Для групп заочного отделения

Номера вариантов контрольных заданий.

Контрольное задание №1

Задача 1. Потребители электрической энергии питаются от трехфазного двухобмоточного понижающего трансформатора с номинальной мощностью S_ном при номинальных первичном U_1номи вторичном U_2ном линейных напряжениях с номинальной частотой f = 50 Гц.

Технические данные трансформатора: потери мощности при холостом ходе Р₀, потери мощности при коротком замыкании Р_К, напряжение короткого U_К % ,при токах в обмотках I_1ном и I_2ном равных номинальным. Способ соединения обмоток трансформатора «звезда».

Принимая во внимание паспортные данные трансформатора, приведенные для соответствующего варианта задания в табл. 1, определить коэффициент трансформации К,коэффициент полезного действия η_ном при номинальной нагрузке, cos φ₂ = 0,8, токи в первичной I_1ном и во вторичной I_2ном обмотках, фазные первичное U₁₀ и вторичное U₂₀ напряжения при холостом ходе, сопротивления короткого замыкания R_K и Х_К активные R₁ и R₂ реактивные Х₁и Х₂ сопротивления обмоток, активное U_krи индуктивное U_КL падения напряжения при коротком замыкании, вторичное напряжение U₂ при токе нагрузки /₂ = 2/_2ном и соs φ₂  =  0,7.                                                                                                       

Построить зависимость ∆ U₂% (cos φ₂) процентного изменения напряжения на вторичной обмотке трансформатора при номинальной нагрузке и изменении коэффициента мощности cos φ₂.

Примечание. Структура обозначения трансформаторов серии ТМ пока­зана на примере трансформатора типа ТМ-25/6-10. Буквенное обозначение: Т – трехфазный; М – масляный (С – сухой). Цифровое обозначение: числитель – номинальная полная мощность S_ном = 25 кВ-А; знаменатель – высшее (первич­ное) номинальное напряжение  U_1ном = 6-10 кВ.

Задача 2. По техническим данным трансформаторов и данным, приведенным для соответствующего варианта задания в табл. 2, где Т₁– время работы трансформатора с полной нагрузкой (β = 1), Т₂ – время работы трансформатора с нагрузкой, равной 50 % от номинальной (β = 0,5), Т_о – время работы трансформатора при отсутствии нагрузки (β = 0), определить КПД трансформатора η при коэффициентах нагрузки β и соs φ₂, а также ток нагрузки I₂, при которой КПД η имеет наибольшее значение, опреде­лить среднегодовой КПД трансформатора при активной нагрузке (cos φ₂ = 1), построить зависимость изменения КПД η от полезной мощности Р₂, отда­ваемой трансформатором при коэффициентах нагрузки β =1; 0,75 и 0,5 и соs φ₂ = 1.

Составить упрощенную электрическую схему замещения трансформатора и определить ее параметры. Пользуясь указанной схемой, определить линейные I_л и фазные I_ф токи и линейные U_ли фазные U_ф напряжения.

Таблица 1

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Продолжение табл. 2

Контрольное задание № 2

Задача 3. Трехфазный асинхронный двигатель с числом полю­сов 2р = 4 включен в сеть напряжением 380 В, частотой 50 Гц при соединении обмотки статора «треугольником». В табл. 3 приведены параметры двигателя, соответствующие его номинальной нагруз­ке: мощность двигателя Р_ном, КПД η_ном, коэффициент мощности cos (φ₁). При нагрузке Р₂ = 0,85Р_ном КПД двигателя имеет наиболь­шее значение η_mах = 1,03 η_ном. Необходимо определить все осталь­ные виды потерь двигателя для режима номинальной нагрузки.

Таблица 3

Задача 4.В табл. 4 приведены технические данные трехфаз­ных асинхронных двигателей с фазным ротором серии 4АК. Требу­ется определить все виды потерь при номинальной нагрузке двига­теля. Напряжение питания 660 В, обмотка статора соединена «звез­дой»; частота тока 50 Гц; кратность пускового тока λ_i = 5,7; коэффи­циент мощности короткого замыкания принять cos(φ_к) = 0,5 cos(φ₁).

Таблица 4

Задача 5.Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором работает от сети переменного тока напряжение U_1л= 380 В частотой f = 50 Гц. При номинальной нагрузке ротор двигателя вращается с частотой n_ном ; перегрузочная способность двигателя λ_м, а кратность пускового момента М_п/М_ном (табл. 5). Рас­считать значения параметров и построить механическую характе­ристику двигателя в относительных единицах М_* = f(s), если элек­тромагнитная мощность в режиме номинальной нагрузки равна P_эм.Определить, при каком снижении напряжения относительно номи­нального двигатель утратит способность пуска с номинальным мо­ментом на валу, и при каком снижении напряжения он утратит пе­регрузочную способность.

Результаты расчета привести в таблице (см. табл. 5а). В связи с тем, что приближенная формула относительного значения момен­та при больших скольжениях даст заметную ошибку, величину пус­кового момента, соответствующую скольжению s = 1,0 определить по номинальному значению момента.

Таблица 5

Таблица 5а

Задача 6.Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором серии А2, работающий от сети частотой 50 Гц на­пряжением 380 В при соединении обмотки статора «звездой», име­ет номинальные параметры, приведенные в табл. 6: полезная мощ­ность P_ном,частота вращения n_ном, КПД η_ном, коэффициент мощнос­ти кратность соsφ₁ кратность пускового тока I_п/I_ном, кратности пускового М_п/М_номи максимального M_mах/M_номмоментов; активное сопротив­ление фазной обмотки статора при температуре 20°С r_{1 20}. Требует­ся рассчитать параметры и построить механическую характеристи­ку двигателя n₂ = f(М). Коэффициент мощности в режиме корот­кого замыкания принять равным cos(φ_к) = 0,5 cos(φ₁).

Таблица 6

Задача 7. Трехфазный асинхронный двигатель поминальной мощностью Р_ном включен в сеть напряжением 380 В, частотой 50 Гц, обмотка статора соединена «звездой». Вращаясь с частотой n_ном, дви­гатель потребляет ток I_1ном при коэффициенте мощности cosφ₁. При работе в режиме холостого хода двигатель потребляет из сети мощ­ность P₁₀при токе I₁₀ активное сопротивление фазной обмотки статора при рабочей температуре r₁(табл. 7). Определить все виды потерь двигателя в режиме номинальной нагрузки, приняв величи­ну механических потерь Р_мех.

Таблица 7

Задача 8.По рабочим характеристикам трехфазных асинхрон­ных двигателей, приведенным в Приложении 1, и данным табл. 8 по каждому из предлагаемых вариантов требуется определить:

а)       параметры двигателя в номинальном режиме работы – ток статора I_1ном, КПД η_ном, коэффициент мощности cos φ₁, скольже­ние s_ном, частоту вращения n_ном, потребляемую мощность P_1ном;

б)       максимальное значение КПД η_mах и соответствующие этому КПД нагрузку Р₂выразив ее в долях от номинальной Р_ном;

в) отношение переменных потерь Р_{пер.ном} к постоянным потерям Р_пост при номинальной нагрузке;

г) активное сопротивление фазы обмотки статора r₁.

Таблица 8

Задача 9.Для асинхронного двигателя с фазным ротором, дан­ные которого приведены в табл. 9, номинальная мощность Р_ном, но­минальное скольжение s_ном, перегрузочная способность λ_м, число по­люсов 2р. Требуется рассчитать сопротивления резисторов трехсту­пенчатого пускового реостата ПР (рис. 1).

Рис. 1. Трехсту­пенчатый пусковой реостат

Таблица 9