2020-10-12
104
1 Перечислите основные этапы истории развития электромашиностроения и отметьте роль русских и советских ученых. Перспективы развития электромашиностроения
2 Перечислите основные виды электрических машин и укажите область их применения.
3 Объясните принципы преобразования энергии в электрических машинах.
4 Опишите принцип работы генератора постоянного тока.
5 Перечислите основные части машин постоянного тока, опишите назначение каждой из них.
6 Опишите порядок выполнения простой петлевой обмотки якоря. Область её применения
7 Опишите порядок выполнения простой волновой обмотки якоря. Область её применения.
8 Опишите сложные петлевые и волновые обмотки якоря. Назовите особенности этих обмоток.
9 Уравнительные соединения первого и второго рода
10 Комбинированная обмотка якоря
11 Объясните физическую сущность процесса реакции якоря.
12 Объясните физическую сущность процесса коммутации тока в машинах постоянного тока.
13 Назовите в каких случаях и почему процесс коммутации вызовет искрение на сбегающих и в каких - на набегающих краях щеток двигателя постоянного тока, имеющего дополнительные полюса.
|
|
|
14 Перечислите способы улучшения коммутации и компенсации действия реакции якоря.
15 Приведите схемы и опишите особенности генераторов постоянного тока с различными видами возбуждения.
16 Объясните как изменятся величины ЭДС и электромагнитного момента, если в четырёхполюсной машине заменить простую петлевую обмотку якоря простой волновой, не изменяя никаких других величин.
17 Начертите внешнюю характеристику генератора независимого возбуждения, нанесите на ней величину номинального напряжения при номинальном токе нагрузки и объясните, почему с увеличением тока нагрузки на выводах генератора понижается.
18 Начертите в одних осях координат внешние характеристики двух одинаковых генераторов независимого возбуждения, один из которых имеет дополнительные полюса, а у другого их нет. Объясните, почему эти характеристики не совпадают, несмотря на полное совпадение всех параметров генераторов.
19 Поясните процесс самовозбуждения генераторов параллельного возбуждения.
20 Начертите схему и внешнюю характеристику генератора параллельного возбуждения. Дайте соответствующие пояснения.
21 Начертите схемы и внешние характеристики двух одинаковых генераторов смешанного возбуждения, один из которых имеет согласованное, а другой встречное включение обмоток возбуждения. Дайте соответствующие пояснения.
22 Начертите схемы двигателей независимого и параллельного возбуждения и объясните, есть ли принципиальная разница между этими двигателями.
|
|
|
23 Начертите схему включения двигателя параллельного возбуждения. Покажите на этой схеме положение движков пускового и регулировочного реостатов в начальный момент пуска двигателя и поясните, почему вами выбраны такие положения движков.
24 Начертите рабочие характеристики двигателя параллельного возбуждения. Поясните их.
25 Напишите уравнение механической характеристики для двигателя параллельного возбуждения и объясните физическую сущность входящих в него величин. Начертите естественную механическую характеристику этого двигателя. Поясните её.
26 Начертите схемы и опишите способы регулирования скорости вращения двигателей параллельного возбуждения. Укажите достоинства и недостатки каждого из способов.
27 Начертите схему двигателя последовательного возбуждения с пусковым и двумя регулировочными реостатами (включенными параллельно обмоткам возбуждения и якоря). Покажите, в каких положениях должны находиться движки всех реостатов в момент пуска двигателя и объясните, почему Вы выбрали эти положения.
28 Начертите схему двигателя последовательного возбуждения с пусковым и двумя регулировочными реостатами (включенными параллельно обмоткам возбуждения и якоря). На схеме поставьте движки регулировочных реостатов в положение, при котором скорость двигателя будет минимальной. Объясните, как Вы определили положение движков реостатов.
29 Начертите схемы и опишите способы регулирования скорости вращения двигателя последовательного возбуждения. