Список использованных источников 1 страница

Объем и содержание работы

Задание для выполнения раздела 2 по машинам постоянного тока и указания по его выполнению

Задание для выполнения раздела 2 по синхронным машинам и указания по его выполнению

Задание для выполнения раздела 1по асинхронным машинам серии RA

Задание для выполнения раздела 1 по трансформаторам и указания по его выполнению

И выполнению курсовой работы

Методические указания по изучению дисциплины

Для помощи студентам в организации процесса самостоятельного изучения курса ЭМ и А в настоящем пособии приводятся программа курса, перечень рекомендуемых учебных пособий, задания к курсовой работе в 50 вариантах и краткие методические указания по их выполнению.

Задание для курсовой работы состоит из двух разделов. В первом разделе методических указаний размещены задания на выполнение двух задач: по трансформаторам и асинхронным машинам. Второй раздел содержит задачи по синхронным машинам и машинам постоянного тока.

1Студент должен самостоятельно проработать программный материал по рекомендованным учебным пособиям, выполнить по первому и второму разделам по две работы. К концу первого семестра изучаемого материала студент выполняет и сдает задачи по трансформаторам и машинам постоянного тока, а на последующем семестре – по асинхронным и синхронным машинам.

Следует иметь в виду, что студент выбирает номер задания, соответст­вующий последним двум цифрам зачетной книжки. Если цифра превышает число 50, то номер задания определяется путем вычитания из последних двух цифр зачетной книжки цифры 50.

2 Решение производить в общем виде, а затем подставить числовые значения. Указывать названия электрических и физических величин и единицы их измерения.

3 Схемы и графический материал выполнять в соответствии с требованиями ЕСКД и стандарта специальности СТС 311400-2005.

4 Курсовая работа подписывается студентом с указанием даты ее окончания.

5 На первой странице курсовой работы следует написать номер индивидуального задания, номер зачетной книжки и ф.и.о. студента, номер группы, ф.и.о. препо­давателя (приложение 2).

Трехфазный двухобмоточный трехстержневой трансформатор включен в сеть с напряжением U_H при схеме соединения обмоток Y/Y_н. Величины, характеризующие номинальный режим работы трансформатора, приведены в таблице 1: полная мощность S_H, первичное линейное напряжение U_1н; вторичное линейное напряжение U_2н; напряжение короткого замыкания U_к; мощность потерь короткого замыкания (при номинальном токе) р_кн. Кроме того, заданы значения тока холостого хода I_о (в % от I_1н), мощность потерь холостого хода р_о, коэффициент мощности cos φ₂ и характер нагрузки.

Таблица 1 - Данные к задаче 1 раздела № 1

Варианты	Sн, кВА	U1н, кВ	U2н, кВ	Uк, %	I0, %	р0, %	pкн, Вт	cos φ2	Характер нагрузки
			0,4	4,5	3,2			0,9	Активно-индуктивная
			0,4	4,7	3,0			0,95	Активно-индуктивная
			0,4	4,7	2,8			0,85	Активно-индуктивная
			0,4	5,3	2,8			0,80	Активно-индуктивная
			0,4	4,7	2,6			0,70	Активно-индуктивная
			0,4	6,5	2,6			0,75	Активно-емкостная
			0,4	6,5	2,4			0,95	Активно-индуктивная
			0,4	6,8	2,4			1,0	активная
			0,4	6,5	2,3			0,9	Активно-индуктивная
			0,4	6,8	2,3			0,88	Активно-индуктивная
		to	0,4	4,5	2,1			0,8	Активно-индуктивная
			0,4	6,5	2,1			1,0	активная
			0,4	5,5	2,0			0,95	Активно-емкостная
			0,4	6,5	2,0			0,9	Активно-емкостная
			0,4	5,0	4,4			0,85	Активно-индуктивная
			0,4	6,6	4,0			0,80	Активно-индуктивная
			0,4	6,6	3,7			1,0	активная
			0,4	6,2	3,3			1,0	активная
			0,4	6,4	3,2			0,88	Активно-индуктивная
			0,4	5,5	1,4			0,82	Активно-индуктивная
			0,4	6,5	1,5			0,89	Активно-емкостная
			0,4	5,5	1,3			0,91	Активно-индуктивная
			0,4	6,5	1,4			0,81	Активно-емкостная
			0,4	6,5	1,0			0,78	Активно-индуктивная
			0,4	6,5	1,1			0,83	Активно-емкостная
			0,4	4,0	3,0			0,80	Активно-индуктивная
			0,4	4.5	3,0			0,90	Активно-емкостная
			0,4	4,5	2,8			0,80	Активно-индуктивная
			0,4	5,0	2,8			0,85	Активно-емкостная
			0,4	4,5	2,5			0,75	Активно-индуктивная
			0,4	6,5	2,5			0,85	Активно-индуктивная
			0,4	6,5	2,3			0,80	Активно-емкостная
			0,4	6,6	2,3			1,0	активная
			0,4	6,5	2,3			0,85	Активно-индуктивная
			0,4	6,6	2,3			0,85	Активно-индуктивная
			0,4	4,5	2,3			0,80	Активно-емкостная
			0,4	6,5	2,1			0,90	Активно-индуктивная
			0,4	5,5	2,0			0,90	Активно-емкостная
			0,4	6,5	2,0			0,85	Активно-индуктивная
			0,4	5,0	4,3			0,80	Активно-индуктивная
			0,4	6,5	4,0			0,85	Активно-емкостная
			0,4	6,5	3,6			1,0	активная
			0,4	6,1	3,4			0,82	Активно-индуктивная
			0,4	6,3	3,1			0,75	Активно-индуктивная
			0,4	5,2	1,5			0,80	Активно-емкостная
			0,4	6,4	1,5			0,85	Активно-индуктивная
			0,4	5,5	1,3			0,85	Активно-индуктивная
			0,4	6,5	1,4			0,80	Активно-емкостная
			0,4	5,5	1,0			0,85	Активно-индуктивная
			0,4	6,5	1,1			0,80	Активно-емкостная

