shpory k ekzamenu zadachi

Задача 1
Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором напряжением U = 220 в при соединении обмоток статора треугольником имеет следующие данные: сопротивление статора и ротора на фазу r1 = 0,46 ом; r2 = 0,02 ом, x1=2,24 ом, х2 = 0,08 ом; число витков на фазу w1 = 192, w2 = 36 и обмоточные коэффициенты Коб1 = 0,932, Коб2 = 0,955; число пар полюсов р = 3. Приняв, что m1= m2, и пренебрегая током холостого хода, определить: токи статора 11n и ротора I2n, вращающий момент Мп и cos ф„ при пуске двигателя в ход с замкнутым накоротко ротором, т. е. без пускового сопротивления.
Решение.
Коэффициент трансформации двигателя
13EMBED Equation.DSMT41415
Параметры короткого замыкания:
13EMBED Equation.DSMT41415 ; 13EMBED Equation.DSMT41415
13EMBED Equation.DSMT41415; 13EMBED Equation.DSMT41415
13EMBED Equation.DSMT41415;
Рассматривая асинхронный двигатель с замкнутым накоротко ротором при пуске (s = 1) как короткозамкнутый трансформатор, находим пусковые токи 13EMBED Equation.DSMT41415
13EMBED Equation.DSMT41415
Так как синхронная скорость при р = 3 равна 13EMBED Equation.DSMT41415
об/мин, то пусковой вращающий момент 13EMBED Equation.DSMT41415

Задача 2
Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором напряжением U = 220 в при соединении обмоток статора треугольником имеет следующие данные: сопротивление статора и ротора на фазу r1 = 0,46 ом; r2 = 0,02 ом, x1=2,24 ом, х2 = 0,08 ом; число витков на фазу w1 = 192, w2 = 36 и обмоточные коэффициенты Коб1 = 0,932, Коб2 = 0,955; число пар полюсов р = 3. Приняв, что m1= m2, и пренебрегая током холостого хода, определить:
токи статора I1 и ротора I2 и электромагнитный вращающий момент M1 при работе двигателя со скольжением s1 = 3% и отсутствии в цепи ротора добавочных сопротивлений;
Решение:
Токи и момент двигателя при вращении со скольжением S1 = 3% найдем, считая двигатель заторможенным с сопротивлением ротора 13 EMBED Equation.DSMT4 1415. Новые параметры короткого замыкания при этом
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Ток статора
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
и ротора
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Электромагнитный вращающий момент

13 EMBED Equation.DSMT4 1415

Задача 3
Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором напряжением U = 220 в при соединении обмоток статора треугольником имеет следующие данные: сопротивление статора и ротора на фазу r1 = 0,46 ом; r2 = 0,02 ом, x1=2,24 ом, х2 = 0,08 ом; число витков на фазу w1 = 192, w2 = 36 и обмоточные коэффициенты Коб1 = 0,932, Коб2 = 0,955; число пар полюсов р = 3. Приняв, что m1= m2, и пренебрегая током холостого хода, определить:
величину добавочного сопротивления rх (пускового реостата), которое необходимо ввести в ротор, чтобы получить пусковой момент, равный критическому М1n = Мк, а также пусковые токи 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 и I2 при этом сопротивлении.
Решение:
Пусковой вращающий момент достигает максимального значения при условии
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Следовательно, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Откуда
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Для определения токов и момента при пуске двигателя с пусковым сопротивлением в каждой фазе ротора zх == 0,1425 ом найдем параметры короткого замыкания при сопротивлении ротора
хk = r'2 + r'x = R'2 = 4,4 ом:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Следовательно,


Задача 5
Для а.д. с короткозамкнутым ротором определить активное сопротивление 13 EMBED Equation.3 1415, которое необходимо включить в каждую фазу обмотки статора, чтобы понизить величину пускового тока в 3 раза, если двигатель имеет следующие данные:
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
Решение:
Режим пуска является в первый момент режимом короткого замыкания, а поэтому ток короткого замыкания является пусковым током. Для снижения пускового тока в а
раз сопротивление короткого замыкания zк необходимо увеличить до значения
zkn=azk.
Из треугольника короткого замыкания получаем

Задача 7
Определить, какое сопротивление rх необходимо включить в ротор четырехполюсного асинхронного двигателя при частоте сети 50 гц и вращающегося при номинальной нагрузке со скоростью п1 = 1455 об/мин, чтобы при той же нагрузке снизить скорость до n2= 900 об/мин, если сопротивление ротора r2 = 0,06 ом. Считать, что сопротивление цепи ротора пропорционально скольжению.
Решение.
Синхронная скорость ротора и скольжение при номинальном режиме
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Скольжение при скорости п2 = 900 об/мин
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Т.к. сопротивление цепи ротора пропорционально скольжению, тогда
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Откуда:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
**** При более точном решении необходимо воспользоваться уравнением, связывающим момент двигателя, его сопротивление и скольжение.


Задача 14
Определить индуктивное сопротивление рассеяния синхронного генератора по характеристикам холостого хода:
13 EMBED Equation.3 1415, о.е. (в относительных единицах)-0,5; 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5.
13 EMBED Equation.3 1415, о.е. 0,58; 1; 1,21; 1,33; 1,4; 1,46; 1,51.
Характеристикам короткого замыкания:
13 EMBED Equation.3 1415, о.е.- 0; 0,82.
13 EMBED Equation.3 1415, о.е. – 0; 1
Нагрузочной характеристике:
13 EMBED Equation.3 1415, о.е. 0,82; 1,3; 1,82; 2,26; 2,7; 3.
U, о.е. 0; 0,5; 0,85; 1; 1,1; 1,15.
Решение.
На рисунке приведено построение характеристик в общих осях координат. Масштабы для токов и напряжений выбраны для удобства построения различными. На кривой 4 определяется точка С1 для U = UH или Uо.е.= 1, через которую проводится линия, параллельная оси абсцисс. По кривой 1 определяется 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 величина тока возбуждения, необходимая для создания 13 EMBED Equation.DSMT4 1415. От точки С1 откладывается отрезок 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, через полученную точку О1 проводится прямая, параллельная касательной к начальной части характеристики холостого хода. Пересечение этой прямой с характеристикой холостого хода произойдет в точке F1 . Перпендикуляр, опущенный из F1 на прямую 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, даст отрезок 13 EMBED Equation.DSMT4 1415.
Индуктивное сопротивление рассеяния



Задача 15
Определить токи возбуждения, создающие намагничивающие силы, эквивалентные продольной и поперечной составляющим реакции якоря для трехфазной синхронной машины, данные которой указаны ниже: Мощность 13 EMBED Equation.3 1415; напряжение 13 EMBED Equation.3 1415; нагрузка 13 EMBED Equation.3 1415 в долях от номинальной =50%; число витков в фазе обмотки статора
13 EMBED Equation.3 1415; число витков обмотки возбуждения 13 EMBED Equation.3 1415; число полюсов 2р=8; обмоточный коэффициент 13 EMBED Equation.3 1415; угол сдвига между 13 EMBED Equation.3 1415
Решение:
Ток половинной нагрузки
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Продольная составляющая н.с. реакции якоря
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Задача 16
Определить основные гармонические (по 1-й гармонике) составляющие намагничивающих сил продольной и поперечной слагающих реакции якоря трехфазной синхронной машины, исходя из следующих данных:
Ток нагрузки – I=30А; 13 EMBED Equation.3 1415; число витков на фазу 13 EMBED Equation.3 1415; число полюсов 2р=2; коэффициент обмоточный 13 EMBED Equation.3 1415.
Решение:
Амплитуда намагничивающей силы реакции якоря
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Продольная составляющая н.с.
13 EMBED Equation.DSMT4 1415 Поперечная составляющая н.с.
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Задача 8
Асинхронный двигатель с фазной обмоткой ротора имеет следующие данные: 13 EMBED Equation.3 1415- для неподвижного ротора =125В,
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
соединение обмоток-13 EMBED Equation.3 1415. Рассчитать и построить график зависимости
n=f (M)
Решение:


13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Пусковой момент
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Или
13 EMBED Equation.DSMT4 1415 Коэффициент мощности при пуске с сопротивлением
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Таким образом, применение пускового сопротивления позволило
повысить пусковой момент от величины Мп = 3,78 кГм до
Мп1 = 14,42 кГм т. е. в 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 раза, при одновременном снижении пускового тока с 13 EMBED Equation.DSMT4 1415= 48,8 а до 13 EMBED Equation.DSMT4 1415= 33,6а, или в 13 EMBED Equation.DSMT4 1415= 1,45 раза.

или по другой формуле

13 EMBED Equation.DSMT4 1415
или по другой формуле
13EMBED Equation.DSMT41415
Коэффициент мощности при пуске
13EMBED Equation.DSMT41415

13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Так как характеристики построены в относительных единицах, то 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, отрезок 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 выражает xs в о.е. Учитывая масштабы, 13 EMBED Equation.DSMT4 1415

13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415


13 EMBED Equation.DSMT4 1415 Аналогично можно определить и реактивное сопротивление хх, которое включается в обмотку статора для снижения пусковых токов в а раз. Из треугольника

по аналогии имеем: 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415





Поперечная составляющая н. с. реакции якоря
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Токи возбуждения, создающие намагничивающие силы ротора, эквивалентные намагничивающим силам реакции якоря,
13 EMBED Equation.DSMT4 1415



Задача 10
Для асинхронного двигателя, согласно приведенных данных: 13 EMBED Equation.3 1415 . Соединение обмоток - 13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415 13 EMBED Equation.3 1415. Соединение обмоток при холостом ходе - 13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415. Соединение обмоток при к.з. - 13 EMBED Equation.3 1415, определить все необходимые величины для построения круговой диаграммы. Какие величины необходимо дополнительно определить, чтобы построить точную круговую диаграмму?
По данным опытов холостого хода и короткого замыкания найдем величины, необходимые для построения круговой диаграммы.
1. Коэффициент мощности при холостом ходе
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
и
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
2. Параметры короткого замыкания при обмотках в холодном состоянии:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
При определении rк принято, что вся мощность при коротком замыкании теряется в меди статора и ротора.
3. Параметры короткого замыкания с учетом нагрева обмоток:


прямую НС, параллельную оси абсцисс, и линию центра окружности токов HR под углом а к прямой НС. Восстановив к середине прямой НК в точке М перпендикуляр, получаем на линии центров HR точку О1 являющуюся центром окружности токов. Радиусом О1Н строим окружность токов.
Для получения линии электромагнитной мощности Рм и вращающих моментов опускаем из точки К перпендикуляр на HR. Полученный отрезок КзК в точке К2 делим в отношении
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Измерив отрезок ККз, найдем точку К2 соединив которую с точкой Н и продолжив прямую НК2 до пересечения с окружностью токов, получаем линию электромагнитной мощности НТ и линию вращающего момента М.
Для получения линии скольжения соединяем произвольную точку Р на окружности токов с точками Н, К и Т, затем проводим параллельно хорде РТ линию mp такой длины, которая удобно делится на 100 равных частей. Линия mр и будет линией скольжения.
Линию к. п. д. получим, продолжив хорду НК и проведя через точку пересечения ее с осью абсцисс t перпендикуляр к оси абсцисс tБ. Взяв отрезок АБ длиной 100 мм параллельно оси абсцисс, получим линию к. п. д.
Окружность cos ф построена на оси ординат радиусом R = 50 мм.
7. Определение масштабов. Масштаб тока выбран при построении mi = 2/3 а!мм
Масштаб мощности 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Масштаб моментов 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Масштаб для cos ф будет 1 мм = 0.01, так как диаметр окружности cos Ф равен 100 мм, т. е. 13 EMBED Equation.DSMT4 1415



