Введение (стр. 14 )

Рассчитать параметры схемы замещения трехфазного трансформатора со схемой соединения обмоток «звезда/треугольник», номинальные токи в обмотках трансформатора, коэффициент трансформации, фазные напряжения, активную и реактивную составляющие напряжения короткого замыкания, коэффициент полезного действия η, при cos φ = 0,9

SН = 560 кВа;

U 1H = 6 кВ; U2H = 400 В;

Ixx = 4,58 %; Uкз =4,27 %;

Pxx = 1970 Вт; Pкз = 7000 Вт; β = 50%

Коэффициент трансформации - Ктр = U1H/U2H = 6000/400 = 15

Определяем номинальные токи обмоток:

I1H =

I2H =

Определяем ток холостого хода:

Ixx = 0,0458 I1H = 0,0458 * 53,9 = 2,46 A

Так как первичная обмотка соединена в звезду, а вторичная – в треугольник, то фазные напряжения:

U1HФ = U1H/ = 6 / = 3,46 кВ ; U2нф = U2н = 400 В

Определяем сопротивления обмоток:

Сопротивление короткого замыкания одной фазы:

zk =

активное сопротивление каждой фазной обмотки при коротком замыкании:

rk = Pкз/3*Iкз2 = 7000/(3 *53,92) = 0,803 Ом (Iкз = I1H)

реактивное сопротивление короткого замыкания:

xk = = = 2,62 Ом

Сопротивления первичной обмотки:

r1 = r2` = rк / 2 = 0,803 / 2 = 0,401 Ом

х1 = х2`= хк / 2 = 2,62 / 2 =1,31 Ом

Сопротивления вторичной обмотки:

r2 = r2` / К2тр = 0,401 / 152 = 0,0017 Ом

х2 = х2` / К2тр = 1,31 / 152 = 0,0058 Ом

Полное сопротивление ветви холостого хода:

z0 =

активное сопротивление ветви:

r0 = Pxх / 3I 2xx = 1970 / 3*2,462 = 108,51 Ом

реактивное сопротивление:

x0 = = = 1405,61 Ом

Схема замещения представлена на рисунке 11

Рисунок 11

Определяем активную составляющую напряжения короткого замыкания:

Uа = Uкз * cosφк

сosφк = rк / zк = 0,803 / 2,745 = 0,29

Uа =4,27*0,29= 1,25%

Реактивная составляющая:

Uр = =4,08%

Определяем коэффициент полезного действия η, для cosφ=0,9 и коэффициент нагрузки трансформатора, β=0,5:

10 Задание на расчет двигателя

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором питается от сети с линейным напряжением 380 В.

Величины, характеризующие номинальный режим двигателя: номинальное напряжение статора, Uф; кратность максимального момента относительно номинального, Ммак/Мном; коэффициент мощности, cos φном; к. п.д., ηном; номинальная мощность, Рном; кратность пускового момента относительно номинального Мпуск/Мном; частота вращения ротора, nном; число пар полюсов, р – заданы в таблице 7.

Определить:

- схему соединения обмотки статора;

- значение линейного тока при номинальной нагрузке;

- номинальное и критическое скольжение ;

- номинальный, пусковой и максимальный моменты на валу двигателя;

- потребляемую мощность (активную, реактивную, полную);

- построить механическую характеристику двигателя n= f(M);

Таблица 7

№ вар.	Uф	Pном	ηном	Cos φном	Mмак/ Mном	Mпуск/ Mном	Iпуск/ Iном	nном	р
В	кВт	%
1	220	90	92,5	0,85	2,6	1,6	6,3	1440	2
2	380	90	92,5	0,85	2,6	1,6	6,3	1440	2
3	220	110	93	0,85	2,6	1,6	6,3	1440	2
4	380	55	92	0,79	2	1,3	6	1440	2
5	220	75	92	0,8	2	1,3	6	1400	2
6	220	45	90,5	0,76	1,8	1	6	1400	2
7	220	90	92,5	0,83	1,8	1	6	1400	2
8	220	75	91,5	0,77	1,8	1	6	1440	2
9	220	90	92	0,77	1,8	1	6	1430	2
10	220	75	91,5	0,77	1,8	0,9	6	1430	2
11	220	55	92	0,79	2,0	1,3	6	1430	2
12	220	45	90,5	0,76	1,8	0,9	6	1430	2
13	380	200	94	0,9	2,0	0,9	6	1420	2
14	380	200	93,5	0,91	2	1,0	6,5	1420	2
15	380	160	93,5	0,9	2	0,9	6	1420	2
16	380	160	93	0,9	2	0,9	6,5	1420	2
17	380	132	92,5	0,89	2	0,9	6	1420	2
18	380	132	92,5	0,9	2	1	6	1450	2
19	220	110	92	0,86	2	1	6	1450	2
20	220	90	91,5	0,85	2	1	6	1450	2
21	220	75	91	0,82	2	1	5	1455	2
22	220	55	90,5	0,81	1,8	1	5	1460	2
23	380	200	93	0,88	2	0,9	5,5	1455	2
24	380	200	93	0,9	1,9	0,9	5,5	1455	2
25	380	160	92,5	0,87	2	0,9	6,5	1460	2
26	380	160	92,5	0,89	1,9	0,9	6,5	1460	2
27	380	132	91,8	0,88	1,9	0,9	6,5	1470	2
28	380	132	92	0,87	1,9	0,9	6,0	1470	2
29	220	110	91,4	0,88	1,9	1	6,0	1465	2
30	220	110	91,3	0,85	1,9	1	5,5	1465	2
31	220	90	91,1	0,84	1,9	1	5,5	1465	2
32	220	75	90	0,81	1,9	1	5,5	1475	2

Продолжение таблицы 7
№ вар.	Uф	Pном	ηном	Cos φном	Mмак/ Mном	Mпуск/ Mном	Iпуск/ Iном	nном	р
	В	кВт	%
33	220	55	91	0,8	1,8	1	5,5	1475	2
34	220	0,09	60	0,75	2,2	2	5	1475	2
35	220	0,12	63	0,75	2,2	2	5	2900	1
36	380	7,5	87,5	0,88	2,2	2,1	7,5	2900	1
37	380	11	88	0,9	2,2	1,8	7,5	2900	1
38	220	15	88	0,9	2,7	1,6	7	2920	1
39	380	18,5	89	0,9	2,7	1,6	7	2920	1
40	220	22	89,5	0,89	2,7	1,5	7,5	2950	1
41	220	30	91	0,89	2,7	1,5	7,5	2950	1
42	380	37	91	0,89	2,8	1,4	7	2950	1
43	380	45	91	0,89	2,8	1,4	7	2920	1
44	380	55	91	0,92	2,8	1,4	7,5	2900	1
45	220	75	91	0,89	2,8	1,4	7,5	2960	1
46	220	90	92	0,9	2,8	1,4	7,5	2950	1
47	380	0,06	53	0,63	2,2	2	5	2960	1
48	380	0,09	57	0,65	2,2	2	5	2970	1
49	220	15	89	0,88	2,6	1,6	7,5	1970	1
50	220	18,5	90	0,88	2,6	1,6	7,5	2900	1
51	380	22	90,5	0,89	2,5	1,6	6,5	2910	1
52	220	30	91	0,89	2,5	1,5	6,5	2910	1
53	220	37	91,5	0,89	2,4	1,5	6,5	2910	1
54	380	45	92	0,89	2,4	1,5	6,5	2930	1
55	220	55	92,5	0,89	2,2	1,4	6,5	2930	1
56	380	75	93	0,89	2,2	1,3	6,5	2930	1
57	220	90	93	0,89	2,2	1,3	6,5	2970	1
58	380	0,25	58	0,66	1,7	1,6	3,5	2970	1
59	220	0,37	62	0,65	1,7	1,6	3,5	2900	1
60	380	0,75	70	0,66	1,7	1,6	3,5	2900	1
61	220	1,1	72	0,7	1,7	1,6	3,5	2800	1
62	380	1,5	76	0,73	1,7	1,6	5,5	2950	1
63	220	5,5	83	0,74	2,2	2,0	6	2900	1
64	380	7,5	86	0,75	2,2	1,5	6	2900	1

	Продолжение таблицы 7
№ вар.	Uф	Pном	ηном	Cos φном	Mмак/ Mном	Mпуск/ Mном	Iпуск/ Iном	nном	р
	В	кВт	%
65	220	11	87	0,75	2,2	1,5	6	2900	1
66	380	15	88	0,83	2,2	1,4	5,5	2900	1
67	220	18,5	88,5	0,8	2	1,4	5,5	2900	1
68	380	22	88,5	0,8	2	1,4	5,5	2900	1
69	220	30	90	0,8	2	1,4	5,5	2900	1
70	380	37	90,5	0,8	2	1,4	5,5	2900	1
71	220	45	91,5	0,8	2	1,3	5,5	2900	1
72	380	30	88,5	0,8	1,9	1,2	6	2920	1
73	220	37	89	0,8	1,9	1,2	6	2920	1
74	380	15	88	0,82	2,5	1,5	6,5	2920	1
75	220	18,5	88	0,85	2	1,5	6,5	2900	1
76	220	0,75	78,5	0,83	2,2	2,1	6	950	3
77	380	1,1	79	0,83	2,2	2,1	6	950	3
78	380	1,5	81	0,85	2,2	2,1	7	955	3
79	380	2,2	83	0,87	2,2	2	7	955	3
80	220	3	84,5	0,88	2,2	2	7	955	3
81	220	4	87	0,88	2,2	2	7,5	960	3
82	220	5,5	88	0,89	2,2	2	7,5	960	3
83	220	7,5	87,5	0,88	2,2	2	7,5	900	3
84	380	11	88	0,9	2,2	1,6	7,5	900	3
85	220	15	89	0,89	2,7	1,8	7	920	3
86	220	18,5	89,5	0,9	2,7	1,8	7	920	3
87	380	22	89,5	0,88	2,7	1,7	7	930	3
88	380	30	90,5	0,88	2,7	1,7	7,5	930	3
89	220	0,55	70,5	0,7	2,2	2,3	5	930	3
90	220	0,75	73	0,73	2,2	2,2	5	940	3
91	380	1,1	75	0,81	2,2	2,2	5,5	940	3
92	380	1,5	78	0,83	2	2,2	5,5	940	3
93	220	2,2	81	0,83	2,2	2	6,5	940	3
94	220	3	82	0,83	2,2	2	7	970	3
95	220	4	85	0,84	2,2	2	7	970	3
96	380	5,5	87,5	0,88	2,2	2	7	970	3
97	380	7,5	87,5	0,86	2,2	2	7,5	970	3
98	380	11	87,5	0,87	2,2	2	7,5	980	3
99	220	15	89,5	0,89	2,9	1,9	7	980	3
100	380	18,5	90	0,89	2,9	1,9	7	980	3

Для трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором известно:

Рном = 70КВт; ηном = 60%; cos φном = 0,7; Uф = 220В;

Uл = 380В; Iпуск / Iном = 5; Мпуск / Мном = 2; Ммак / Мном = 2;

р = 1; nном = 2900об/мин

Определить схему соединения статорной обмотки, значение линейного тока, номинальное и критическое скольжение, номинальный, пусковой и максимальный моменты, потребляемую мощность.

Так как к фазе обмотки статора подводится напряжение равное 220В, а линейное напряжение сети составляет 380В, то статорную обмотку следует включать по схеме «звезда».

Определим значение линейного тока:

Iл = Рл / Uлcos φном ηном = 70*103 / *380*0,7*0,6 =253,5A

Находим номинальное скольжение:

Sном = (n0 – nном) / n0

n0 = 60f / р = 60*50 / 1 = 3000об/мин

Sном = (3000 – 2900) / 3000 = 0,03

Sкр = Sном = 0,03(2+ = 0,11

Определим номинальный, пусковой и максимальный моменты:

Мном = 9,55 Рном / nном = 9,55*70*103 / 2900 = 230Нм

Мпуск = 2Мном = 2*230 = 460Нм

Ммак = 2Мном = 2*230 = 460Нм

Находим значения потребляемой из сети мощностей:

Р1ном = UлIлcos φном = Pном / ηном = 70000 / 0,6 = 116кВт

Q1ном = UлIлsin φном = *380*253,5*0,71= 118,32кВт

S1ном = UлIл = *380*253,5 = 166,65кВА

Литература

1. , Немцов : Учебное пособие для вузов. - 4-е изд.; перераб. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 427 с.

2. Электротехника / Под ред. В. Г Герасимова.: Учебник для вузов. – 3-е изд.; перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1985. – 480 с.

3. Электротехника / Под ред. . – М.: Высшая школа, 1976. – 560 с.

4. Сборник задач по электротехнике и основам электроники

/ Под ред. .-М.: Высшая школа, 198с.

5. Сборник задач по общей электротехнике / Под ред.

.-М.: Высшая школа, 197с.