- •Часть I. Практические работы 8
- •Тема I. Законы постоянного тока 8
- •Тема 2. Электромагнетизм 22
- •Тема 3. Переменный ток 33
- •Тема 4. Трехфазный ток 49
- •Указания к выполнению заданий
- •Выбор вариантов задач контрольной работы для заочников
- •Список предлагаемых заданий по темам
- •Раздел 1 Электрическое поле. Электрические цепи постоянного тока
- •2. Закон Ома для участка и полной цепи
- •3. Последовательное и параллельное соединение проводников
- •Последовательное соединение
- •Параллельное соединение
- •4. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра
- •5. Первый закон Кирхгофа
- •6. Второй закон Кирхгофа
- •7. Уравнение баланса мощностей
- •8. Задания по законам Кирхгофа
- •9. Примеры решения задач Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •10. Задания к практическим расчетным (контрольной) работам Задачи вариантов 1 – 10, 11 – 20, 21 - 30
- •Задачи вариантов 31 – 40, 41 – 50
- •Тема 2. Электромагнетизм
- •1. Основные формулы и уравнения
- •Взаимодействие проводников с током. Электромагнит.
- •Напряженность магнитного поля. Магнитное напряжение.
- •Закон полного тока. Энергия магнитного поля
- •2. Характеристики намагничивания стали
- •3. Расчет магнитной цепи
- •Магнитная цепь и ее расчет
- •4. Задача на расчет магнитной цепи Задача 1. Прямая задача расчета мц
- •Порядок расчета.
- •Задача 2. (обратная задача расчета мц)
- •5. Задания вариантам практической работе «Расчет магнитных цепей»
- •Тема 3. Переменный ток
- •3.1. Задачи с решениями по теме
- •6. Методические указания к решению задач на переменный ток
- •Общее решение типовых задач
- •7. Расчет цепи
- •8. Пример решения задачи при последовательном соединении потребителей
- •9. Порядок построения диаграммы
- •10. Расчет параллельных цепей переменного тока
- •11. Пример задачи параллельного соединения
- •Решение.
- •Построение векторной диаграммы
- •12. Практическая работа
- •13. Задания по теме «Переменный ток» Задачи вариантов 1 -10
- •Задачи вариантов 11-20
- •3Адачи вариантам 21 – 30
- •Задачи вариантам 31- 40
- •Задачи вариантов 41 – 50
- •Тема 4. Трехфазный ток
- •6. Пример решения задачи по схеме «звезда»
- •7. Пример решения задачи по схеме «треугольник»
- •Решение.
- •Порядок построения векторной диаграммы
- •8. Задания контрольной работе Задачи вариантов 1 − 10
- •Задачи вариантов 11 – 20
- •Задачи вариантов 21 – 30
- •Задачи вариантов 31 − 40
- •Задачи вариантов 41 – 50
- •Тема 5. Трансформаторы
- •1. Однофазный трансформатор
- •2. Трехфазные трансформаторы
- •3. Расчет трансформатора
- •4. Пример расчета однофазного трансформатора
- •5. Пример задачи трехфазного трансформатора
- •6. Задания контрольной работе Задачи вариантов 1 – 10 (однофазный понижающий трансформатор)
- •Технические данные трансформаторов серии осм
- •Задачи вариантам 11-20 (трехфазный трансформатор)
- •Технические данные трансформатора
- •Тема 6. Электрические машины
- •6.1. Расчет генератора постоянного тока с параллельным возбуждением
- •Решение
- •7. Расчет двигателя постоянного тока со смешанным возбуждением
- •Решение
- •8. Расчет двигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором
- •9. Пример 1 расчета двигателя с короткозамхнутым ротором
- •Решение
- •Пример 2 расчета асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •11. Задания контрольных работ Задачи вариантов 1 - 10
- •Задачи вариантов 11 - 20
- •Задачи вариантам 21 - 30
- •Тема 7. Практическая работа. Выбор типа электродвигателя
- •2. Режимы работы
- •3.Выбор двигателей для различных режимов работы
- •3.1.Продолжительный режим работы
- •3.2.Повторно-кратковременный режим работы
- •3.3. Кратковременный режим работы
- •Практическая часть
- •1.4. Определить моменты двигателя
- •2.3. Определяется расчетная продолжительность включения:
- •Задания контрольной работы
- •Технические данные асинхронных двигателей основного исполнения
- •Тема 8. Практическая работа: Расчет стоимости электроэнергии
- •Двухставочный тариф
- •Одноставочный тариф
- •Практическая часть (таблицы 1 и 3)
- •Задача №2 (таблицы 1, 2 и 4.)
- •Литература
8. Расчет двигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором
Методические указания и формулы
Для решения надо знать принцип действия асинхронного двигателя и зависимости между электрическими величинами, характеризующими его работу. Трехфазный ток, протекающий по обмотке статора двигателя, создает вращающееся магнитное поле, частота вращения которого зависит от числа пар полюсов р и частоты тока f1 в статоре:
п1 =
Возможные частоты вращения магнитного поля статора при частоте тока f1 = 50 Гц и различном числе пар полюсов приведены в таблице.
р |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
п1 , об/мин |
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
600 |
500 |
Частота вращения ротора п1 всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора. Это отставание характеризуется скольжением S , равным:
S = 100%
При работе двигателя под нагрузкой скольжение S составляет несколько процентов, в момент пуска S = 100 %.
Полезный вращающий момент М на валу двигателя определяется по формуле:
М =Н ·м, где: P2 - полезная механическая мощность, Вт;
п1, об/мин. - частота вращения вала ротора двигателя,
Промышленность выпускает асинхронные двигатели серии 4А мощностью от 0,06 до 400 кВт.
Обозначение типа двигателя расшифровывается:
4 - порядковый номер серии;
А - наименование вида двигателя - асинхронный;
Н - обозначение двигателя защищенного исполнения; отсутствие знака означает закрытое обдуваемое исполнение;
А - станина и щиты из алюминия;
X - станина алюминиевая, щиты чугунные; отсутствие знаков означает, что станина и щиты чугунные или стальные;
50 ... 355 - высота оси вращения;
S, L, М - установочные размеры по длине станины: S - самая короткая станина; М- промежуточная; L - самая длинная;
2, 4, 6, 8, 10, 12 - число полюсов; У - климатическое исполнение двигателей (для умеренного климата);
3 - категория размещения: 3 - для закрытых не отапливаемых помещений; I - для работа на открытом воздухе с установочным размером М по длине станины (промежуточный), четырехполюсный, для умеренного климата, третья категория размещения.
Примеры на расшифровку условных обозначений двигателя
1. Расшифровать условное обозначение двигателя типа «4АН 200 М4 УЗ».
Это двигатель четвертой серии, асинхронный, защищенного исполнения, станина и щиты из чугуна, с высотой оси вращения 200 мм.
2. Расшифровать условное обозначение двигателя типа «4А 100 L 8УЗ». Это двигатель четвертой серии, асинхронный, закрытый обдуваемого исполнения, станина и щиты чугунные, высота оси вращения 100 мм, установочный размер L (самая длинная станина), полюсов - 8, для районов умеренного климата, третья категория размещении.
9. Пример 1 расчета двигателя с короткозамхнутым ротором
Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамхнутым ротором изготовлен на номинальное напряжение 220 / 380 В. Двигатель подключен к сети с напряжением U1 H0M = 380 В, нагрузка на его валу - номинальная. Известны величины:
I1 ном = 9,15 A - номинальный ток, потребляемый двигателем из сети; ηНОМ = 82 % - номинальный коэффициент полезного действия;
cos φ1 ном= 0,81 - номинальный коэффициент мощности; SНОМ = 5 % - номинальное скольжение;
Р = 3 - число пар полюсов; f1 = 50Гц - частота тока сети;
Км ==2 5 - способность двигателя к перегрузке;
КП = =2,0 - кратность пускового момента;
КI == 6,0 кратность пускового тока.
Определить:
схему включения обмоток статора двигателя; Р1НОМ - мощность, потребляемую двигателем из сети;
Р2НОМ - номинальную мощность на валу двигателя; ∑Р - суммарные потери мощности в двигателе при номинальном режиме;
п1 - частоту вращения магнитного поля статора; п2НОМ - номинальную частоту вращения ротора; f2 - частоту тока в роторе;
МНОМ , МП, ММАХ - номинальный, пусковой и максимальный моменты на залу двигателя;
I1 П - пусковой ток, потребляемый двигателем из сети;. Подсчитать при номинальной нагрузке на залу двигателя величину номинального I1‛ном и пускового I1П‛ тока при напряжении сети U‛HOM = 220 В. Какова будет схема включения обмоток статора двигателя в этом случае?