Учебное пособие предназначено для студентов электрических и неэлектрических специальностей для выполнения расчетно-графических работ и применения во время практических занятии по дисциплине «Электротехника»



Дата02.05.2016
өлшемі0.68 Mb.
түріУчебное пособие
Каза›стан РеспубликасыныЈ білім жЩне “ылым министрлігі

С. Торай“ыров атында“ы Павлодар мемлекеттік университеті

Энергетикалы› факультеті

ЭлектртехникасыныЈ теориялы› негіздері кафедрасы

Министерство науки и образования Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Энегетический факультет

Кафедра теоретические основы электротехники



ТРАНСФОРМАТОРДЫ ЖШНЕ ЭЛЕКТР МАШИНАЛАРЫН ЕСЕПТЕУ

«Электртехника » пЩні бойынша электрлік жЩне электрлік емес маманды›тардыЈ студенттеріне есептеу-графикалы› ж±мыстарды орындау“а жЩне тЩжірибелік саба›тарда ›олдану“а арнал“ан

о›у ›±ралы

РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРОВ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Учебное пособие предназначено для студентов электрических и неэлектрических специальностей для выполнения расчетно-графических работ и применения во время практических занятии по дисциплине «Электротехника»

Павлодар

УДК 621.3 (075.8)

ББК 621.3 я 73

Т33


С.Торай“ыров атында“ы ПМУ ’ылыми кеЈесі ±сын“ан

Рекомендовано ученым советом ПГУ им. С. Торайгырова

Пікірсалушы: т.“.к., доцент Мендыбаев С.А.

Рецензент: к.т.н., доцент Мендыбаев С.А.

љ±растырушылар: Т.А. Инсебаев, Н.И. Глухова, А.С. Жумадилова.

Составители: Т.А. Инсебаев, Н.И. Глухова, А.С. Жумадилова.
Т33 Трансформаторды жЩне электр машиналарын есептеу.  Павлодар, 2006.  40 б.

Т33 Расчет трансформаторов и электрических машин.  Павлодар, 2006.  40 с.

«Электртехника» пЩні бойынша о›у ›±ралында трансформаторлардыЈ, асинхронды ›оз“алт›ыштардыЈ, т±ра›ты ток генераторларыныЈ ж±мыс режимдері есептеліп кйрсетілген. Б±л ›±рал, студенттермен межелік ба›ылау“а дайындал“ан кезде ›олданылуы мЇмкін.

В учебном пособий по дисциплине «Электротехника» показан расчет режимов работы трансформаторов, асинхронных двигателей и машин постоянного тока. Это пособие может применятся студентами при подготовке к рубежному контролю.

УДК 621.3.011.7(07)

ББК 31.2 11я 7


© Т.А. Инсебаев, Н.И. Глухова, А.С. Жумадилова, 2006

©С.Торайгыров атында“ы Павлодар мемлекеттік университеті, 2006

© Т.А. Инсебаев, Н.И. Глухова, А.С. Жумадилова, 2006

©Павлодарский государственный университет им.С.Торайгыров, 2006

  1. БЕКІТЕМІН

  2. О›у ж±мысы жйніндегі проректор


________________ Н.Э.Пфейфер

2006 ж. «___»________________




  • љ±растырушылар: профессор, т.“.к. Т.А. Инсебаев, а“а о›ытушылар:


Н.И. Глухова, А.С. Жумадилова.
  1. ЭлектртехникасыныЈ теориялы› негіздері кафедрасы
  2. Кафедра мЩжілісінде бекітілген 200_ ж. «___»______ №__ хаттама

  3. Кафедра меЈгерушісі ______________________А.Д.Тастенов




  • Энергетикалы› факультетініЈ Щдістемелік кеЈесімен ›±пталды 200_ ж. «___»____________№__хаттама

ШК тйра“асы _________ М.М. Кабдуалиева «___»__________200_ ж.

(›олы)


  1. КЕЛІСІЛДІ

  2. Факультет деканы _________ А.П.Кислов «___»___________200_ж.

(›олы)
СМБ

норма ба›ылаушысы _________Г.С.Баяхметова «___»________200_ж.

(›олы)



  1. ОШБ љ°ПТАЛДЫ

  2. ОШБ басты“ы_________Л.Т. Головерина «___»___________200_ж.

(›олы)
Кіріспе
Б±л о›у ›±ралыныЈ ›±рамында «Электртехникасы» пЩнініЈ саба›тарында шы“ару“а жЩне есептік графикалы› ж±мыстарды орындау“а арнал“ан есептер бар. Электртехникасы пЩнініЈ саба›тары келесі ма›саттарды талап етеді:

-теорияны саба›та ›олдану;

-есептерді шы“арудыЈ Щдістері мен тЩсілдерін о›ыту;

-йзіндік ж±мыс да“дыландыру.

Электртехникасы курсы бойынша саба›тар тЩлімгерлердіЈ йздігінен ж±мыс істеуге ба“ытал“ан жаЈа Щдістемемен йткізіледі. Екі са“атты› саба› ішінде тЩлімгерлер йздігімен есеп шы“ару керек. О›ытушы Щр тЩлімгердіЈ ж±мысын ›арап, олар“а кеЈес береді, барлы› аудитория“а тЇсінік береді.

Есепті шы“ар“анда лекцияныЈ теориялы› материалы ›олданылатынды›тан, Щр саба›та йзімен электротехника бойынша лекцияныЈ конспектісі немесе о›ытушы ±сын“ан о›у ›±ралы болуы керек.

Кез келген есеп кЇрделі есептеуді ›ажет ететіндіктен Щрбір студент саба›тар“а микрокалькулятор Щкеліп отыруы тиіс. ЕсептеудіЈ нЩтижесін Їшінші сан“а дейін дЩлдеп жазу керек. ЕсептеудіЈ ›ателігі 2%- тен аспау керек.

Саба›та бір немесе бірнеше есептері бар жоспарлы› тапсырма жасау керек, ал белгілі бір себептерге байлансты шы“арылма“ан есептер йздік ж±мысы кезінде орындалуы ›ажет. ЕсептіЈ жауабын Щр саба›тыЈ сонында о›ытушы тексереді. Саба››а шы“арылатын есептердіЈ нймірі мен кйлемін о›ытушы белгілейді.



1 ®ш фазалы трансформаторды есептеу
ЕсептіЈ алдында трансформатордыЈ техникалы› паспортынан немесе электртехникалы› аны›тама кітабынан трансформатордыЈ кйрсеткіштерімен танысу ›ажет. ®ш фазалы трансформатордыЈ паспортында мынандай техникалы› мЩліметтер келтіріледі:

- номинал (на›тылы) толы› ›уат , ;

- бірінші жЩне екінші реттік желілік кернеулер , , кВ;

- ›ыс›а т±йы›талу ›уат шы“ыны Р, кВт;

- бос жЇріс ›уат шы“ыны Р0, кВт;

- ›ыс›а т±йы›талу кернеуі u,%;

- бос жЇріс тогы , %.

Сонымен ›атар, есептеу Їшін мынандай деректер белгілі болу ›ажет:

- жЇктеменіЈ ›уат коэффициенті ;

- трансформатордыЈ жыл бойы ›оректендіргіш тораптан а“ытылмай істеген уа›ыты Т0, са“, ;

- трансформатордыЈ жыл бойы толы› жЇктемемен пайдалы ж±мыс істеген уа›ыты Т, са“.

Осы техникалы› ма“л±маттарды ›олданып трансформатордыЈ бас›а электрлік кйрсеткіштерін жЩне пайдалану сипаттамаларын есептеуге болады.


1.1 Номинал ж±мыс режимін есептеу

ТрансформатордыЈ номинал, я“ни желілік, токтары:



  1. бірінші реттік тізбекте





  1. екінші реттік тізбекте



Фазалы› токтар



Ж±лдызша жал“ан“ан орамада“ы ток

°шб±рыштап жал“ан“ан орамада“ы ток

Фазалы› кернеулер



Ж±лдызша жал“ан“ан орамада“ы кернеу

°шб±рыштап жал“ан“ан орамада

Желілік трансформация коэффициенті

Фазалы› трансформация коэффициенті



Бірінші реттік ораманыЈ орам санына келтірілген екінші реттік ораманыЈ фазалы› кернеуі

фазалы› тогы

Екінші реттік орамадан энергия т±тынушыларына берілетін активтік ›уат (трансформатордыЈ шы“ысында“ы ›уат)

Активтік ›уаттыЈ жиынты› шы“ыны, кВт

Электр торабынан бірінші реттік орама“а берілетін активтік ›уат (трансформатордыЈ кірісіндегі ›уат), кВт
,
Біріншіреттік тізбектіЈ ›уат коэффициенті

ЖЇктелген трансформатордыЈ номинал пайдалы Щсер коэффициенті

Пайдалы Щсер коэффициенттіЈ максимумы

Бір жылда трансформатордан т±тынушы“а берілетін электр энериясы,

Жыл аралы“ында орамалардыЈ активтік кедергілерінде жо“алтыл“ан электр энергиясы,

изекшеде ›айта магниттелуге жЩне ›±йынды токтар“а ж±мсал“ан жылды› электр энергиясы,

Электр энергиясыныЈ жиынты› шы“ыны



Электр торабынан трансформатор“а бір жылда берілген электр энергиясы

ЖЇктелген трансформатордыЈ жылды› пайдалы Щсер коэффициенті



1.2 Бос жЇріс режимін есептеу

Ампермен йлшенген бос жЇріс тогы



Бос жЇріс кернеуі

Бос жЇріс режиміндегі ›уат коэффициенті

Бос жЇріс токтыЈ активтік жЩне реактивтік ›±рушылары

Бос жЇріс тогы мен кернеуініЈ векторларыныЈ арасында“ы ы“ысу б±рышы

ТрансформатордыЈ болат йзекшесіндегі магнит шы“ындарыныЈ б±рышы

ТрансформатордыЈ алмастыру схемасыныЈ магниттейтін тарма“ыныЈ толы›, активтік жЩне реактивтік кедергілері



Бос жЇріс режиміндегі реактивтік жЩне толы› ›уаттар

Бірінші реттік ораманыЈ кедергілеріндегі кернеулер тЇсуі

1.3 љыс›а т±йы›талу режимін есептеу

Вольтпен йлшенген ›ыс›а т±йы›талу кернеуі



љыс›а т±йы›талу тогы

ТрансформатордыЈ ›ыс›а т±йы›талу толы›, активтік жЩне реактивтік кедергілері

љыс›а т±йы›талу режиміндегі реактивтік жЩне толы› ›уаттар

Бірінші реттік ораманыЈ кедергілері

Бірінші реттік ораманыЈ орам санына келтірілген екіншіреттік ораманыЈ кедергілері

Екінші реттік ораманыЈ на“ыз кедергілері

љыс›а т±йы›талу режиміндегі ›уат коэффициенті

љыс›а т±йы›талу кернеудіЈ активтік жЩне реактивтік ›±рушылар



љыс›а т±йы›талу тогы мен кернеуініЈ векторларыныЈ арасында“ы ы“су б±рышы

1.4 ЖЇктемелік сипаттамаларды есептеу

Процентпен йлшенген ›ыс›а т±йы›талу кернеудіЈ активтік жЩне реактивтік ›±рушылары


;

.
ЖЇктелген трансформатордыЈ екіншіреттік орамасында“ы кернеудіЈ проценттік тймендеуі

Екіншіреттік ораманыЈ ›ыс›ыштарында“ы кернеуі
В
ЖЇктелген трансформатордыЈ пайдалы Щсер коэффициенті

ЖЇктеме коэффициенті -ны 0-ден 1-ге дейін йзгертіп кернеу мен пайдалы Щсер коэффициентініЈ мЩндерін аны›тайды. ЕсептіЈ нЩтижесін кестеге келтіреді.

1.1 Кесте

B 00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0

Кестедегі ма“л±маттарды пайдаланып, трансформатордыЈ сырт›ы сипаттамасын жЩне ПШК тЩуелділігін графиктерге салады.


1.5 Алмастыру схемасы мен векторлы› диаграмма

Біріншіреттік жЩне келтірілген екіншіреттік орамалардыЈ электр ›оз“аушы кЇштері



Екінші реттік ораманыЈ на“ыз электр ›оз“аушы кЇші

Келтірілген трансформатордыЈ алмастыру схемаларыныЈ баламалы кедергілері бос жЇріс режимінде

›ыс›а т±йы›талу режимінде



жЇктеме режимінде

Номинал ж±мыс режимінде біріншіреттік ораманыЈ кедергілеріндегі активтік, реактивтік жЩне толы› кернеулердіЈ тЇсулері

Келтірілген екіншіреттік ораманыЈ кедергілеріндегі кернеулердіЈ тЇсулері


2 Т±ра›ты ток машиналарын есептеу
Т±ра›ты ток ›оз“алт›ыштыЈ техникалы› паспортында мынандай номинал (параметрлар) кйрсеткіштер келтіріледі:

- ›оз“алт›ыштыЈ тЇрі;

- ›оз“алт›ыштыЈ білігіндегі ›уат Рн, кВт;

- ›оз“алт›ыштыЈ номинал тогы Iн, А;

- пайдалы Щсер коэффициенті н, ;

- якорьдыЈ айналу жылдамды“ы nн, айн/мин;

- якорь орамасыныЈ кедергісі Rя, Ом;

- ›оздыру орамасыныЈ кедергісі, Ом;

- Rпос – тізбектеп ›оздырылатын ›оз“алт›ыштыЈ;

- Rпар – параллель ›оздырылатын ›оз“алт›ыштыЈ.

љоз“алт›ыш ›осыл“ан т±ра›ты ток электр торабыныЈ номинал кернеуі 220 В.
2.1 Параллель ›оздырылатын ›оз“алт›ышты есептеу

љоздыру орамасыныЈ номинал тогы



Якорь орамасыныЈ номинал тогы

љоз“алт›ышты электр желісіне ›ос›анда якорьдіЈ бастап›ы жЇргізіп жіберу тогы

ЖЇргізіп жіберу тогыныЈ еселігі

љоз“алт›ышты жЇргізіп жіберетін реостат ар›ылы желіге ›ос›анда жЇргізіп жіберу тогы



Якорьдегі жЇргізіп жіберу тогы

ЖЇргізіп жіберу тогын шектейтін реостаттыЈ кедергісі

Якорь орамасыныЈ кедергісіндегі кернеудіЈ тЇсуі

Номинал ж±мыс режимінде якорь орамасында индукциялан“ан электр ›оз“аушы кЇші

Бос жЇріс режимінде ›оз“алт›ыштыЈ айналу жылдамды“ы

Бос жЇріс режимінен ж±мыс режиміне ауыс›анда ›оз“алт›ыштыЈ айналу жылдамды“ыныЈ тймендеуі

