2020-01-15
103
Таблица2
| № ва- рианта | № ри- сунка | R1, Ом | R2, Ом | xL1, Ом | xL2, Ом | xC1, Ом | xC2, Ом | Дополнительный параметр |
| 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 | 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 | 4 6 10 6 4 3 8 16 10 2 3 4 4 8 6 6 12 6 8 8 6 4 5 3 4 8 6 4 2 4 8 3 2 4 2 16 4 12 4 1 12 8 2 10 6 12 3 6 1 10 | - 2 6 2 4 - - - 6 2 - 4 2 4 10 - - - 4 8 - 2 3 1 8 - - - 6 2 - 3 2 4 4 - - - 2 2 - 4 1 6 2 - - - 3 6 | 6 3 - 6 3 - 12 10 - 5 2 4 - 16 8 - 4 8 - 12 10 12 - 3 10 - 12 8 - 4 4 2 - 6 2 - 10 14 - 6 18 20 - 12 4 - 8 5 - 18 | - - - - 3 - - 8 - - - - - - 4 - - 4 - - - - - - 6 - - 4 - - - - - - 6 - - 10 - - - - - - 2 - - 3 - - | 3 9 12 - - 2 4 6 8 6 6 10 8 - - 5 12 4 6 4 2 4 6 - - 4 2 9 4 8 10 10 3 - - 4 4 8 4 8 2 4 4 - - 10 2 8 2 4 | - - - - - 2 2 - 4 2 - - - - - 3 8 - 10 2 - - - - - 2 2 - 2 4 - - - - - 8 3 - 4 2 - - - - - 6 10 - 1 2 | QL1=150 вар U=40 B I=5 A PR1=150 ВТ S=360 B*A I=4 A P=200 Вт U=80 В I=2 А Q=-192вар U=50 В I=4 А UR1=20 В S=320 В*А P=400 Вт S=160 В*А I=4 А P=54 Вт S=180 В*А P=256 Вт I=5 А P=24 Bт S=250 В*А QL1=80вар Q=64вар U=40 В UL1=60 В Q=75вар UR2=24 В QL1=16вар P=800 Вт QC1=-160вар P=100 Вт I=2 А U=60 В Q=-300вар UC2=15 В UR1=60 В QС2=-256вар UС1=40 В S=500 В*А QL1=500вар QC1=-100вар U=100 В I=4 А P=48 Вт Q=-400вар UС1=16 В Q=-48вар S=80 В*А |
Примечание. В табл. 2 индексы буквенных обозначений следует понимать как:QL1-реактивная мощность в первом индуктивном сопротивлении;QC1-то же, но в емкостном сопротивлении;PR1-активная мощность в первом активном сопротивлении;UR1,UL1,UC1-падения напряжения соответственно в первом активном, индуктивном, первом емкостном сопротивлениях.
Задача 3
По заданной векторной диаграмме для цепи переменного тока с последовательным соединением элементов (резисторов, индуктивностей и емкостей) начертить эквивалентную схему цепи и определить следующие величины:
1)сопротивление каждого элемента и полное сопротивление цепи z;
2)напряжение U,приложенное к цепи;
3)угол сдвига фазj j (по величине и знаку);
4)активную, реактивную и полную мощности (P,Q,S) цепи.
С помощью логических рассуждений пояснить характер изменения (увеличится, уменьшится, останется без изменения), ток и угол сдвига фаз (по величине и знаку) при уменьшении частоты тока в два раза. Напряжение, приложенное к цепи, считать неизменным. Данные для своего варианта принять из таблицы 3
Указание. См. решение типового примера 3
Таблица 3
| № ва- рианта | № ри- сунки | I, A | U1, B | U2, B | U3, B | U4, B | U5, B |
| 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 | 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 | 5 4 3 2 4 2 3 5 4 10 2 10 4 5 2 3 4 6 5 8 10 5 2 4 3 4 5 7 2 6 3 2 5 10 5 6 2 4 3 5 4 1 3 8 6 5 6 2 5 10 | 15 32 60 4 12 16 9 50 32 20 10 30 40 50 12 18 20 18 20 48 10 20 20 4 36 16 50 56 4 12 36 16 50 60 10 30 8 60 6 30 24 10 60 24 48 20 12 36 20 50 | 15 80 48 8 20 2 3 25 56 40 12 50 12 40 20 6 16 12 80 64 40 30 16 8 36 24 40 70 40 30 36 40 30 20 50 6 20 40 36 40 24 20 48 8 84 20 36 30 50 100 | 5 16 24 12 16 12 3 50 12 30 6 20 24 30 12 12 12 18 30 32 20 20 8 12 24 20 30 56 32 24 12 8 10 20 40 18 16 60 24 30 8 8 24 8 24 10 24 36 20 60 | - 16 - 4 4 6 6 - 8 20 - 10 - 20 4 12 8 - 20 16 - 10 - 4 18 40 20 - 12 6 - 8 - 40 20 12 12 - 12 50 - 6 - 16 24 20 12 - 15 30 | - - - - 8 10 - - - 40 - - - - 4 30 - - - 80 - - - - 24 44 - - - 30 - - - - 30 36 - - - 70 - - - - 36 40 - - - 100 |
Задача 4
Для освещения трех одинаковых участков производственного помещения установили люминесцентные лампы мощностью Pл =40 Вт каждая. Общее число ламп в помещении n распределено поровну между участками. Лампы рассчитаны на напряжение Uл ; линейное напряжение трехфазной сети равно Uном. Каждый участок получает питание от одной фазы сети при соединении ламп звездой, либо от двух соответствующих фаз при соединении ламп треугольником. Для работы ламп использованы специальные пускорегулирующие аппараты, содержащие катушки со стальными магнитопроводами, поэтому коэффициент мощности ламп меньше единицы: cosφ=0,95
Выбрать необходимую схему присоединения ламп к трехфазной сети (звездной или треугольником) и начертить ее. Определить линейные токи Iл в проводах сети, питающие лампы при равномерной нагрузке фаз. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить ее построение. Какая активная энергия будет израсходована всеми лампами за 8ч. работы?