Содержание задания

1 Начертить электромагнитную схему трехфазного трансформатора и определить номинальные токи в обмотках трансформатора I_1ф и I_2ф, фазное напряжение обмоток U_1ф и U_2ф, коэффициент трансформации фазных напряжений к и ток холостого хода I₀ в амперах.

2 Определить параметры схемы замещения трансформатора R₁, X₁, R^/₂, Х^/₂, R_o, X_o.

3 Построить зависимость КПД трансформатора от нагрузки η = f(β) при cos φ₂ = const и определить оптимальную загрузку его по току β_опт.

4 Построить зависимость изменения вторичного напряжения от изменения нагрузки ΔU = f(β) и внешнюю характеристику трансформатора U₂ = f(β) при U₁= const и cos φ₂ = const.

Примечание. При решении задачи все характерные величины трехфазно­го трансформатора определяют для одной фазы.

Рекомендации для выполнения

К пункту 1. Начертить электромагнитную схему трехфазного двухобмоточного трехстержневого трансформатора со схемой соединения Y/Y_н. Для силовых трехфазных трансформаторов можно считать, что мощность практически равна вторичной мощности , поскольку номинальное значение КПД близко к единице. Поэтому номинальное (линейное) значение первичного и вторичного токов трансформатора следует определить из этих соотношений. Значения фазных токов и напряжений определяют на осно­ве известных из курса ТОЭ соотношений между линейными и фазными вели­чинами в трехфазной системе при соединении обмоток трансформатора в Y и Δ. Величину тока холостого хода в амперах определяют из соотношения

(1)

К пункту 2. Для определения параметров схемы замещения трансфор­матора вначале находят значение фазного напряжения короткого замыкания U_Кф, а также величину полного Z_к, активного R_к и индуктивного Х_к сопротив­лений короткого замыкания по следующим зависимостям:

(2)

(3)

Поскольку R_к = R₁ + R^/₂ и Х_к = X₁ + Х^/₂, то сопротивления обмоток трансформатора можно легко определить на основе допущения, что R₁ ≈ R^/₂ и X₁ ≈ Х^/₂, то есть R₁ = R^/₂ = R_к/2 Ом и X₁ = Х^/₂ = Х_к/2 Ом.

Действительные значения сопротивлений вторичной обмотки трансфор­матора R₂ и Х₂ определяют из приведенных их значений R^/₂ и Х^/₂ и на основе соотношений

и (4)

Значение величины полного Z_m, активного R_m и индуктивного сопротив­лений ветви намагничивания Х_m для схемы замещения трансформатора опре­деляют из соотношений

(5)

(6)

На основании выполненных расчетов следует вычертить Т-образную схему замещения трансформатора и указать на ней величины соответствую­щих сопротивлений.

К пункту 3. Оптимальный коэффициент загрузки трансформатора по току, соответствующий максимальному значению КПД, определяют из соотношения

(7)

Величину КПД трансформатора при заданном значении загрузки по то­ку β_i = I_i/I_н определяют методом отдельных потерь по формуле

(8)

Для построения зависимости η = f(β) при U₁ = const и cos φ₂ = const в вы­ражение (8) последовательно подставляют значения β_i = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 и β_опт и находят соответствующие им значения η_i. Для упрощения вычислений можно воспользоваться современными средствами автоматизации расчетов.

