколлекторные машины переменного тока. Режимы работы и устройство асинхронной машины.
- •Тема 05 Устройство и рабочий процесс трансформатора. Группы соединения обмоток и параллельная работа трансформаторов
- •Тема 06 Переходные процессы в трансформаторах
- •Тема 08 Рабочий процесс трехфазного асинхронного двигателя
- •Тема 09 Опытное определение параметров и расчет рабочих характеристик асинхронного двигателя. Пуск и регулирование частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей
- •Тема 10 Однофазные и конденсаторные асинхронные двигатели. Ам специального назначения и исполнения
- •Тема 11 Устройство и принцип действия синхронной машины. Магнитное поле и характеристики синхронных генераторов
- •Тема 12 Основные типы серийно выпускаемых асинхронных двигателей
- •Тема 13 Параллельная работа синхронных генераторов (сг)
- •Тема 14 Синхронный компенсатор. Синхронные машины специального назначения .
- •Перечень лабораторных и практических занятий
- •Методические указания и примеры решения задач по основным темам междисциплинарного курса «Электрические машины».
- •Задания к домашней контрольной работе № 1
- •Задания к домашней контрольной работе № 2
- •Экзаменационные вопросы для подготовки к экзамену по мдк 01.01. «электрические машины и аппараты»
- •Рекомендуемая литература:
Задания к домашней контрольной работе № 2
Задание для контрольной работы состоит из 5 заданий. Условия задач выбираются по последней цифре шифра.
8-я задача на тему трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором;
9-я задача на тему трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором;
10-я задача- синхронный генератор;
11- задача – синхронный двигатель;
12- я задача – синхронный компенсатор.
После выполнения задач необходимо ответить на теоретический вопрос.
Задача 8 В
табл. 9 приведены данные следующих
параметров трехфазного асинхронного
двигателя с короткозамкнутым ротором:
основной магнитный поток
,
число последовательно соединенных
витков
в обмотке статора, номинальное скольжение
ЭДС, индуцируемая в обмотке ротора при
его неподвижном состоянии
,
и ЭДС ротора при его вращении с номинальным
скольжением
,
частота этой ЭДС
при частоте вращения ротора
.
Частота тока в питающей сети 50 Гц.
Требуется определить значения параметров,
не указанные в таблице в каждом из
вариантов.
Таблица 9
Пара- метр |
Вариант |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
, Вб |
0,028 |
0,032 |
0,048 |
- |
0,025 |
- |
- |
0,028 |
0,028 |
- |
, витков |
18 |
- |
24 |
16 |
- |
24 |
18 |
- |
36 |
18 |
|
0,95 |
96 |
0,96 |
0,98 |
0,98 |
0,96 |
0,95 |
0,95 |
0,98 |
0,98 |
|
0,04 |
- |
0,05 |
0,04 |
- |
0,05 |
- |
- |
- |
- |
|
4 |
6 |
2 |
4 |
- |
8 |
4 |
8 |
- |
4 |
|
- |
210 |
2 |
98 |
110 |
200 |
- |
120 |
- |
100 |
, В |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
, В |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,13 |
- |
- |
- |
, Гц |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2,5 |
3,2 |
- |
2,5 |
об/мин |
- |
970 |
- |
- |
2920 |
- |
- |
- |
1470 |
- |
W2 ˖ kоб2 = 0,5 ˖ 1
Вопрос. В чем отличие Г-образной схемы замещения от Т-образной схемы асинхронного двигателя. Схемы зачертить.
Задача 9
Трехфазный асинхронный двигатель с
фазным ротором имеет эффективное число
витков в фазных обмотках статора
и ротора
,
ЭДС фазной обмотки статора
= 0,95 U1, ЭДС фазной обмотки
неподвижного ротора
,
а вращающегося со скольжением s,
равно
.
Используя приведенные в табл. 11 значения
параметров, определить неуказанные
значения, если напряжение питания
двигателя U1 = 220/380 В.
Вопрос. Дать характеристику перегрузочной способности АД.
Таблица 10
Параметр |
Вариант |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
18 |
24 |
- |
32 |
- |
36 |
- |
24 |
- |
48 |
|
12 |
- |
18 |
- |
12 |
- |
18 |
- |
16 |
- |
, В |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
, В |
- |
93 |
- |
105 |
- |
104 |
- |
98 |
- |
110 |
, В |
- |
5.58 |
6.5 |
5.25 |
5.8 |
- |
4,0 |
5,8 |
4,6 |
- |
s |
0.05 |
- |
0,04 |
- |
0,07 |
0,05 |
0,03 |
- |
0,05 |
0,04 |
Синхронные генераторы
Задача 10.
Параметры трехфазного синхронного
генератора (табл. 11): номинальное
(линейное) напряжение на выходе U1ном
при частоте тока 50 Гц, обмотка статора
соединена «звездой», номинальный ток
статора I1ном,
КПД генератора при номинальной нагрузке
,
число полюсов 2р, мощность на входе
генератора P1ном, полезная
мощность на выходе генератора Рном,
суммарные потери в режиме номинальной
нагрузки
полная номинальная мощность на выходе
S2ном, коэффициент
мощности нагрузки, подключенной к
генератору,
вращающий момент первичного двигателя
при номинальной загрузке генератора
M1ном . Требуется
определить параметры, значения которых
в табл. 12 не указаны.
Таблица 11.
Параметр |
Вариант |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Sном,кВ·А |
330 |
- |
270 |
470 |
- |
600 |
780 |
450 |
700 |
500 |
U1ном , кВ |
6,3 |
3,2 |
0,4 |
- |
0,7 |
3,2 |
6,3 |
0,4 |
- |
3,2 |
, % |
92 |
- |
- |
91 |
90 |
93 |
- |
- |
93 |
92 |
2p |
6 |
8 |
- |
6 |
10 |
12 |
6 |
- |
6 |
10 |
Рном ,кВт |
- |
- |
206 |
- |
- |
- |
667,4 |
369,5 |
- |
- |
,кВт |
- |
27 |
18 |
20 |
- |
- |
- |
20 |
- |
- |
|
0,9 |
- |
0,85 |
0,9 |
- |
0,92 |
- |
0,9 |
0,92 |
0,85 |
I1ном , А |
- |
72,2 |
- |
43,1 |
190 |
- |
- |
- |
64,2 |
- |
P1ном ,кВт |
- |
340 |
- |
- |
190 |
- |
717,6 |
- |
- |
- |
M1ном,Н·м |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
7735 |
- |
- |
n1 = 1000 об/мин
Вопрос. Перечислите условия включения синхронного генератора в сеть на параллельную работу.
Синхронные двигатели и компенсаторы
Задача 11.
Трехфазный синхронный двигатель серии
СДН2 имеет данные каталога: номинальная
мощность Pном, число полюсов
2р, КПД
;
кратности - пускового тока
,
пускового момента
,
максимального синхронного момента
,
асинхронного момента при скольжении
s = 5 % (момент входа в синхронизм)
;
соединение обмоток статора «звездой».
Значения перечисленных величин приведены
в табл. 12.
Определить: частоту вращения, номинальный и пусковой токи в цепи статора, номинальный, максимальный синхронный, пусковой моменты и асинхронный момент входа в синхронизм (при s = 5 %). Напряжение питающей сети UС = 10 кВ при частоте 50 Гц, коэффициент мощности = 0,8.
Таблица 12
вариант |
Тип двигателя |
Pном ,кВт |
2p |
, % |
|
|
|
|
1 |
16-36-12 |
500 |
12 |
93,7 |
1,9 |
1,3 |
1,0 |
5,2 |
2 |
16-44-12 |
630 |
12 |
94,2 |
1,9 |
1,3 |
1,0 |
5,1 |
3 |
17-31-12 |
800 |
12 |
94,3 |
1,9 |
1,1 |
1,0 |
4,7 |
4 |
17-39-12 |
1000 |
12 |
94,9 |
1,8 |
1,0 |
1,0 |
4,5 |
5 |
17-49-12 |
1250 |
12 |
95,3 |
1,9 |
1,2 |
1,1 |
5,2 |
6 |
18-64-12 |
2500 |
12 |
96,2 |
1,8 |
1,4 |
1,2 |
6,5 |
7 |
16-36-10 |
630 |
10 |
94,4 |
1,8 |
1,4 |
0,75 |
5,0 |
8 |
16-44-10 |
800 |
10 |
94,9 |
1,8 |
1,3 |
0,75 |
5,0 |
9 |
17-44-10 |
1250 |
10 |
95,5 |
1,9 |
1,2 |
1,1 |
5,4 |
10 |
17-51-10 |
1600 |
10 |
95,9 |
1,8 |
1,2 |
1,0 |
5,2 |
Вопрос. Особенности асинхронного пуска для синхронного двигателя.
З
адача
12. В трехфазную сеть напряжением Uс
включен потребитель Z мощностью
Sпотр при коэффициенте мощности
.
Определить мощность QC.K
синхронного компенсатора СК, который
следует подключить параллельно
потребителю (рис. 4), чтобы коэффициент
мощности в сети повысился до значения
=
0,95. Насколько при этом уменьшатся потери
энергии в сети, если величина этих
потерь пропорциональна квадрату
тока в этой сети. Определить также,
насколько придется увеличить мощность
синхронного компенсатора, чтобы
повысить коэффициент мощности сети
до
=
1. Значения заданных параметров
приведены в табл. 13
Таблица 13.
Параметр |
Вариант |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
6,0 |
10,0 |
20,0 |
35,0 |
6,0 |
10,0 |
20,0 |
35,0 |
6,0 |
10,0 |
S, МВ·А, |
1,6 |
4,5 |
1,8 |
2,4 |
0,8 |
1,7 |
1,5 |
3,5 |
2,0 |
3,5 |
, |
0,70 |
0,72 |
0,70 |
0,75 |
0,70 |
0,72 |
0,75 |
0,74 |
0,78 |
0,72 |
Вопрос. Каково назначение синхронного компенсатора?