Данные для своего варианта взять из таблицы 4
Таблица 4
| № варианта | n, шт. | Uл, В | U ном, В | № варианта | n. шт. | U л, В | U ном , В |
| 01 | 120 | 220 | 380 | 51 | 180 | 127 | 220 |
| 11 | 90 | 127 | 220 | 61 | 240 | 220 | 220 |
| 21 | 150 | 220 | 220 | 71 | 360 | 220 | 380 |
| 31 | 60 | 127 | 220 | 81 | 420 | 220 | 220 |
| 41 | 300 | 220 | 220 | 91 | 270 | 127 | 220 |
Задача 5
Каждая фаза трехфазного симметричного потребителя (электродвигатель переменного тока)рассчитана на фазное напряжение Uф имеет активное rф и индуктивное Хф сопротивления. Номинальное напряжение
U ном 1.Выбрать схему соединения потребителя в зависимости от номинального напряжения сети U ном 1
(звездой или треугольником) и начертить ее. Определить активную Р, реактивную Q и
Таблица 5
| №варианта | Uф, В | Rф, Ом | Хф, Ом | U ном1, В | U ном2, В |
| 02 | 220 | 8,5 | 5,25 | 380 | 220 |
| 12 | 380 | 17 | 10,5 | 380 | 660 |
| 22 | 127 | 34 | 21 | 220 | 127 |
| 32 | 220 | 4,25 | 2,6 | 220 | 380 |
| 42 | 380 | 5,4 | 2,6 | 660 | 380 |
| 52 | 127 | 13,5 | 6,55 | 127 | 220 |
| 62 | 380 | 7,2 | 3,5 | 660 | 380 |
| 72 | 220 | 18 | 8,7 | 380 | 220 |
| 82 | 127 | 22,5 | 10,9 | 220 | 127 |
| 92 | 220 | 10,2 | 6,3 | 220 | 380 |
полную S мощности,расходуемые потребителем. Вычислить потребляемый ток.
Как нужно соединить фазы потребителя (звездой или треугольником)для включения его в сети с номинальным напряжением U ном 2 ?
Вычислить линейные токи в проводах при таком включении. Данные для своего варианта взять из таблицы 5.
На основании вычисленных линейных токов при напряжениях U ном 1 и U ном2 сделать заключение о необходимых сечениях проводников для присоединения потребителя к сети.
Задача 6
В трехфазную четырехпроводную сеть с линейным напряжением Uном включили звездой разные по характеру сопротивления (см.рис.26-35).Определить линейные токи и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи.По векторной диаграмме определить числовое значение тока в нулевом проводе.Данные для своего варианта взять из таблицы 6
Какие сопротивления надо включить в фазы В и С приведенной схемы, чтобы ток в нулевом проводе стал равен нулю при неизменных значениях сопротивлений в фазе А?
Указание. См. решение типового примера 5
Таблица 6
| № варианта | № рисунка | Uном ,B | № варианта | № рисунка | Uном ,В | № варианта | № рисунка | Uном,,В |
| 03 | 26 | 380 | 43 | 30 | 220 | 83 | 34 | 660 |
| 13 | 27 | 220 | 53 | 31 | 660 | 93 | 35 | 380 |
| 23 | 28 | 660 | 63 | 32 | 380 | - | - | - |
| 33 | 29 | 380 | 73 | 33 | 220 | - | - | - |
Задача 7
В трехфазную четырехпроводную цепь включили трехфазную сушильную печь, представляющую собой симметричную активно-индуктивную нагрузку с сопротивлениями Rп и Xп, и лампы накаливания мощностью Rл каждая. Обмотки печи соединины треугольником, лампы накаливания – звездой. Количество ламп в каждой фазе nA, nB, nC задано.Номинальное напряжение сети Uном . Схема сети приведена на рис. 36. Определить показания амперметров А1, А2, А3, А4, А5 и вольтметра Vл. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи для соединения ламп накаливания звездой, из которой найти числовое значение тока в нулевом проводе I0 (показание амперметра А0). Данные взять из табл. 7.
Указание. См. решение типового примера 9
Таблица 7
| № варианта | Rn, Ом | Х n ,Ом | Рл ,Вт | nA, шт | nB ,шт | nC ,шт | UНОМ ,В |
| 04 | 4 | 3 | 200 | 50 | 80 | 30 | 380 |
| 14 | 6 | 8 | 300 | 40 | 30 | 60 | 220 |
| 24 | 12 | 16 | 500 | 20 | 40 | 30 | 380 |
| 34 | 3 | 4 | 200 | 80 | 50 | 40 | 220 |
| 44 | 8 | 6 | 150 | 100 | 60 | 50 | 220 |
| 54 | 16 | 12 | 300 | 50 | 70 | 40 | 380 |
| 64 | 32 | 24 | 500 | 30 | 40 | 60 | 380 |
| 74 | 8 | 6 | 150 | 80 | 100 | 50 | 220 |
| 84 | 4 | 3 | 300 | 60 | 40 | 30 | 380 |
| 94 | 24 | 32 | 200 | 40 | 80 | 80 | 220 |
|
| |||||||
Задача 8
Три одинаковых резистора с сопротивлениями R каждый соединили звездой включили в трехфазную сеть с линейным напряжением U НОМ1 и измерили потребляемые токи Iном1 Затем резисторы соединили треугольником включили в ту же сеть и измерили фазные Iф2 и линейные I л 2 токи. Определить во сколько раз при таком переключении изменились фазные и линейные токи и потребляемые цепью активные мощности,т.е. найти отношения Iф2 / Iном1, I ном2/I ном1 и Р2/Р1.Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи присоединения резистров треугольником. Данные для своего варианта взять таблицы 8.
