17

МОДУЛЬ 5. ТРАНСФОРМАТОРЫ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

§ 2.1. График выполнения задания Модуля 5

	№	Аудиторные занятия	Самостоятельная работа
	недели
		Лекция.	Изучение теоретического
	1	Обзор теоретического материала	материала, вопросы 1-4.
		модуля 5.	Выполнение 1 пункта за-
			дания
			Изучение теоретического
		Практика.	материала, вопросы 5-6.
			Выполнение 2 пункта за-
	2	Выдача задания,
			дания.
		решение задач по темам модуля.
			Подготовка к физическо-
			му эксперименту.
		Физический эксперимент	Изучение теоретического
			материала, вопросы 7-8.
	3	Экспериментальное определение исход-	Выполнение пункта 3 за-
		ных данных для выполнения следующих	дания.
		пунктов задания.	Подготовка к компьютер-
			ному моделированию.
		Компьютерное моделирование	Изучение теоретического
			материала, вопрос 9 -14.
	4	Исследование внешней характеристики
			Выполнение пункта 4 – 5
		трансформатора.	задания.
		Аудиторная консультация	Изучение теоретического
	5		материала, вопрос 15 -20.
		Численный анализ задания.	Выполнение пункта 6-9
			задания.
	6	Прием задания, допуск к тестированию.	Подготовка к тестирова-
		Сдача задания, тестирование.	нию.

18

§2.2. Теоретические вопросы Модуля 5

1.Устройство и принцип действия однофазного трансформатора.

[1], [2], [3].

2.Идеализированный однофазный трансформатор. Уравнения электрического состояния, коэффициент трансформации, схема замещения и векторная диаграмма. [1], [2], [3].

3.Реальный однофазный трансформатор. Уравнения, схема замещения и векторная диаграмма. [1], [2], [3].

4.Природа потерь в трансформаторе. Методы определения мощности потерь. Режимы работы трансформатора: холостой ход, короткое замы-

кание. [1], [2], [3].

5.Нагрузочный режим трансформатора. Нагрузочные характеристики. Уравнение внешней характеристики. [1], [2], [3].

6.Устройство и принцип действия автотрансформаторов. [1].

7.Измерительные трансформаторы. [1].

8.Особенности трехфазных трансформаторов. [1].

9.Электрические машины: назначение, классификация. [1], [3].

10.Конструкция и принцип действия машин постоянного тока. Режимы работы: генератора, двигателя, электромагнитного тормоза. [1], [3].

11.Способы возбуждения машин постоянного тока. [1], [3].

12.Генератор независимого возбуждения, схема включения основные параметры и характеристики. [1], [3].

13.Генераторы с последовательным, параллельным и смешанным возбуждением. Схемы включения основные параметры и характеристики. [1], [3].

14.Двигатели постоянного тока. Свойства саморегулирования. Способы пуска, торможения и регулирования частоты вращения. [1], [3].

15.Машины переменного тока. Общие сведения, классификация, принцип действия. [1], [3].

16.Асинхронные двигатели. Устройство трехфазного двигателя. Режимы работы. [1], [3].

17.Основные параметры и характеристики трехфазного асинхронного двигателя. [1], [3].

18.Синхронные генераторы. Устройство и принцип действия. Пуск синхронного двигателя. [1], [3].

19.Электропривод переменного и постоянного тока. Механические характеристики. Классификация режимов работы электропривода.[1], [3].

20.Системы автоматического управления электроприводами. [1], [3].

19

§ 2.3. Задание Модуля 5

Цель задания: изучение устройства, принципа действия, основных характеристик, методов испытания и расчета трансформаторов и электрических машин.

Исходные данные: каждому студенту преподаватель выдает вариант задания, номер которого обозначается числом из трех цифр.

Первой цифрой варианта задаются параметры двигателя из таблицы 2.1, Второй цифрой варианта задаются параметры двигателя из таблицы 2.2, Третьей цифрой варианта задаются параметры двигателя из таблицы 2.3.

Содержание и порядок выполнения задания:

1)Получить у преподавателя вариант задания на обзорной лекции

2)На установочном практическом занятии согласовать пакет задач для самостоятельного решения.

3)Экспериментально исследовать и провести анализ различных режимов работы однофазного трансформатора (см. Методические указания к лабораторному исследованию).

4)Методом компьютерного моделирования исследовать внешнюю характеристику однофазного трансформатора при различных типах нагрузки.

(см. Методические указания к компьютерному моделированию).

5)Используя данные физического эксперимента, рассчитать параметры Т-образной схемы замещения приведенного трансформатора.

6)Для пуска трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, заданного своими параметрами:

-количество пар полюсов р ;

-номинальное скольжение s н ,% ;

-номинальный момент вращения Мн, Нм;

-критическое скольжение sкр ,%;

-кратность пускового момента Мп/Мн=m1;

-ток статора номинальный Iн, А;

-кратность пускового тока Iп/Iн= m2;

используется включение в обмотку статора трехфазного автотрансформатора.

Определить пусковой ток (статора) и пусковой момент двигателя при прямом запуске и при запуске через автотрансформатор с учетом коэффициента трансформации, найденном в физическом эксперименте.

7)Найти синхронную частоту вращения магнитного поля n1, номинальную частоту вращения ротора n2, максимальный вращающий момент двигателя Мmax и номинальную мощность на валу Р2н.

8)Полагая, что найденные по результатам физического эксперимента

параметры	′	и	′	приведенного трансформатора являются параметрами
	R2		X2

20

обмотки ротора асинхронного двигателя, рассчитать ток ротора при номинальном скольжении.

Примечание. Падением напряжения в обмотке статора ( R1 и X1 ) пренебречь, т.е. считать что U1 = U0 . Параметры асинхронного трехфазного дви-

гателя с короткозамкнутым ротором заданы вариантом задания.

9) Построить графики зависимостей вращающего момента от скольжения М(s) и механической характеристики двигателя n2(М) в режимах от хо-

лостого хода до полного торможения.						при s = 0,		s = sн,	s = ( sн+ sкр)/2,
Примечание. Характеристики строить
s = 0,2(1-sкр),		s = 0,4(1-sкр),		s = 0,6(1-sкр), s = 0,8(1-sкр),				s = 1.
		§ 2.4. Варианты данных к заданию Модуля 5
								4		Таблица 2.1
вариант		1		2		3				5
р		5		4		8		3		6
Мн, Нм;		20		30		35		25		40
Iн, А		30		40		18		60		20
								4		Таблица 2.2
вариант		1		2		3				5
s н ,%		2,3		3,6		5,9		4,2		4,6
Мп/Мн=m1		1,1		1,15		1,12		1,18		1,22
								4		Таблица 2.3
вариант		1		2		3				5
sкр ,%;		12		15		10		16		20
Iп/Iн= m2		5,5		7		6		5,5		6,5