Задача 11
Изобразить схему замещения асинхронного двигателя с вынесенным на зажимы намагничивающим контуром и определить порядок расчета параметров контура намагничивания С1, учитывающего изменение параметров схемы замещения в связи с выносом на зажимы контура намагничивания. Какой характерный параметр в схеме замещения является определяющим и принципиально характеризует схему замещения асинхронного двигателя в отличии от трансформатора?
Решение:
Параметры контура намагничивания и коэффициент С1 , учитывающий изменение параметров схемы замещений в связи с выносом на зажимы контура намагничивания, определяются следующим образом:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
При расчете характеристик необходимо задаться скольжением в пределах от 0 до 1,5 sн (не менее пяти-шести точек).
Для каждого значения скольжения определяется приведенный ток ротора
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
и ток статора
13 EMBED Equation.DSMT4 1415

Мощность на валу 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 и к. п. д.13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Под М в данном случае понимается полезный момент на валу двигателя, определяемый из соотношения
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
где Р2 мощность в кВт.









Масштаб скольжения 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Масштаб к. п. д.
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
8. Построение рабочих характеристик ведется по круговой диаграмме. Для этого задаемся несколькими произвольными значениями тока, затем раствором циркуля в масштабе тока засекаем из начала координат (точка О) на окружности токов точки 1,2, ... 7. Эти точки будут концами векторов тока. По ним производим все остальные построения, определяем длину соответствующих отрезков в миллиметрах и, умножая отрезки на масштаб, получаем требуемые величины, по которым строятся рабочие характеристики. На рисунке дано подробное построение для тока 06 = 70 а (точка 6 на окружности).
Все данные и расчеты, необходимые для построения рабочих характеристик, сведены в табл., а характеристики построены на рисунке. Из рабочих характеристик находим, что номинальному току двигателя 11н = 54 а соответствуют: пн = 700 об/мин; Мк = 31 кГм; Р1н = 27,2 кВт; Р2н
·22 кВт;
·н
· 83%; cos ф = 0,77.
9. Номинальный Мн и критический Мк моменты. Номинальному току I1н = 54 а соответствует на круговой диаграмме точка 4 следовательно, номинальный момент
Мн = (4С4) тм= 54,3 0,57 = 31 кГм,
.где С4 = с4 4.
Для нахождения критического момента восстанавливаем перпендикуляр из центра О1 и продолжаем его до пересечения с окружностью токов в точке S, из которой проводим вертикаль до пересечения с линией моментов в точке l. Отрезок Sl позволяет получить критический момент
Мк = Slmp = 167 0,57 = 95 кГм.
Перегрузочная способность двигателя
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
4. Ток короткого замыкания Iкн, приведенный к напряжению UH = 380 в,
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
коэффициент мощности при опыте короткого замыкания
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
и 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
5. Для построения точной диаграммы находим угол поворота линии центра окружности токов
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
6. На основании полученных данных построена круговая диаграмма.
**********Приняв масштаб для тока 13 EMBED Equation.DSMT4 1415, строим по току 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 и 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 точку Н и по току 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 и 13 EMBED Equation.DSMT4 1415 - точку К. Соединяя точки Н и К, получаем линию полезной мощности Р2. Из точки Н проводим




где активная и реактивная составляющие тока:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415
Здесь:
13 EMBED Equation.DSMT4 1415

Схема замещения асинхронного двигателя с вынесенным на зажимы намагничивающим контуром.
Мощность, потребляемая из сети 13 EMBED Equation.DSMT4 1415
суммарные потери мощности 13 EMBED Equation.DSMT4 1415

где
13 EMBED Equation.DSMT4 1415







.




13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415

















































































Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativerEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeDEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native*Equation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native

Приложенные файлы

  • doc 19113217
    Размер файла: 2 MB Загрузок: 1

Добавить комментарий