Таблица 8
| Номер варианта | R,Ом | Uном1,B | Номер варианта | R,Ом | U,ном 1,B | Номер варианта | R,Ом | Uном1, B |
| 05 | 10 | 380 | 45 | 40 | 220 | 85 | 10 | 660 |
| 15 | 20 | 220 | 55 | 60 | 660 | 95 | 10 | 220 |
| 25 | 30 | 660 | 65 | 7,6 | 380 | - | - | - |
| 35 | 20 | 380 | 75 | 5 | 220 | - | - | - |
Задача 9
По заданной векторной диаграмме для трехфазной цепи определить характер сопротивлений в каждой фазе (активное, индуктивное, емкостное, смешанное), вычислить значение каждого сопротивления и начертить схему присоединения сопротивлений к сети.Сопротивления соединены звездой с нулевым проводом.Пользуясь векторной диаграммой построенной в масштабе,определить графически ток в нулевом проводе. Данные для своего варианта взять из таблицы 9. Пояснить с помощью логических рассуждений,как изменится ток в нулевом проводе при уменьшении частоты тока в два раза.
Указание. См. решение типового примера 6
Таблица 9
| Номер варианта | Номер рисунка | Номер варианта | Номер рисунка | Номер варианта | Номер рисунка |
| 06 | 37 | 46 | 41 | 86 | 45 |
| 16 | 38 | 56 | 42 | 96 | 46 |
| 26 | 39 | 66 | 43 | - | - |
| 36 | 40 | 76 | 44 | - | - |
Задача 10
Трехфазная нагревательная печь состоит из трех одинаковых резистров сопротивлением RD каждый соедененных звездой. Печь включена в сеть с линейным напряжением U ном . Как следует изменить сопротивление резисторов, чтобы при их соединении треугольником и включении в ту же сеть линейные токи и потребляемые активные мощности остались прежними? Для случая соединения резисторов треугольником начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. Данные для своего варианта взять из табл.10.
Таблица 10
| Номер варианта | RΔ,Ом | Uном,В | Номер варианта | RΔ,Ом | Uном,B | Номер варианта | RΔ,Ом | Uном,В |
| 07 | 10 | 380 | 47 | 44 | 220 | 87 | 30 | 660 |
| 17 | 11 | 220 | 57 | 12 | 660 | 97 | 19 | 380 |
| 27 | 20 | 660 | 67 | 38 | 380 | - | - | - |
| 37 | 76 | 380 | 77 | 22 | 220 | - | - | - |
Задача 11
По заданной векторной диаграмме для трехфазной цепи определить характер сопротивлений во всех фазах (активное, индуктивное, емкостное, смешанное), вычислить значения каждого сопротивления и начертить схему присоединения сопротивлений к сети. Сопротивления соединены треугольником. Закончить построение векторной диаграммы, показав на ней векторы линейных токов I А, I B, I C .Данные для своего варианта взять из таблицы 11.
Указание. См. решение типового примера
Таблица 11
| Номер варианта | Номер рисунка | Номер варианта | Номер рисунка | Номер варианта | Номер рисунка | |
| 08 | 47 | 48 | 51 | 88 | 55 | |
| 18 | 48 | 58 | 52 | 98 | 56 | |
| 28 | 49 | 68 | 53 | - | - | |
| 38 | 50 | 78 | 54 | - | - | |
Задача 12
С помощью элементов, приведенных на рис.57, составить принципиальную схему включения двух трехфазных электродвигателей Д1 и Д2 и двух групп ламп накаливания Л1 и Л2 в трехфазную четырех проводную сеть.Электродвигатели и лампы включаются в сеть через автоматические выключатели А д1 и А д2, и А л1 и А л2. Выключатели служат для включения и отключения потребителей и защиты электрической сети от токов короткого замыкания и токов перегрузки.Номинальное напряжение сети Uном. Обмотка каждой фазы электродвигателя рассчитана на напряжение U д; номинальное напряжение ламп U л. Эти величины заданы в таблице вариантов. В задаче необходимо выполнить следующее: 1) в зависимости от напряжения сети соответствующим образом соединить между собой обмотки каждого электродвигателя (в звезду или треугольник), показанные на рисунке в его корпусе, и присоединить их к сети; 2) соединить лампы в каждой группе с учетом их напряжений(в звезду или треугольник) и присоединить их к сети; 3) принимая мощность лампы равной P л, определить потребляемый лампой ток и начертить в масштабе векторную диаграмму для участка цепи, содержащего лампы. Данные для своего варианта взять из табл.12
Указание. См. решение типового примера 4
Таблица 12
.
| Номер варианта | Uном, В | U д,В | U л,В | P л, Вт | Номер варианта | U ном,В | U д, В | U л, В | P л,Вт |
| 09 | 380 | 380 | 220 | 300 | 59 | 127 | 127 | 127 | 300 |
| 19 | 220 | 220 | 127 | 200 | 69 | 220 | 220 | 220 | 500 |
| 29 | 380 | 220 | 220 | 150 | 79 | 380 | 220 | 220 | 300 |
| 39 | 220 | 127 | 220 | 500 | 89 | 220 | 127 | 127 | 100 |
| 49 | 380 | 220 | 220 | 200 | 99 | 127 | 127 | 127 | 150 |
Задача 13
В трехфазную трехпроводную сеть с линейным напряжением U ном включили треугольником разные по характеру сопротивления (рис. 58-67). Определить фазные токи и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. Из векторной диаграммы определить числовые значения линейных токов. Данные для своего варианта взять из табл. 13.
Как изменятся значения фазных и линейных токов и взаимное расположение векторов токов и напряжений при увеличении частоты тока в сети в два раза?
Указание. См. решение типового примера 7
Таблица 13
| Номер варианта | Номер рисунка | Uном, В | Номер варианта | Номер рисунка | U ном,В | Номер варианта | Номер рисунка | U ном, В |
| 10 | 58 | 220 | 50 | 62 | 380 | 90 | 66 | 660 |
| 20 | 59 | 380 | 60 | 63 | 660 | 100 | 67 | 220 |
| 30 | 60 | 660 | 70 | 64 | 220 | - | - | - |
| 40 | 61 | 220 | 80 | 65 | 380 | - | - | - |
Задача 14
Трехфазный трансформатор,тип которого и номинальное напряжения обмоток заданы в табл. 14.1,имеет технические данные, приведенные в табл. 14.2 Соединение обмоток «звезда-звезда».Определить: 1) номинальные токи в обмотках;2) коэффициент трансформации; 3) ток холостого хода в амперах; 4) напряжение короткого замыкания в вольтах; 5) к.п.д при номинальной нагрузке и cos j2=0.92. Почему при любой нагрузке трансформатора магнитный поток в сердечнике остается практически неизменным?
Указание. См. решение типового примера 10
Таблица 14.1
| Номер варианта | Тип трансформатора | U 1н, кВ | U 2н, кВ | Номер варианта | Тип трансформатора | U1н, кВ | U 2н, кВ |
| 01 | ТМ-40/10 | 10 | 0,4 | 51 | ТМ-1000/35 | 10 | 0,4 |
| 11 | ТМ-1600/35 | 35 | 0,4 | 61 | ТМ-250/10 | 6 | 0,23 |
| 21 | ТМ-100/10 | 6 | 0,23 | 71 | ТМ-1600/35 | 10 | 0,4 |
| 31 | ТМ-160/10 | 10 | 0,4 | 81 | ТМ-63/10 | 10 | 0,23 |
| 41 | ТМ-400/10 | 10 | 0,69 | 91 | ТМ-630/10 | 6 | 0,4 |
Таблица 14.2
| Тип трансформатора | Sн, кВА | Верхний предел номинального напряжения обмоток | Потери мощности | Uк,.% | I1Х,% | ||
| Первичной, Uн, кВ | Вторичной, U 2н,кВ | Холостого хода Pх,Вт | Короткого замыкания Pк, Вт | ||||
| ТМ-25/10 | 25 | 10 | 0,4 | 120-140 | 600-690 | 4,5-4,6 | 5 |
| ТМ-40/10 | 40 | 10 | 0,4 | 170-200 | 880-100 | 4,5-4,7 | 4,5 |
| ТМ-63/10 | 63 | 10 | 0,4 | 250-300 | 1280-1470 | 4,5-4,7 | 4 |
| ТМ-100/10 | 100 | 10 | 0,4 | 340-410 | 1970-2270 | 4,5-4,7 | 3,5 |
| ТМ-160/10 | 160 | 10 | 0,69 | 540-650 | 2650-3100 | 4,5-4,7 | 3 |
| ТМ-250/10 | 250 | 10 | 0,69 | 780-950 | 3700-4800 | 4,5-4,7 | 3 |
| ТМ-400/10 | 400 | 10 | 0,69 | 1080-1300 | 550-5900 | 4,5 | 2,5 |
| ТМ-630/10 | 630 | 10 | 0,69 | 1600-1900 | 7600-8500 | 5,5 | 2,5 |
| ТМ-630/35 | 630 | 35 | 11 | 1900-2300 | 7600-8500 | 6,5 | 3,5 |
| ТМ-1000/35 | 1000 | 35 | 6,3 | 2600-3100 | 11600 | 6,5 | 2,6 |
| ТМ-1600/35 | 1600 | 35 | 10,5 | 3500-4200 | 16500 | 6,5 | 2,2 |
Задача 15
Для работы предприятия необходима активная мощность P2 при коэффициенте мощности cosj 2. Энергосистема ограничила потребление реактивной мощности до величины Q2,в связи с чем предприятие установило конденсаторы на вторичном напряжении подстанции 0,4 кВ. Первичное напряжение равно U1н. Указанные величины заданы в табл. 15.1
Определить: 1) номинальную мощность трансформатора и определить его тип по табл.14.2 в двух случаях: а)до установки батареи, б) после ее установки; 2) для указанных случаев коэффициент нагрузки трансформатора и его первичный и вторичный токи; 3) необходимую мощность конденсаторной батареи и выбрать ее тип по табл.15.2. Сделать заключение о целесообразности компенсации реактивной мощности.
Указание. См. решение типовых примеров 10,11
Таблица 15.1
| Тип конденсатора | Uн , В | Qб, квар | Примечание |
| УК-0,38-110Н | 380 | 110 | Комплектные конденсаторные установки с регулированием отдаваемой мощности |
| УК-0,38-220Н | 380 | 220 | |
| УК-0,38-320Н | 380 | 320 | |
| УК-0,38-430Н | 380 | 430 | |
| УК-0,38-540Н | 380 | 540 |
Таблица 15.2
| Номер варианта | P2, кВт | Cos j2 | Qэ,квар | U1 н , кВ | Номер варианта | P2, кВт | Cos j2 | Qэ,квар | U1 н , кВ |
| 04 | 500 | 0,6 | 355 | 10 | 54 | 850 | 0,6 | 270 | 35 |
| 14 | 150 | 0,7 | 43 | 6 | 64 | 580 | 0,8 | 215 | 10 |
| 24 | 600 | 0,8 | 130 | 10 | 74 | 750 | 0,5 | 440 | 35 |
| 34 | 450 | 0,5 | 350 | 6 | 84 | 200 | 0,6 | 46 | 6 |
| 44 | 350 | 0,75 | 90 | 10 | 94 | 300 | 0,5 | 200 | 6 |
Задача 16
Для трехфазного трансформатора в таблице16 заданы тип и номинальные напряжения обмоток U1н и U2н. К трансформатору присоединен потребитель с полной мощностью S2 и коэффициентом мощности cos j2. Определить: 1)номинальные токи в обмотках; 2) токи, к.п.д и потери короткого замыкания трансформатора при фактической нагрузке. Почему вторичный ток трансформатора вызывает автоматический рост его первичного тока? Технические данные даны в табл.14.2
Указание. См. решение типового примера 10
Таблица 16
| Номер варианта | Тип трансформатора | U 1н,кВ | U2н,кВ | S2,кВА | Cosj2 |
| 05 | ТМ-630/35 | 35 | 0,69 | 580 | 0,95 |
| 15 | ТМ-40/10 | 10 | 0,23 | 30 | 1,0 |
| 25 | ТМ-100/10 | 6 | 0,4 | 75 | 0,9 |
| 35 | ТМ-400/10 | 10 | 0,4 | 300 | 0,92 |
| 45 | ТМ-1000/35 | 35 | 0,4 | 800 | 0,94 |
Задача 17
Обмотки трехфазного трансформатора рассчитаны на номинальные напряжения U 1н и U 2н. Коэффициент трансформации его равен k,а коэффициент нагрузки – k нг.Трансформатор отдает полезную мощность S 2 при коэффициенте мощности cosj 2.Обмотки трансформатора соединены в звезду. Определить:1) номинальную мощность трансформатора;2) номинальные токи в обмотках; 3) к.п.д при фактической нагрузке. Значение потерь мощности холостого хода и короткого замыкания взять из табл.14.2. Данные своего варианта взять из таблицы 17. Начертить векторную диаграмму нагруженного трансформатора и пояснить ее построение.
Указание. См. решение типового примера 10
Таблица 17
| Номер варианта | U1н, кВ | U2н, кВ | K | Kнг | S2, кВА | cosj2 |
| 56 | - | 0.69 | 8.7 | 0.7 | 440 | 0.85 |
| 66 | - | 10.5 | 3.33 | 0.6 | 960 | 0.92 |
| 76 | 10 | 0.23 | - | 0.8 | 200 | 1.0 |
| 86 | - | 0.69 | 51 | 0.85 | 850 | 0.95 |
| 96 | 35 | 6.3 | - | 0.9 | 1440 | 0.88 |
Задача 18
Трехфазный трансформатор имеет номинальную мощность Sн и номинальные напряжения обмоток U 1н и U2н Трансформатор питает нагрузку, активная мощность которой равна P 2 при коэффициенте мощности cosj2.К.п.д. трансформатора при данной нагрузки составляет n.Определить для такого режима:
1) действительные токи в обмотках; 2) Суммарные потери мощности в трансформаторе.
Пользуясь данными табл.14.2. проверить действительную величину суммарных потерь,гарантированных заводом-изготовителем, и сделать соответствующее заключение. Начертить векторную диаграмму трансформатора в режиме холостого хода и пояснить ее построение. Данные к задаче приведены в табл.18
Указание. См. решение типового примера 10
Таблица 18
| Номер варианта | Sн, кВА | U 1н,кВ | U 2н,кВ | P 2,кВт | Cosj2 | n |
| 07 | 1000 | 35 | 6.3 | 720 | 0.9 | 0.985 |
| 17 | 400 | 10 | 0.4 | 380 | 0.95 | 0.982 |
| 27 | 250 | 6 | 0.4 | 149 | 0.85 | 0.982 |
| 37 | 1600 | 10 | 6.3 | 1265 | 0.93 | 0.988 |
| 47 | 630 | 10 | 0.4 | 482 | 0.85 | 0.982 |
| 57 | 400 | 6 | 0.69 | 252 | 0.9 | 0.985 |
| 67 | 1600 | 35 | 0.4 | 1080 | 0.9 | 0.99 |
| 77 | 1000 | 10 | 0.4 | 572 | 0.88 | 0.987 |
| 87 | 630 | 35 | 0.69 | 465 | 0.92 | 0.986 |
| 97 | 250 | 6 | 0.23 | 200 | 1.0 | 0.984 |
Задача19
В цехе установлены n электродвигателей одного типа каждый из которых потребляет мощность Pдв при коэффициенте мощности cos j дв,и лампы накаливания суммарной мощностью Pл. Электродвигатели рассчитаны на напряжение 220 В. Электродвигатели и лампы работают одновременно. Определить необходимую мощность питающего трансформатора и выбрать его по табл.14.2. Начертить схему присоединения к трансформатору двух-трех электродвигателей и шести –девяти ламп. Данные для своего варианта взять из табл.19
Таблица 19
| Номер варианта | n | Pдв,кВт | Cos j дв | Pл, кВт | Номер варианта | n | Pдв,кВт | Cos j дв | Pл, кВт |
| 08 | 18 | 17 | 0,88 | 30 | 58 | 4 | 41 | 0,9 | 20 |
| 18 | 4 | 33,4 | 0,9 | 15 | 68 | 16 | 49,5 | 0,9 | 50 |
| 28 | 10 | 49,5 | 0,9 | 26 | 78 | 15 | 20,8 | 0,88 | 40 |
| 38 | 14 | 24,8 | 0,9 | 28 | 88 | 23 | 12,5 | 0,87 | 18 |
| 48 | 8 | 60 | 0,9 | 35 | 98 | 3 | 98 | 0,91 | 10 |
Задача 20
Трехфазный трансформатор имеет номинальную мощность Sн и номинальные токи I 1н и I2н.Магнитный поток в сердечнике равен Фм. Частота тока в сети f=50 Гц.Обмотки трансформатора соединены в звезду. Определить:
1) э.д.с обмоток E1 и E2; 2) коэффициент трансформации k; 3)числа витков обмоток w1 и w2. Каково назначение измерительных трансформаторов тока и напряжения? Привести схему включения приборов через такие трансформаторы. Данные для свего варианта взять из табл.20
Указание. См. решение типового примера 10
Таблица 20
| Номер варианта | Sн, кВА | I1н, А | I2н, А | Фм, Вб |
| 59 | 1000 | 16,5 | 91,8 | 0,0225 |
| 69 | 400 | 23,1 | 578 | 0,018 |
| 79 | 160 | 14,7 | 231 | 0,0192 |
| 89 | 1600 | 26,4 | 88 | 0,025 |
| 99 | 630 | 36,5 | 910 | 0,021 |
Задача 21
Трехфазный трансформатор имеет номинальные напряжения обмоток U1н и U2н, номинальные токи в них I1н и I2н и коэффициент трансформации k.Сечение сердечника равно Q, а магнитная индукция в нем Вм. Частота тока в сети f=50 Гц.Обмотки трансформатора соединены в звезду.Определить:
1) номинальную мощность трансформатора Sн; 2) э.д.с в обмотках E1 и E2; 3) числа витков обмоток w1 и w2.Принимая плотность тока в обмотка 2,5 А/мм2,вычислить сечения проводов каждой обмотки. Данные для своего варианта взять из табл.21.Дать определение всем номинальным параметрам трансформатора.
Указание. См. решение типового примера 10
Таблица 21
| Номер варианта | U1н,кВ | U2н,кВ | I1н, А | I2н, А | k | Q,м2 | Bм,Тл |
| 10 | 10 | - | - | 1445 | 25 | 4*10-2 | 1,4 |
| 20 | 6,3 | - | 5,78 | - | 15,75 | 9*10-3 | 1,2 |
| 30 | - | 0,69 | - | 336 | 14,5 | 3*10-2 | 1,5 |
| 40 | - | 6,3 | 10,4 | 58 | - | 3*10-2 | 1,2 |
Задача 22
К трехфазному трансформатору с номинальной мощностью Sном и номинальным напряжением первичной Uном1 и вторичной Uном2 обмоток присоединена активная нагрузка Р2 при коэффициенте мощности cosj. Определить: 1) номинальные токи в обмотках Iном1 и Iном2 ;
2) Коэффициент нагрузки трансформатора Âн; 3) токи в обмотках I1 и I2 при фактической нагрузке; 4) суммарные токи мощности SR при номинальной нагрузке; 5) коэффициент полезного действия трансформатора при фактической нагрузке. Данные для своего варианта взять из табл.22
Каково назначение замкнутого стального магнитопровода в трансформаторе? Почему магнитопровод должен иметь минимальный воздушный зазор и выполняться не сплошным, а из отдельных стальных листов, изолированных друг от друга лаком?
Указание. См. решение типового примера 10
Таблица 22.
| № варианта | Sном, кВ*А | Uном1 , кВ | Uном2 , кВ | P2, кВт | cosj2 |
| 51 | 630 | 10 | 0.69 | 554 | 0.88 |
| 61 | 40 | 6 | 0.23 | 35 | 1.0 |
| 71 | 1600 | 10 | 0.4 | 1400 | 0.93 |
| 81 | 63 | 10 | 0.23 | 56 | 1.0 |
| 91 | 630 | 10 | 0.4 | 520 | 0.9 |
Задача 23
Генератор постоянного тока со смешанным возбуждением отдает полезную мощность P2 при токе I и работает при напряжении Uн. Параллельная обмотка возбуждения включена через реостат на полное напряжение машины.Ток в цепи якоря Iя ,в параллельной обмотке возбуждения Iв Э.д.с генератора E. Сопротивление нагрузки r н ,обмотки якоря r я,последовательные обмотки возбуждения r пс, параллельные обмотки возбуждения r в.К.п.д. генератора hг
Мощность приводного двигателя равна Rд. Начертить схему присоединения генератора к нагрузке и описать назначение всех ее элементов.Определить величины,указанные в табл.23. Вывести формулу э.д.с генератора постоянного тока.
Указание. См. решение типового примера 12,13
Таблица 23
| Определяемые величины | Iя,E,hг,r н | I,E,Pд,rв | Uн,E, rв,pд | Uн,rя,rн,,Pд | Uн,,rя, Iя,,P2 | hг,,rпс, Iя,. rн, | P2,,E, rв,pд | Iя,,hг, E, Iв | rя, Iя,,P2,, rв | Iя,,Pд, rпс,. rн, |
| Ŋ г | - | 0,85 | 0,8 | 0,9 | 0,82 | - | 0,8 | - | 0,87 | 0,85 |
| rв, Ом | - | -- | - | - | 110 | 55 | - | 100 | - | 55 |
| Rпс, Ом | 0,2 | 0,08 | 0,1 | 0,08 | 0,15 | - | 0,3 | 0,2 | 0,15 | - |
| Rя, Ом | 0,25 | 0,12 | 0,12 | - | - | 0,08 | 0,4 | 0,3 | - | 0,2 |
| Iв,А | 5 | - | - | 4 | - | - | 1 | - | 2 | - |
| Iя,А | - | 77 | 48 | 100 | - | - | 12 | - | - | - |
| I,А | - | - | 45,5 | - | 74,5 | 120 | - | 18 | - | 20 |
| E,В | - | - | - | 460 | 238 | 235 | - | - | 230 | 115 |
| Uн,В | 220 | 110 | - | - | - | 220 | 110 | 110 | 220 | 110 |
| Pд кВт | 5 | - | - | - | 20 | 30 | - | 2,5 | 10 | - |
| P2 , кВт | 4 | 8,07 | 10 | 42,3 | - | - | - | - | - | - |
| Номер варианта | 03 | 13 | 23 | 33 | 43 | 53 | 63 | 73 | 83 | 93 |
Задача 24
Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором новой серии А4 имеет следующие величины:
Мощность Pн,частоту вращения nн,к.п.д h н и коэффициент мощности cos j н. Тип двигателя задан в табл.24.2.Здесь же указана синхронная частота вращения n 1.Взяв технические данные двигателя из табл.24.1,определить:
1) номинальное скольжение s н ; 2) номинальную силу тока I н ; 3) потребляемую активную мощность P1; 4) суммарные потери мощности в двигателе åR; 5) величину скольжения в момент пуска.Номинальное напряжение двигателя 380 В. Расшифровать условное обозначение двигателя. Рассказать о получении вращающегося магнитного поля в асинхронном двигателе.
Указание. См. решение типовых примеров 14,15
Таблица 24.1
| Тип двигателя | nн,,об/мин | Rн,.,кВт | hн,, | cosj н | Iп/Iн | Mп/Mн | Mм/Mн |
| 4А90L2Y3 | 2880 | 3 | 0,85 | 0,88 | 6,5 | 2 | 2,2 |
| 4A100S2Y3 | 2880 | 5,5 | 0,88 | 0,91 | 7,5 | 2 | 2,2 |
| 4A112M2Y3 | 2900 | 7,5 | 0,88 | 0,88 | 7,5 | 2 | 2,2 |
| 4A132M2Y3 | 2900 | 11 | 0,88 | 0,9 | 7,5 | 1,6 | 2,2 |
| 4A160S2Y3 | 2930 | 15 | 0,88 | 0,91 | 7,5 | 1,4 | 2,2 |
| 4А160M2Y3 | 2900 | 18,5 | 0,89 | 0,92 | 7,5 | 1,4 | 2,2 |
| 4A160S2Y3 | 2940 | 22 | 0,89 | 0,91 | 7,5 | 1,4 | 2,2 |
| 4A180M2Y3 | 2920 | 30 | 0,9 | 0,92 | 7,5 | 1,4 | 2,2 |
| 4A200M2Y3 | 2940 | 37 | 0,9 | 0,89 | 7,5 | 1,4 | 2,2 |
| 4A225M2Y3 | 2940 | 45 | 0,91 | 0,9 | 7,5 | 1,4 | 2,2 |
| 4A250S2Y3 | 2950 | 55 | 0,91 | 0,92 | 7,5 | 1,2 | 2,2 |
| 4A250M2Y3 | 2960 | 75 | 0,91 | 0,89 | 7,5 | 1,2 | 2,2 |
| 4А250M2Y3 | 2960 | 90 | 0,92 | 0,9 | 7,5 | 1,2 | 2,2 |
| 4A100S4Y3 | 1425 | 3 | 0,82 | 0,83 | 6,5 | 2 | 2,2 |
| 4A100L4Y3 | 1425 | 4 | 0,84 | 0,84 | 6,5 | 2,2 | 2,2 |
| 4A112M4Y3 | 1450 | 5,5 | 0,86 | 0,85 | 7 | 2 | 2,2 |
| 44A132S4Y3 | 1450 | 7,5 | 0,88 | 0,86 | 7,5 | 2,2 | 2,2 |
| 4A132M4Y3 | 1450 | 11 | 0,88 | 0,87 | 7,5 | 2 | 2,2 |
| 4A160S4Y3 | 1460 | 15 | 0,89 | 0,88 | 7 | 2 | 2,2 |
| 4A160M4Y3 | 1460 | 18,5 | 0,9 | 0,88 | 7 | 2 | 2,2 |
| 4А180S4Y3 | 1470 | 22 | 0,9 | 0,9 | 7 | 1,4 | 2,2 |
| 4A180M4Y3 | 1470 | 30 | 0,91 | 0,9 | 7 | 1,4 | 2,2 |
| 4A200M4Y3 | 1475 | 37 | 0,91 | 0,9 | 7 | 1,4 | 2,2 |
| 4A200L4Y3 | 1475 | 45 | 0,92 | 0,9 | 7 | 1,4 | 2,2 |
| 4A225M4Y3 | 1470 | 55 | 0,93 | 0,9 | 7 | 1,4 | 2,2 |
| 4А250S4Y3 | 1480 | 75 | 0,93 | 0,99 | 7 | 1,4 | 2,2 |
| 4A250M4Y3 | 1480 | 90 | 0,93 | 0,91 | 7 | 1,2 | 2,2 |
| 4A112M6Y3 | 950 | 3 | 0,81 | 0,76 | 6 | 1,2 | 2,2 |
| 4A112B6Y3 | 950 | 4 | 0,82 | 0,81 | 6 | 1,2 | 2,2 |
| 4A132S6Y3 | 960 | 5,5 | 0,85 | 0,8 | 7 | 2 | 2 |
| 4А132M6Y3 | 960 | 7,5 | 0,86 | 0,81 | 7 | 2 | 2,2 |
| 4A160S6Y3 | 970 | 11 | 0,86 | 0,86 | 6 | 2 | 2 |
| 4A160M6Y3 | 970 | 15 | 0,88 | 0,87 | 6 | 1,2 | 2 |
| 4A180M6Y3 | 970 | 18,5 | 0,88 | 0,87 | 6 | 1,2 | 2 |
| 4A200M6Y3 | 980 | 22 | 0,9 | 0,9 | 6,5 | 1,2 | 2 |
| 4A200L6Y3 | 980 | 30 | 0,91 | 0,9 | 6,5 | 1,2 | 2 |
| 4A225M6Y3 | 980 | 37 | 0,91 | 0,89 | 6,5 | 1,2 | 2 |
| 4A250S6Y3 | 985 | 45 | 0,92 | 0,89 | 7 | 1,2 | 2 |
| 4A250M6Y3 | 985 | 55 | 0,92 | 0,89 | 7 | 1,2 | 2 |
| 4A280S6Y3 | 985 | 75 | 0,92 | 0,89 | 7 | 1,2 | 1,9 |
| 4A280M6Y3 | 985 | 90 | 0,93 | 0,89 | 7 | 1,2 | 1,9 |
Таблица 24.2
| Номер варианта | Тип двигателя | N1,об/мин | Номер варианта | Тип двигателя | N1,об/мин | Номер варианта | Тип двигателя | N1,об/мин |
| 02 | 4A160S2Y3 | 3000 | 32 | 4A132M4Y3 | 1500 | 62 | 4A160M6Y3 | 1000 |
| 12 | 4A100L4Y3 | 1500 | 42 | 4A200L2Y3 | 3000 | 72 | 4A200L6Y3 | 1000 |
| 22 | 4A132S6Y3 | 1000 | 52 | 4A250S4Y3 | 1500 | 82 | 4A160S4Y3 | 1500 |
| - | - | - | - | - | - | 92 | 4A2255M2Y3 | 3000 |
Задача 25
Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором новой серии А4 имеет следующие номинальные величины:: мощность R н, частоту вращения nн, к.п.д h н , коэффициент мощности cos j н .Тип двигателя дан в табл.25 Синхронная частота вращения n1 . Частота тока в сети f=50 Гц. Взяв технические данные из табл.24.1, определить: 1) потребляемую мощность P1 ; 2) номинальную силу тока Iн ; 3) номинальный М н , пусковой М п и максимальный М м моменты;4) частоту тока в роторе при нормальном режиме. Номинальное напряжение сети Uн =380 В. Расшифровать условное обозначение двигателя.
Указание. См. решение типовых примеров 14,15
Таблица 25
| Номер варианта | Тип двигателя | N 1 , об/мин | М с ,Нм | U/U н |
| 06 | 4A180M4Y3 | 1500 | 160 | 0,8 |
| 16 | 4A90L2Y3 | 3000 | 10 | 0,7 |
| 26 | 4A132S6Y3 | 1000 | 90 | 0,9 |
| 36 | 4A112M4Y3 | 1500 | 60 | 0,85 |
| 46 | 4A160S2Y3 | 3000 | 45 | 0,75 |
Задача 26
Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором работает в номинальном режиме и потребляет из сети мощность P1 при напряжении Uн . Соответствующий этой мощности ток равен Iн . Двигатель развивает момент М н при частоте вращения n н .Определить:: 1) номинальную мощность двигателя Rн; 2) к.п.д h н; 3) коэффициент мощности cos j н.4) номинальное скольжение S н ; 5) число пар плюсов p двигателя. Начертить рабочие характеристики и пояснить каждую из них.
Указание. См. решение типовых примеров 14,15
Таблица 26
| Но мер вариан та | P 1 ,кВт | U н , В | I н , A | М н , Нм | N н, об/мин |
| 55 | 49 | 660 | 48.8 | 452 | 950 |
| 65 | 12.5 | 220 | 36.6 | 36 | 2920 |
| 75 | 41 | 380 | 70 | 490 | 720 |
| 85 | 59 | 660 | 58 | 367 | 1430 |
| 95 | 24.8 | 380 | 41.8 | 286 | 735 |
Задача 27
Трехфазный асинхронный двигатель потребляет из сети мощность P1 Потери в статоре равны Pст ,в роторе – Pрот , механические потери –P мех .Синхронная частота вращения равна n1 . Скольжение ротора составляет s. Частота тока в сети f=50 Гц. Указанные заданы в табл.27.
Определить: 1) потребляемую мощность P2 ;2) к.п.д h ; 3) электромагнитную мощность P эм; 4) электромагнитный момент М эм; 5)полезный момент (на валу) М; 6)число пар плюсов p.
Пояснить зависимость вращающего момента двигателя от скольжения.Почему кривая М=f (s) почему кривая имеет явно выраженный максимум.
Указание. См. решение типовых примеров 14,15
Таблица 27
| Номер варианта | P 1 ,кВт | P ст ,кВт | P рот,кВт | P мех ,кВт | N 1, об/мин | S,% |
| 09 | 20 | 1.2 | 0.6 | 0.2 | 1000 | 2.5 |
| 19 | 49 | 2.3 | 1.2 | 0.5 | 1500 | 4. |
| 29 | 9.3 | 0.7 | 0.4 | 0.2 | 750 | 3.5 |
| 39 | 98 | 4,8 | 2,6 | 0,6 | 3000 | 6 |
| 49 | 4.9 | 0.5 | 0.3 | 0.2 | 1000 | 5 |
Задача 28
Для трехфазного асинхронного двигателя в табл.28 заданы следующие величины: суммарные потери в двигателе SR,) синхронную частоту вращения n 1, к.п.д h,частота тока в роторе f 2.Частота тока в сети f=50 Гц.
Определить:1) потребляемую P1 и полезную P2 мощности;2) частоту вращения ротора n 2,3) Скольжение s; 4) полезный момент М; 5)число пар плюсов p.Как влияет величина угла сдвига фаз между током и э.д.с ротора на значение вращающего момента асинхронного двигателя и, в частности, на пусковой момент.
Указание. См. решение типовых примеров 14,15
Таблица 28
