Электрические машины (стр. 1 )

УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ

ГОАПОУ «Липецкий металлургический колледж»

Методические указания по проведению практических работ по учебной дисциплине

для специальности (группы специальностей):

15.02.07  Автоматизация технологических

процессов и производств (по отраслям)

Липецк-2015

Методические указания по проведению практических работ по
учебной дисциплине «Электрические машины».

Составители:        , преподаватель ОПД и ПМ

ОДОБРЕНО Цикловой комиссией электротехнических дисциплин Председатель: _______________ //

Заместитель директора по учебной работе: _________________//

Методические указания по проведению практических работ предназначены для студентов ГОАПОУ «Липецкий металлургический колледж» специальности 15.02.07 Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям) для подготовки к лабораторным работам с целью освоения практических умений и навыков и профессиональных компетенций.

Методические указания по проведению практических  работ составлены в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины «Электрические машины», ОПОП специальности 15.02.07  Автоматизация технологических процессов и производств (по отраслям).

Содержание

1 Машины постоянного тока                                                                                4

1.1 Генераторы постоянного тока                                                                        4

1.2 Двигатели постоянного тока                                                                        6

1.3 Расчет характеристики двигателя постоянного тока                                        8

Задачи для самостоятельного решения к разделу 1                                                12

2. Трансформаторы                                                                                        13

2.1 Однофазные трансформаторы                                                                        13

2.2 Трёхфазные трансформаторы                                                                        14

2.3 Расчет трансформаторов для включения на параллельную работу                        18

Задачи для самостоятельного решения к разделу 2                                                18

3 Машины переменного тока                                                                                20

3.1 Асинхронные двигатели                                                                                20

3.2 Расчет характеристик асинхронного двигателя                                                23

Задачи для самостоятельного решения к разделу 3                                                25

Список использованных источников                                                                27

1 Машины постоянного тока

1.1 Генераторы постоянного тока

Задача 1.1. Генератор постоянного тока независимого возбуждения с номинальным напряжением Uн = 230 В и номинальной частотой вращения nн = 1500 об/мин имеет на якоре простую волновую обмотку, состоящую из N = 100 проводников. Число полюсов генератора 2р = 4, сопротивление обмоток в цепи якоря при рабочей температуре Уr = 0,175 Ом, щетки угольно-графитовые ДUщ = 2 В, основной магнитный поток Ф = 4,8∙10-2 Вб.

Требуется определить для номинального режима работы генератора: ЭДС якоря Еа, ток нагрузки Iн (размагничивающим влиянием реакции якоря пренебречь), полезную мощность Рн, электромагнитную мощность Рэм и электромагнитный момент Мн.

Решение.

1) ЭДС якоря генератора при номинальной частоте вращения

где        ;

а = 1 – число пар параллельных ветвей простой волновой обмотки.

2) Ток якоря в номинальном режиме можно определить, воспользовавшись уравнением напряжений для генератора

откуда ток якоря в номинальном режиме

3) Полезная (номинальная) мощность генератора

4) Электромагнитная мощность генератора

5) Электромагнитный момент в номинальном режиме

Задача 1.2. Генератор постоянного тока независимого возбуждения мощностью Рн = 20 кВт и напряжением Uн = 230 В имеет сопротивление обмоток в цепи якоря, приведенное к рабочей температуре, Уr = 0,12 Ом; в генераторе применены электрографитированные щетки марки ЭГ (ДUщ = 2,5 В).

Определить номинальное изменение напряжения при сбросе нагрузки.

Решение.

1) Ток в номинальном режиме

2) ЭДС генератора

3) Номинальное изменение напряжения при сбросе нагрузки

Задача 1.3. Генератор постоянного тока параллельного возбуждения имеет номинальные данные: мощность Рн = 10 кВт; напряжение Uн = 230 В; частота вращения nн = 1450 об/мин; сопротивление обмоток в цепи якоря, приведенное к рабочей температуре, Уr = 0,3 Ом; падение напряжения в щеточном контакте пары щеток ДUщ = 2 В; сопротивление цепи обмотки возбуждения rв = 150 Ом; КПД в номинальном режиме зн = 86,5 %

Требуется определить: ток генератора Iн; ток в цепи возбуждения Iв, ток в цепи якоря Iан; ЭДС якоря Еан, электромагнитная мощность Рэм; электромагнитный момент при номинальной нагрузке Мн, мощность приводного двигателя Р1Н.

Решение.

1) Номинальный ток на выходе генератора

2) Ток в обмотке возбуждения

3) Ток в цепи якоря при номинальной нагрузке

4) ЭДС якоря в номинальном режиме

5) Электромагнитная мощность генератора при номинальной нагрузке

6) Электромагнитный момент генератора в режиме номинальной нагрузки

7) Мощность приводного двигателя

Задача 1.4. Генератор постоянного тока параллельного возбуждения развивает на выводах номинальное напряжение Uн = 220 В и нагружен на сопротивление Rн = 2,2 Ом. Сопротивления обмотки якоря УRа = 0,1 Ом и обмотки возбуждения Rв = 110 Ом. КПД в номинальном режиме зн = 88 %.