љоз“алт›ыштыЈ номинал б±рышты› жиілігі

Бос жЇріс режимініЈ б±рышты› жиілігі



Таби“и жылдамды› сипаттаманыЈ координаттары бос жЇріс режимініЈ нЇктесі

номинал ж±мыс режимініЈ нЇктесі

Жасанды жылдамды› сипаттаманыЈ координаттары бос жЇріс режимініЈ нЇктесі

›оз“алт›ышты іске ›осу нЇктесі (жЇргізіп жіберетін реостат ар›ылы)

љоз“алт›ыштыЈ білігіндегі номинал айналдырушы иінкЇші

ЖЇргізіп жіберу айналдырушы иінкЇші







Электрмагниттік ›уат

љоз“алт›ыштыЈ электрмагниттік айналдырушы иінкЇші

Бос жЇріс айналдырушы иінкЇші

Ж±мыс істеп жат›ан›оз“алт›ыштыЈ якорь орамасыныЈ кедергісі

м±нда - якорь орамасыныЈ сал›ын кЇйіндегі температурасы (›оз“алт›ыш то›тап т±р“анда);

- якорь орамасыныЈ ысты› кЇйіндегі температурасы (›оз“алт›ыш ж±мыс жасап жат›анда).

Ж±мыс істеп жат›ан ›оз“алт›ыштыЈ ›ыздыратын орамасыныЈ кедергісі



2.2 Тізбектеп ›оздырылатын ›оз“алт›ышты есептеу

Номинал ж±мыс режиміндегі якорь мен ›ыздыру орамаларыныЈ токтары


љоз“алт›ышты желіге тікелей ›ос›анда якорьдіЈ бастап›ы жЇргізіп жіберу тогы



ЖЇргізіп жіберу тогыныЈ еселігі

љоз“алт›ышты желіге жЇргізіп жіберетін реостат ар›ылы ›ос›анда якорьдіЈ жЇргізіп жіберу тогы

ЖЇргізіп жіберетін реостаттыЈ кедергісі

Якорь орамасында индукциялан“ан электр ›оз“аушы кЇші

љоз“алт›ыштыЈ желіден ›абылдайтын номинал ›уаты

љоздуру орамасыныЈ мыс сымында“ы электрлік ›уат шы“ындары

Якорь ›ыс›ыштарында“ы электр ›уаты



Якорь орамасыныЈ мыс сымында“ы элетрлік ›уат шы“ындары

ЯкорьдіЈ электрмагниттік ›уаты

љосымша ›уат шы“ындары

Механикалы› жЩне якорь йзекшесініЈ болатында“ы магниттік ›уат шы“ындары

Номинал жЇктелген ›оз“алт›ыштыЈ ›уат шы“ындарыныЈ жиынты“ы



3 Асинхронды ›оз“алт›ышты есептеу
3.1 љыс›а т±йы›тал“ан роторы бар асинхронды ›оз“алт›ышты есептеу

Асинхронды ›оз“алт›ыштыЈ техникалы› паспортында мынандай номинал параметрлар келтіріледі:

- ›оз“алт›ыштыЈ типі;

- статордыЈ желілік кернеуі ;

- ›оз“алт›ыштыЈ білігіндегі ›уат

- ротордыЈ айналу жылдамды“ы

- пайдалы Щсер коэффициенті ;

- ›уат коэффициенті

- жЇргізіп жіберу тогыныЈ еселігі

- жЇргізіп жіберу моментініЈ еселігі .

љоз“алт›ыштыЈ статорыныЈ фазалы› орамалары ж±лдызша схемасымен ›осыл“ан болсын.

СтатордыЈ номинал желілік тогы



СтатордыЈ номинал фазалы› тогы мен кернеуі (статордыЈ ж±лдызша ›осылуы)

љоз“алт›ыштыЈ жЇргізіп жіберу тогы


Желілік кернеу 20%-ке тймендегендегі жЇргізіп жіберу тогы

м±нда


љоз“алт›ыштыЈ номинал айналдырушы электрмагниттік моменті (иінкЇші)

ЖЇргізіп жіберу жЩне максимал электрмагниттік моменттері

Желілік кенеу 20%-ке тймендегендегі ›оз“алт›ыштыЈ моменттері

ЖЇктелген ›оз“алт›ыштыЈ желіден ›абылдайтын номинал активті ›уаты

љоз“алт›ышта“ы активті ›уат шы“ындарыныЈ жиынты“ы

СтатордыЈ магнит йрісініЈ айналу жылдамды“ы

љоз“алт›ыштыЈ ›ыс›а шартты белгісінде а›ыр“ы цифр полюстердіЈ санын кйрсетеді. Мысалы, АК 41-2 деген ›оз“алт›ышта екі полюсі бар, немесе полюстердіЈ ж±бы р=1. ЖелініЈ йндірістік жиілігі f=50 Гц.

Номинал жЇктелген ›оз“алт›ыштыЈ сыр“анауы



Кризистік сыр“анауы

љоз“алт›ыштыЈ механикалы› сипаттамасын есептеу жЩне салу Їшін сыр“анауды 0-ден 1-ге дейін йзгертіп отырып электрмагниттік айналдырушы моментін аны›тайды. М±нда Клосс формуласын ›олданады

ЕсептіЈ нЩтижесін кестеге келтіреді.

3.1 Кесте

S0SH0.050.0750.1Skp0.30.50.70.91M, 0MHMmaxМжn, nonHnkp0

РотордыЈ айналу жылдамды“ын былай есептеуді



Кестедегі мЩліметтерді ›олданып, ›оз“алт›ыштыЈ сипаттамасын графикте салады.

3.2 Фазалы› роторы бар асинхронды ›оз“алт›ышты есептеу

ЕсептіЈ негізгі мЩліметтері болып мынандай ›оз“алт›ыштыЈ номинал параметрлары алынады:

- ›оз“алт›ыштыЈ типі;

- ›оз“алт›ыштыЈ білігіндегі ›уат Рн, кВт;

- ротордыЈ айналу жылдамды“ы nн, айн/мин;

- ›уат коэффициенті ;

- максимал моментініЈ еселігі ;

- статор орамасында“ы ток

- статор орамасыныЈ активті кедергісі

- статор орамасыныЈ индуктивті кедерісі

- статордыЈ желілік кернеуі

- ротордыЈ желілік ЭљК Е2н, В;

- ротордыЈ орамасында“ы ток

- ротор орамасыныЈ активті кедергісі

- ротор орамасыныЈ индуктивті кедерісі

- желініЈ йндірістік жиілігі

љоз“алт›ыштыЈ статор мен ротор орамалары ж±лдызша схемаларымен ›осыл“ан болсын.

Ж±лдызша жал“ан“ан статордыЈ номинал фазалы› кернеуі мен тогы



ЖЇктелген ›оз“алт›ыштыЈ желіден ›абылдайтын номинал активті ›уаты

љоз“алт›ыштыЈ номинал пайдалы Щсер коэффициенті

СтатордыЈ магнит йрісініЈ айналу жылдамды“ы



СтатордыЈ магнит йрісініЈ б±рышты› жиілігі

Асинхронды ›оз“алт›ыштыЈ трансформация коэффициенті

СтатордыЈ орамасына келтірілген ротор орамасыныЈ кедергілері

љыс›а т±йы›талу кедергілері

љоз“алт›ыштыЈ номинал сыр“анауы

љоз“алт›ыштыЈ кризистік сыр“анауы

љоз“алт›ыштыЈ номинал айналдырушы электрмагниттік моменті



љоз“алт›ыштыЈ максимал моменті

СтатордыЈ жЇргізіп жіберу тогы

ЖЇргізіп жіберу тогыныЈ еселігі

РотордыЈ жЇргізіп жіберу тогы

РотордыЈ жЇргізіп жіберу тогыныЈ еселігі

љоз“алт›ыштыЈ жЇргізіп жіберу моменті



Егер жЇргізіп жіберу моменті

болса, онда кризистік сыр“анау

Б±дан жЇргізіп жіберу тогын тймендету Їшін, ротор тізбегіне ›осатын ›осымша кедергісі (реостаты)

Ротор тізбегіне ›осымша кедергі жЇргізу реостаты еЈгізілген кезіндегі статор мен роторда“ы жЇргізіп жіберу токтары

љоз“алт›ыштыЈ таби“и механикалы› сипаттамасын есептеу Їшін ›олданатын формулалар

љоз“алт›ыштыЈ жасанды (реостаттыЈ) механикалы› сипаттамасын есептелгенде кризистік сыр“анауды

болып алу ›ажет.

ЕсептіЈ нЩтижелерін кестеге келтіреді.

3.2 Кесте

S0SH0.050.0750.1Skp0.30.50.70.91n, nonHnkp0M,

(таби“и)0MHMmaxМжM,

(жасанды)0MmaxMmax

Кестедегі мЩліметтерді графикке келтіріп таби“и жЩне жасанды механикалы› сипаттамаларды сызады.


  • Введение

Настоящее пособие содержит задачи, предназначенные для решения студентами во время практических занятий и выполнения расчетно-графических работ по электротехнике. Практические занятия по электротехнике преследует цели:



  1. связи теории с практическим её применением;

  2. обучения методам и приёмам решения задач;

  3. привития навыков самостоятельной работы.

Практические занятия проводятся по новой методике, направленной на стимулирование самостоятельной работы студентов над курсом электротехники. На этих занятиях исключается традиционное решение задач на доске. Студенты должны самостоятельно, в течении двухчасового занятия решать задачи. Преподаватель следит за работой каждого студента, консультирует их, указывает на допущенные ошибки и, в случае необходимости, дает на доске пояснения для всей аудитории.

