Файл: Методические указания по изучению дисциплины 7 Введение 7 Раздел 1 Трансформаторы.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.01.2024

Просмотров: 222

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
1  К2 – среднее геометрическое значение коэффициента трансформации.

uк1 – uк2

2 ) uк = 100%  10 %,

uк
uк1 + uк2

Г де u к = - среднее арифметическое значение

2
напряжения короткого замыкания, выраженного в %.

  1. Отношение номинальных мощностей трансформаторов, включенных параллельно, должно быть не более чем 3:1.

  2. Трансформаторы должны принадлежать к одной группе соединения.

В данной работе есть задание - проверить расчетным путем, как скажется несоблюдение принадлежности трансформаторов к одной группе. В этом случае появляется уравнительный ток. Величина его определяется по формуле :

. .

Е E

Iур = . . =

Z1 + Z2 2Zк

По условию задачи и, зная технические данные трансформатора, можно определить фазный ток. Т.к. линейный ток определяют по формуле :
Sном

I =

U
то, например, при соединении обмоток по схеме «звезда»
I = I
Напряжение короткого замыкания на фазу определяют по формуле


U1 uк%

U к =

100%
Далее по закону Ома можно определить фазное сопротивление Zк.

Чтобы определить Е, нужно воспользоваться формулой
Е = 2Еф sin /2,
где Еф – можно взять фазное напряжение,

 - угол в градусах между номерами групп соединения трансформаторов.

Например, на параллельную работу включаются трансформаторы 5-ой и 7-ой групп. Угол сдвига по фазе между одноименными фазными ЭДС в группе 5 :

305 = 150

в группе 7 :
307 = 210
Значит,  = 210 – 150 = 60

В заключении, вычислив Iур, и сравнив его с I1ном, делают вывод , что на параллельную работу данные трансформаторы включать нельзя.

Для определения сопротивлений обмоток трансформатора r1 r2 х1 х2 необходимо предварительно найти сопротивления короткого замыкания r
к и хк. Эти сопротивления определяют по формулам :

Рк

rк = ; Хк =  Zк2 – rк2 ;

3Iн2
Uк ф r к = r1 + r2`

Zк = ;

I x к = x1 + x2`,
Где Uк ф в условии задачи приводится в % от Uном.

Для построения зависимости U2 % = f(соs 2 ) при номинальной нагрузке (kн = 1) определяют процентные изменения напряжения для различных значений соs2. Значение соs2 выбираются произвольно.

Остальные задачи по теме «Трансформаторы» особых трудностей не представляют. Все они построены на программном материале.

Задачи по теме «Асинхронные двигатели» предусматривают определение отдельных параметров двигателя и ряда величин, характеризующих его работу. Также требуется знание механической и рабочих характеристик асинхронного двигателя, умение их построить и объяснить форму и основные участки. Также следует более глубоко разобраться в режимах работы асинхронной машины (генераторный, двигательный, торможения противовключением), а также изучить цель и порядок проведения опытов холостого хода и короткого замыкания. Используя справочную литературу, научиться делать расшифровку типа двигателя.

Наиболее часто встречающиеся формулы при решении задач по теме «Асинхронные двигатели» :

1)частота вращения поля статора
60* f1

n1 =

р
где f1 – частота тока,

p - число пар полюсов.

Если по условию задачи число пар полюсов не задано, его находят исходя из маркировки двигателя..

2)Мощность двигателя на валу :
2nном

Рном2 = Мном ном = Мном *

60
Отсюда
Рном

Мном = 9,55

n ном
3)Номинальный ток двигателя находится либо по формуле
Р1 =

Uл Iл cos,
Либо по формуле
Pном 103

Iном =

Uном ном cos
4) Суммарные потери :
р = Р1 – Рном
5) Частота тока в роторе
f2 = f1 S
и т.д.

В зависимости от задания ответы должны сопровождаться схемами, векторными диаграммами, графиками.

Рассмотрим типовые примеры решения задач по темам, предусмотренным данной контрольной работой.


Пример 1


Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А132М4СУ1 имеет номинальные характеристики : мощность Рном = 11 кВт, напряжение Uном = 380 В, частота вращения ротора n2 = 1450 об/мин, КПД ном = 0,875, cosном = 0,87, кратность пускового тока Iп/Iном = 7,5, перегрузочная способность Ммаксном= 2,2, кратность пускового момента Мпном = 2.

Определить потребляемую мощность Р1, номинальный, пусковой и максимальный моменты Мном, Мп, Ммакс, пусковой ток и номинальное скольжение.

Решение :

  1. Потребляемая мощность :


Р1 = Рном / ном = 11/0,875 = 12,6 кВт
т.к.  =

  1. Номинальный момент


Мном = 9,55 = 9,55 = 72,4 Нм


  1. Максимальный и пусковой моменты :


Ммакс = 2,2 Мном = 2,2 72,4 = 159,3 Нм
Мп = 2Мном = 272,4 = 144,8 Нм


  1. Номинальный и пусковой токи


Sном = = = 0,033
n1 = 1500 об/мин – из таблицы синхронных частот.

При необходимости определения фазы обмотки статора при рабочей температуре необходимо воспользоваться формулой
r1 = r1.20 (( 1 + 2( раб – 20))


Суммарные потери рассчитывают по формуле :
 Р = Рм + Рэ1 + Рэ2 + Рмех + Рдоб
Рэ1 = m1I1ном 2 r1
Рэ2 = m2I2 2 r2 = m1I/2 2 r2/
или
Рэ2 = S Рэм
Рэм = Р1 – (Рм + Рэл)
Рдоб = 0,005 Р1
Условия задач составлены так, что величины магнитных и механических потерь в АД известны.

Если по условию задачи нужно сделать расшифровку обозначения двигателя, необходимо воспользоваться справочной литературой.

Что касается марки АД заданного условием задачи, то условное обозначение двигателя расшифровывается так. Двигатель 4-ой серии , асинхронный, корпус полностью чугунный, высота оси вращения 132 мм, размеры корпуса по длине «М» (промежуточная), сельскохозяйственного назначения, четырехполюсный, для умеренного климата и работы на открытом воздухе.


Пример 2


Три трехфазных трансформатора с одинаковыми группами соединения включены параллельно на общую нагрузку 5100 кВА. Трансформаторы имеют следующие данные :

S1ном = 2500 кВА uк1 = 5,4 %

S2ном = 1000 кВА uк1 = 5,6 %

S3ном = 1600 кВА uк1 = 5,5 %

Определить, который из трансформаторов перегружен и на сколько процентов. На сколько процентов будет использована суммарная мощность трансформаторов, если, если устранить перегрузку трансформаторов ?
Решение :

  1. Согласно формуле


Sх = S Sном / ( uкх (Sном х / uкх) (1)
Определяем
= + + = 933


  1. Теперь, согласно (1) определяем нагрузки каждого трансформатора



S1 = = 25 31 кВА


S2 = = 976 кВА
S3 = = 1590 кВА


  1. Сравниваем действительную нагрузку трансформаторов с номинальной и делаем вывод, что перегружен будет первый трансформатор

Sном1 = 2500 кВА, а S1 = 2531 кВА

  1. Сделаем расчет, на сколько процентов первый трансформатор перегружен


100% = 1,24 %


  1. Внешнюю нагрузку следует снизить на 1,24 %, а именно


S/ = S - = = 5036,76 кВА


  1. Суммарная мощность при этом будет использована на 98,76%


100% - 1,24 %= 98,76 %
При решении задач следует пользоваться международной системой единиц и обозначать электрические величины и единицы их измерения согласно ГОСТ.

Для решения задач по теме «Машины постоянного тока» необходимо знать уравнения ЭДС для генератора :
U = Ea