К пункту 4. Для построения зависимости η = f(β)) при U₁ = const и cos φ₂ = const пользуются выражением

(9)

где U_ка, U_кр соответственно значения падения напряжения на активном и индуктивном сопротивлении короткого замыкания трансформатора, кото­рые определяют из соотношений

(10)

В выражение (9) подставляют значения β_i = 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,25 и находят соответствующие им значения ΔU₁. На основании данных расчетов строят график ΔU₁ = f(β).

Для построения внешней характеристики трансформатора U₂ = f(β) при U₁ = const и cos φ₂ = const находят значение величины вторичного напряжения U₂ с учетом характера нагрузки (столбец 10) при рассматриваемых выше значениях β_i, т. е. U_2i = U_2н% - ΔU_i, %. На основа­нии полученных данных строят график U₂ = f(β).

Трехфазный асинхронный двигатель включен в сеть с напряжением U_н = 380В при схеме соединения обмоток статора в звезду. Величины, харак­теризующие номинальный режим работы двигателя, приведены в таблице 2. полезная мощность на валу Р_н; потребляемый ток I_н; частота вращения ротора n_н; коэффициент мощности cos φ_н, КПД. Кроме того, заданы величины тока холостого хода I₀, сопротивление обмотки статора R_1х при температуре 20°С, мощность потерь холостого хода р₀, мощность потерь короткого замыкания р_кн при токе обмотки статора I_н и напряжении короткого замыкания U_к.

Таблица 2 - Данные к задаче 2 раздела 1

Варианты	Рн, кВт кВт	Iн, А	nн, об/мин	η, %.	cos φн	R1х, Ом	I0, А	р0, Вт	ркн, Вт	Uк, В
	3,0				0,81	1,83	2,5
	4,0			85,5	0,84	0,8	3,3
	5,5				0,85	0,59	4,6
	7,5				0,83	0,39	6,1
				88,5	0,86	0,27	8,0
					0,87	0,17	10,5
	18,5			90,5	0,89	0,15	12,4
					0,88	0,10
					0,86	0,071
		108,5		91,5	0,84	0,038	36,5
					0,85	0,032	47,5
	2,2				0,74	1,68	2,7
					0,79	1,3	3,6
					0,80	1,23	4,5
	5,5				0,82	0,73	5,6
	7,5				0,8	0,49	5,8
				88,5	0,82	0,34	7,1
					0,82	0,30	9,0
		34,7			0,84	0,2
					0,84	0,12
		59,5			0,84	0,09	18,7
		78,5			0,85	0,06	23,
					0,87	0,058
					0,84	0,034	38,6
	3,0				0,85	0,021
	3,0	6,7			0,83	1,30	2,7
	4,0	8,8			0,82	0,81	3,5
	2,2	5,7			0,83	1,66	2,6
	3,0	7,6			0,79	1,19	3,4
	5,5	11,5			0,81	0,58	4,3
	7,5	15,1			0,82	0,38	5,6
	4,0	9,8			0,81	1,14	4,4
	5,5	12,3			0,80	0,72	6,2
	3,0	7,8			0,79	1,42	3,2
	4,0	10,6			0,83	1,03	5,3
	11,0	22,0			0,84	0,28	8,8
	15,0	29,3			0,85	0,21	11,5
	7,5	6,5			0,84	0,48	6,1
	11,0	22,6			0,83	0,32	8,4
	5,5	13,6			0,81	0,62	7,1
	7,5	17,7			0,83	0,39	8,5
	18,5	35,7			0,85	0,22	14,0
	22,5	41,3			0,86	0,17	18,0
	15,0	30,0			0,85	0,24	11,0
	18,5	36,8			0,85	0,19	13,8
	11,0	25,6			0,83	0,27	13,0
	15,0	32,0			0,84	0,24	16,5
	37,0	68,8			0,87	0,13	20,0
	5,5				0,88	0,10	35,0
	30,0	56,0			0,85	0,13	17,5

Содержание задания

1 Начертить электромагнитную схему асинхронного двигателя.

2 Построить рабочие характеристики п, М, I, Р₁, η, cos φ = f(P₂) и механическую характеристику асинхронного двигателя п = f(М).

Рекомендации для выполнения

К пункту 1. На электромагнитной схеме асинхронной машины следует показать статор, ротор, обмотки статора и ротора, а также путь замыкания основного потока соответственно числу (пар) полюсов машины, которое мож­но определить, как р=3000/n_н

В этом случае берется ближайшее целое число, определяющее количе­ство полюсов при частоте 50 Гц.

К пункту 2. Построение рабочих характеристик и механической харак­теристики осуществляется с помощью круговой диаграммы.

Дата добавления: 2015-05-09