Поскольку при решении задач используется теоретический материал лекций, на занятии следует иметь при себе конспект лекций или рекомендованное преподавателем учебное пособие по электротехнике. Решение любой задачи требует достаточно большого количества вычислений, поэтому все студенты должны иметь на практических занятиях микрокалькуляторы. Результаты вычислений следует записывать с точностью до третьей цифры. Допустимая погрешность вычислений равняется 2%.

На занятиях рекомендуется сделать плановое задание, включающее одну или несколько задач, а невыполненные по каким-либо причинам задачи должны быть решены во время самостоятельной работы. Решения задач проверяются преподавателем в конце каждого занятия. Количество и номера задач, которые необходимо решить на практическом занятии, устанавливаются преподавателем.

1 Расчет трехфазного трансформатора
В техническом паспорте трансформатора или в электротехническом справочнике преводятся параметры трансформатора. В паспорте трехфазного трансформатора имеются следующие технические данные:

- номинальная полная мощность , ;

- линейные первичное и вторичное напряжения , , кВ;

- мощность потерь короткого замыкания Рк, кВт;

- мощность потерь холостого хода Р0, кВт;

- напряжение короткого замыкания u,%;

- ток холостого хода , %.

Наряду с этим для расчета необходимы следующие данные:

- коэффицент мощности нагрузки ;

- время, в течение которого трансформатор подключен к источнику питания Т0, са“; ;

- время работы трансформатора с полной нагрузкой Т, са“.

Используя эти технические данные можно рассчитать остальные электрические параметры и нагрузочные характеристики трансформатора.


1.1 Расчет номинального режима работы

Номинальные линейные токи трансформатора

в первичной цепи

во вторичной цепи

Фазные токи


в обмотке, соединенный в звезду


в обмотке, соединенный треугольником


Фазные напряжения





в обмотке, соединенный в звезду

в обмотке, соединенный треугольником

Линейный коэффициент трансформации

Фазный коэффициент трансформации

Фазное напряжение приведенной вторичной обмотки



Фазный ток приведенной вторичной обмотки

Активная мощность, передаваемая потребителю с зажимов вторичной обмотки (мощность на выходе трансформатора)


Суммарные потери активной мощности
кВт
Активная мощность на входе трансформатора (переданная на первичную обмотку из электрической сети)
, кВт
Коэффициент мощности первичной обмотки

Номинальный коэффициент полезного действия нагруженного трансформатора

Максимум коэффициента полезного действия



Электрическая энергия, переданная трансформатором потребителю за год
,
Годовые потери электрической энергии на активных сопротивлениях обмоток
,
Электрическая энергия, затраченная на перемагничивание и вихревые токи в сердечнике

Суммарные потери электрической энергии

Электрическая энергия, переданная за год из электрической сети

Годовой коэффициент полезного действия нагруженного трансформатора



1.2 Расчет режима холостого хода

Ток холостого хода в амперах



Напряжение холостого хода

Коэффициент мощности холостого хода

Активная и реактивная составляющие тока холостого хода



Угол сдвига фаз между векторами тока и напряжения холостого хода

Угол магнитных потерь в стальном сердечнике трансформатора

Полное, активное и реактивное сопротивления намагничивающей ветви схемы замещения трансформатора

Реактивная и полная мощности в режиме холостого хода

Падение напряжения на сопротивлениях первичной обмотки

1.3 Расчет режима короткого замыкания

Напряженияе короткого замыкания в вольтах



Ток короткого замыкания

Полное, активное и реактивное сопротивление короткого замыкания

Реактивная и полная мощности в режиме короткого замыкания

Сопротивления первичной обмотки



Приведенные сопротивления вторичной обмотки

Действительные сопротивления вторичной обмотки

Коэффициент мощности в режиме короткого замыкания

Активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания


Угол сдвига фаз между векторами тока и напряжения короткого замыкания



1.4 Расчет нагрузочных характеристик

Активная и реактивная составляющие напряжения короткого замыкания в процентах


;

.
Процентное падение напряжения во вторичной обмотке нагруженного трансформатора

Напряжение на выводах вторичной обмотки
В
Коэффициент полезного действия нагруженного трансформатора

изменяя коэффициент нагрузки от 0 до 1 вычисляют значения напряжения и коэффициента полезного действия.

Результаты вычислений сводим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1



% B %00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0

Используя данные, приведенные в таблице строет графики внешней характеристики и КПД


1.5 Схема замещения и векторная диаграмма

Электродвижущие силы первичной и вторичной обмоток



Действительная электродвижущая сила вторичной обмотки

Эквивалентные сопротивления схемы замещения приведенного трансформатора в режиме холостого хода

в режиме короткого замыкания

в режиме нагрузке

Активное, реактивное и полное падения напряжения на сопротивлениях первичной обмотки в номинальном режиме работы

Падения напряжения на сопротивлениях приведенной вторичной обмотки



2 Расчет машин постоянного тока
В техническом паспорте двигателя постоянного тока приводятся следующие номинальные параметры

- тип двигателя

- мощность на валу двигателя Рн, кВт;

- номинальный ток двигателя Iн, А;

- коэффициент полезного действия hн, %;

- скорость вращения якоря nн, айн/мин;

- сопротивление обмотки якоря Rя, Ом;

- сопротивление обмотки возбуждения, Ом:

- Rпос – двигателя последовательного возбуждения;

- Rпар –двигателя параллельного возбуждения.

Номинальное напряжения сети постоянного тока, к которой подключен двигатель 220 В.
2.1 Расчет двигателя параллельного возбуждения

Номинальный ток обмотки возбуждения



Номинальный ток обмотки якоря

Пусковой ток якоря в момент подключения двигателя к электрической сети

Кратность пускового тока

Пусковой ток при пуске в ход через пусковой реостат



Пусковой ток якоря

Сопротивление реостата, ограничивающего пусковой ток

Падение напряжения на сопротивлении обмотки якоря

Электродвижущая сила, индуктированная в обмотке якоря в номинальном режиме работы

Скорость вращения двигателя в режиме холостого хода

Падение скорости вращения двигателя при переходе из режима холостого хода в рабочий режим


Номинальная угловая частота двигателя

Угловая частота в режиме холостого хода



Координаты естественной скоростной характеристики точка режима холостого хода

точка номинального рабочего режима

Координаты искусственной скоростной характеристики точка режима холостого хода

точка пуска в ход двигателя (через пусковой реостат)

Номинальный вращающий момент на валу двигателя

Пусковой вращающий момент







Электромагнитная мощность

Электромагнитный вращающий момент двигателя

Вращающий момент холостого хода

Сопротивление обмотки якоря работающего двигателя

здесь - температура обмотки якоря в холодном состоянии когда двигатель стоит);

-температура обмотки якоря в горячем состоянии (у работающего двигателя).

Сопротивление обмотки возбуждения работающего двигателя



2.2 Расчет двигателя последовательного возбуждения

Токи обмоток якоря и возбуждения в номинальном рабочем режиме



Начальный пусковой ток якоря при прямом пуске в ход двигателя

Кратность пускового тока


Пусковой ток якоря при пуске в ход через пусковой реостат

Сопротивление пускового реостата

Электродвижущая сила, индуктированная в обмотке якоря

Номинальная мощность, потребляемая двигателем из сети

Электрические потери мощности в медных проводах обмотки возбуждения

Электрическая мощность на зажимах якоря

Электрические потери мощности в медных проводах обмотки якоря

Электромагнитная мощность якоря

Дополнительные потери мощности

Механические и магнитные потери мощности

Суммарные потери мощности в двигателе в номинальном режиме работы


3 Расчет асинхронного двигателя
3.1 Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

В техническом паспорте асинхронного двигателя приведены следующие номинальные параметры :

- тип двигателя;

- линейное напряжение статора ;

- мощность на валу двигателя

- скорость вращение ротора

- коэффициент полезного действия ;

- коэффициент мощности

- кратность пускового тока

- кратность пускового момента .

Обмотки фаз статора двигателя соединены посхеме звезда.
Номинальный линейный ток статора

Номинальные фазные ток и напряжение статора ( статор соединен в звезду)

Пусковой ток двигателя

Пусковой ток при снижении линейного напряжения на 20%

здесь


Номинальный вращающий электромагнитный момент двигателя

Пусковой и максимальный электромагнитные моменты

Моменты двигателя при снижении линейног напряжения на 20%

Номинальная активная мощность, потребляемая двигателем из сети

Сумарные потери активной мощности двигателя

Скорость вращения магнитного поля статора

Скорость вращения магнитного поля статора. В условном обазночении типа двигателя последняя цифра обозначает число полюсов. Например, АК 41-2 у двигателя имеется два полюса, т.е. одна пара полюсов р=1.Производственная частота сети f=50 Гц.

Номинальное скольжение двигателя



Критическое скольжение



Для расчета и построения механической характеристики двигателя изменяют значения скольжения от 0 до 1 и вычисляют величины электромагнитного вращающего момента. Для этой цепи используют формулу Клосса

Результаты вычислений сводят в таблицу 3.1.

Таблица 3.1

S0SH0.050.0750.1Skp0.30.50.70.91M, 0MHMmaxМпn, nonHnkp0

Скорость вращения ротора находят следующим образом



Используя данные таблицы строят графики зависимости .
3.2 Расчет асинхронного двигателя с фазным ротором

Исходными данными для расчета являются следующие номинальные параметры двигателя :

- тип двигателя ;

- мощность на валу двигателя Рн, кВт;

- скорость вращения ротора nн, об/мин;

- коэффициент мощности ;

- кратность максимального момента ;

- ток в обмотке статора

- активное сопротивление обмотки статора

- индуктивное сопротивления обмотки статора

- линейное напряжение статора

- линейная ЭДС ротора Е2н, В;

- ток в обмотке ротора

- активное сопротиление обмотки ротора

- индуктивное сопротвление обмотки ротора

- промышленная частота сети

Обмотки ротора и статора соединены по схеме звезда.
Номинальные фазный ток и напряжение обмотки статора, соединенной в звезду

Номинальная активная мощность потребляемая двигателем из сети

Номинальный коэффициент полезног действия двигателя

Скорость вращения электромагнитного поля статора

Угловая частота магнитного поля статора

Коэффициент трансформации асинхронного двигатреля

Сопротвления обмотки ротора, приведенные к обмотке статора

Сопротивления короткого замыкания

Номинальное скольжение двигателя

Критическое скольжение двигателя

Номинальный вращающий электромагнитный момент двигателя



Максимальный момент двигателя

Пусковой ток статора

Кратность пускового тока статора

Пусковой ток ротора

Кратность пускового тока ротора

Пусковой момент двигателя

Если пусковой момент



тогда, тогда критическое скольжение

Сопротивление добавочного сопротивления (реостата), включаемого в цепь ротора для снижения пускового тока

Пусковые токи статора и ротора при пуске с помощью пускового реостата

Формулы для расчета естественной механической характеристики

Для расчета исскуственный (реостатной) механической характеристики принимают критическое скольжение

Результаты вычисления сводят в таблицу

Таблица 3.2

S0SH0.050.0750.1Skp0.30.50.70.91n, nonHnkp0M,

(естеств)0MHMmaxМпM,

(искусст)0MmaxMmax

Используя данные таблицы строят естественную и искусственную механические характеристики .

Шдебиет

Литература




  1. Волынский Б. А. Электротехника. – М. : Энергоатомиздат, 1987. – 502 с.

  2. Данилов И. А. Общая электротехника. – М. : «Высшая школа», 1977. – 412 с.

  3. Касаткин А. С. Электротехника. М. : Энергоатомиздат, 1983. – 430 с.

  4. Немцов М. В. Электротехника и электроника. – М. : МЭИ, 2003. – 584 с.

  5. Паначевный Б. И. Курс электротехники. – Ростов- на- Дону: «Феникс», 2002. – 264 с.

Мазм±ны
Кіріспе...........................................................................................3

1 ®ш фазалы тарнсформаторды есептеу ......................................4

1.1 Номинал ж±мыс режимін есептеу.............................................4

1.2 Бос жЇріс режимін есептеу.........................................................8

1.3 љыс›а тЇйы›талу режимін есептеу........................................... 9

1.4 ЖЇктемелік сипаттамаларды есептеу......................................11

1.5 Алмастыру схемасы мен векторлы› диаграмма....................12

2 Т±ра›ты ток машиналарын есептеу………………………….14

2.1 Параллель ›оздырылатын ›оз“алт›ышты есептеу………….14

2.2 Тізбектеп ›оздырылатын ›оз“алт›ышты есептеу…………..17

3 Асинхронды ›оз“алт›ышты есептеу…………………….......20

3.1 љыс›а т±йы›тал“ан роторы бар асинхронды ›оз“алт›ышты есептеу………………………………………………………..20

3.2 Фазалы› роторы бар асинхронды ›оз“алт›ышты есептеу…23

Содержание
Введение…………………………………….………............…28

1 Расчет трехфазного трансформатора……..........……………29

1.1 Расчет номинального режима работы……………………….29

1.2 Расчет режима холостого хода………………………………33

1.3 Расчет режима короткого замыкания………………………..34

1.4 Расчет нагрузочных характеристик………………………….36

1.5 Схема замещения и векторная диаграмма…………………..37

2 Расчет машин постоянного тока……………………………..39

2.1 Расчет двигателя параллельного возбуждения……………..39

2.2 Расчет двигателя последовательного возбуждения………...42

3 Расчет асинхронного двигателя……………………………...45

3.1 Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором…………………………………………………...……45



3.2 Расчет асинхронного двигателя с фазным ротором………..48



Каталог: fulltext -> transactions
transactions -> А. Ф. Зейнулина филология ғылымдарының кандидаты, профессор
transactions -> Е. Жұматаева жоғары мектепте әдебиетті білімденудің инновациялық технологияларымен оқыту
transactions -> МӘШҺҮр-жүсіп шығармалары тілінің морфологиялық ерекшеліктері
transactions -> М. Н. Баратова Мәшһүр Жүсіп өлеңдерінің жанрлық сипаты Оқу-әдістемелік құрал Павлодар, 2007
transactions -> Азамат Тілеуберді
transactions -> Қазақ – шығыс және орыс (еуропа) Әдебиеті байланысы
transactions -> Қазақ фольклорын зерттеу мәселелері: ХХ ғасырдың бірінші жартысы
transactions -> Табиғи орта жағдайын бақылау «Мониторинг принциптері және типтері»
transactions -> МӘШҺҮртану ғылыми-практикалық орталығЫ
transactions -> Р. М. Муталиева қазіргі қазақ әдебиеті


Достарыңызбен бөлісу:


©netref.ru 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет