Методические указания и контрольные задания для студентов по специальности №140613 «Техническая эксплуатация, обслуживание и ремонт электрического и электромеханического оборудования». 2007
| Вид материала | Методические указания |
- Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочного отделения, 299.59kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов-заочников Салаватского индустриального, 719.62kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов- заочников по специальностям:, 612.27kb.
- Рабочая программа по дисциплине «История экономических учений» для специальности 140613, 220.91kb.
- Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине: Электроснабжение объекта, 586.8kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения гоу, 955.01kb.
- Студентами специальности 140613 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического, 40.28kb.
- Условия организации и проведения республиканского этапа Всероссийской олимпиады обучающихся, 128.31kb.
- Методические указания по выполнению курсовой работы Тема: «Расчет себестоимости одной, 740.74kb.
- Методические указания и контрольные задания для студентов заочного отделения специальность:, 848.08kb.
Контрольная работа
раздел 1
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Перед выполнением контрольной работы раздела 1 изучите:
- Трансформаторы
- Общие вопросы бесколлекторных машин переменного тока.
- Асинхронные машины.
Ответьте на все вопросы для самопроверки и прорешайте типовые задачи.
ТИПОВЫЕ ЗАДАЧИ
Задача № 1
Определение параметров и потерь трансформатора, эксплуатационные характеристики трансформатора при нагрузке
Технические данные силового трехфазного трансформатора ТМH-4000/35:
- Номинальная мощность Sном = 4000 кВА;
- Номинальные напряжения: U1ном = 55 кВ, U2ном = 13,8 кВ;
- Схема и группа, соединения: «Звезда/треугольник»;
- Потери: холостого хода Ро = 5,6 кВт; короткого замыкания Рк = 33,5 кВт;
- Напряжение короткого замыкания uk = 7,5%; ток холостого хода 0,9%;
- Номинальный коэффициент мощности Cos φ2 = 0,8.
Рисунок 1 – Схема замещения трансформатора в опыте короткого замыкания.
Рассчитать:
1. Номинальные линейные и фазные токи трансформатора.
2. Активные и индуктивные сопротивления первичной и вторичной обмоток.
- Рассчитать и построить внешнюю характеристику трансформатора.
- Рассчитать и построить зависимость КПД η = f (β).
Решение
1. Номинальные линейные токи первичной к вторичной обмоток определяем из формулы для номинальной мощности:
,где U1ном, U2ном - номинальное линейное напряжение первичной и вторичной обмоток; I1ном, I2ном – номинальные линейные токи
Аналогично I2ном = 167,35А
2. Номинальные фазные токи находим с учётом схемы соединения обмоток.
Первичная обмотка соединена в «звезду» и номинальный фазный ток равен линейному: 11ном.ф = I1ном = 66A.
Вторичная обмотка соединена в треугольник, следовательно:
Номинальные фазные напряжения также определяем с учётом схемы соединения обмоток:
, U2ном.ф = U2ном = 13,8 кВ.3. Напряжение короткого замыкания:
.Фазное напряжение короткого замыкания:
.4. Сопротивления обмоток найдём из схемы замещение в опыте короткого замыкания:
,
Ом,
Ом,
Ом,
Принимая X1 = Х2' и R1 = R2' определяем сопротивления о6моток трансформатора:
5. Внешняя характеристика трансформатора - это зависимость напряжения на выводах вторичной обмотки от тока нагрузки U2 = f(I2)
, где
- приведенное номинальное вторичное напряжение.
; 
; 
.Принимая значения β от 0 до ≈2 можно получить внешнюю характеристику.
6. Зависимость КПД от нагрузки рассчитывается по формуле:
Максимальное значение КПД соответствует коэффициенту нагрузки:
.Задача № 2 Расчёт уравнительных токов ,у распределение нагрузку между параллельно работающими трансформаторами.
Два силовых трёхфазных трансформатора Тα и Тβ с одинаковыми группами соединения имеют устройства РПН, позволяющие регулировать напряжение под нагрузкой на величину (-16%÷16%)U2ном. Номинальные мощности трансформаторов: Sном α и Sном β, напряжение короткого замыкания: uк α и ик β.
Определить:
1. Уравнительные токи при нарушении одного из условий
включения трансформаторов на лараллельную работу:
- Переключающее устройство РПН трансформаторов заходятся в положении: Тα - (-16%), Tβ - (+16%);
- Маркировка фаз трансформатора Тβ выполнена неверно (рисунок 2).
Рисунок 2 – К типовой задаче 2.
2. Мощность, передаваемую каждым трансформатором, если полная мощность нагрузки S = Sα + Sβ
Решение.
Уравнительный ток двух, включенных на параллельную работу трансформаторов, определяется по формуле:
,Zkα и Zkβ - сопротивления короткого замыкания трансформаторов (смотри решение типовой задачи №1).
1. При неравенстве коэффициентов разностная ЭДС равна:
.Из рисунка 2 видно, что при неправильной маркировке фаз второго трансформатора разностная ЭДС ΔЕ может быть определена по формуле:
2. Нетрудно показать, что при параллельной работе двух трансформаторов с разными uк%, нагрузка между ними распределяется прямо пропорционально их номинальным мощностям и обратно пропорционально напряжениям короткого замыкания.
Если:
, 
то будем иметь:
где Sα + Sβ = Sном α + Sном β (no условию задачи)Задача № 3 Определение номинального тока, момента, построение механической характеристики по техническим данным асинхронного двигателя
По техническим данным короткозамккутого асинхронного двигателя 4А355М2УЗ:
- Номинальное напряжение 380/220 В при схеме соединения обмотки статора «звезда / треугольник»;
- Номинальная мощность (на валу) Рном = 315 кВт;
- Скольжение: номинальное - Sн = 2%, критическое – Sк = 7,5%;
- Номинальный КПД η = 93%; Cos φ = 0,91;
- Кратность пускового тока Iп/Iн = 7,0;
- Кратность моментов: пускового: Мп/Мн = 1,0; критического: Мкр/ Мн = 1,9.
Рассчитать:
- Номинальный и пусковой ток при напряжении сети 220В.
- Частоту вращения и угловую скорость поля статора и ротора.
- Номинальный, пусковой и критический момент двигателя.
- Построить в масштабе по 4-м точкам механическую характеристику двигателя: M=f(s) и ω=f(М).
Рисунок 3 – М = f(S).
Решение: