- •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
Решение
1. Двигатель изготовлен на номинальное напряжение 220 / 380 В.
Это значит, что при подключении к сети с U1 H0M = 380 В, обмотки его статора должны быть соединены по схеме "звезда".
2, Номинальная мощность, потребляемая двигателем из сети:
Р1 НОМ = Ul H0M · Il HOM · cos φ l H0M =· 380 В · 9,15 А · 0,81 = 4878 Вт,
3, Номинальная мощность на валу двигатели:
Р2ном = Р1ном • ηНОМ = 4878 Вт · 0,83 = 4000 Вт.
4. Суммарные потери мощности в двигателе при номинальном режиме работы:
∑ Р = Р 1ном – Р2 ном = 4878 Вт – 4000 Вт = 878 Вт.
5. Частота вращения магнитного поля статора:
п1 = ==1000 об/мин.
б. Частоту вращения ротора при номинальном режиме работы (если она не дана) можно найти из формулы скольжения
S = 100%, п2НОМ = п1(1 – SH 0M) = 1000 (1 – 0,05) = 950 об/мин.
7. Частота тока в роторе: f2 = f1 ·S HOM = 50 · 0,05 = 2,5 Гц.
8. Номинальный момент на валу двигателя: МНОМ === 40,2 Н · м
9. Пусковой момент на валу двигателя:
МП = КП · МНОМ = 2 · 40,2 = 80,4 Н · м
10. Максимальный момент на валу двигателя:
ММАХ = КМ · МНОМ = 2,5 · 40,2 = 100,5 Н · м
11. Пусковой ток двигателя:
I1 П = К1 · I1 НОМ = 6 · 9,15 = 54,9 А.
12. При номинальном напряжении сети U‛HOM = 220 В обмотки двигателя для работы в номинальном режиме должны быть соединены по схеме "треугольник". В этом случае номинальный ток будет:
I ‛1 HOM ===15,8 А
13. Значение пускового тока: I1 П = К1 · I ‛ 1 НОМ = 6 · 15,8 = 94,8 А. Можно заметить, что токи I ‛1 HOM и I ‛1 П возросли по сравнению, с токами I 1 HOM и I 1 П в раз, так как напряжение, подводимое к двигателю, стало в раз меньше.
Пример 2 расчета асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Дано |
Тип двигателя |
Р2НОМ, кВт |
п2НОМ об/мин |
η2НОМ % |
cos φ1НОМ |
Км= |
КП=
|
КI=
|
U1НОМ, В |
Схема соед. обмоток статора |
|
А355М10УЗ |
110 |
590 |
93 |
0,83 |
1,8 |
1,0 |
6 |
380/660 |
Ү |
Определить: h –высоту оси вращения; р – число пар полюсов;
S ном- скольжение при номинальной нагрузке на валу двигателя;
п1 - частоту вращения магнитного поля статора; f – частоту тока в роторе;
РНОМ - мощность, потребляемую двигателем из сети при номинальной нагрузке на валу;
∑РНОМ – суммарные потери мощности в двигателе при номинальной нагрузке на валу;
М НОМ, МП , ММАХ , - номинальный, пусковой и максимальный моменты на валу двигателя;
I1 НОМ , I1 п - номинальный и пусковой токи при заданной схеме включения обмоток статора.
Дано. Тип двигателя4А355М10УЗ; U1НОМ, = 380/660 В; Схема соединения обмоток статора -Ү, звезда;
Р2НОМ, =110 кВт=110000 Вт;
п2НОМ,=590 об/мин
η2НОМ = 93 % = 0,93;
cos φ1НОМ = 0,83
Км==1,8
КП== 1,0
КI= = 6
Решение.1. Двигатель изготовлен на номинальное напряжение 380 / 660 В.
Это значит, что при подключении к сети с U1 H0M = 660 В, обмотки его статора должны быть соединены по схеме "звезда".
Из маркировки типа двигателя А 355 М 10 УЗ найдем h =355 мм –высоту оси вращения;
р =10 – число пар полюсов;
2. Номинальная мощность на валу двигателя. Р2ном = Р1ном • ηНОМ
Из этой формулы найдем Р1ном = Р2ном / ηНОМ = =118279,6 Вт
3. Номинальная мощность, потребляемая двигателем из сети Р1 НОМ=Ul H0M · Il HOM · cos φ l H0M, где =1,73
Из этого уравнения найдем Il HOM = Р1 НОМ / (·Ul H0M · cos φ l H0M) ==124,8 А
4. Суммарные потери мощности в двигателе при номинальном режиме работы:
∑ Р =∑ РНОМ = Р 1ном – Р2 ном = 118279,6 Вт – 110000 Вт =8279,6 Вт
5. Частота вращения магнитного поля статора при стандартной частоте тока f1 = 50 Гц
п1 = ==300 об/мин.
б. Зная данные n2НОМ =390 об/мин и найденное п1=300 об/мин, найдем из формулы скольжения значение скольжения S ном = 100% == |− 0,3|· 100% =30% . Скольжение S ном < 0.
7. Частота тока в роторе: f2 = f1 ·S HOM = 50 · 0,3 = 15 Гц.
8. Номинальный вращающий момент на валу двигателя: МНОМ ===2694,8Н · м
9. Пусковой момент на валу двигателя:
МП = КП · МНОМ = 1 · 2694,8 = 2694,8 Н · м
10. Максимальный момент на валу двигателя:
ММАХ = КМ · МНОМ = 1,8 · 2694,8 = 4850,6 Н · м
11. Пусковой ток двигателя:
I1 П = К1 · I1 НОМ = 6 · 124,8 А = 748,8 А.
12. При номинальном напряжении сети U‛HOM = 220 В обмотки двигателя для работы в номинальном режиме должны быть соединены по схеме "треугольник". В этом случае номинальный ток будет:
I ‛1 HOM ===334,2 А
13. Значение пускового тока: I1 П = К1 · I ‛ 1 НОМ = 6 · 334,2 А = 2005 А
Можно заметить, что токи I ‛1 HOM и I ‛1 П возросли по сравнению, с токами I 1 HOM и I 1 П в раз, так как напряжение, подводимое к двигателю, стало в раз меньше.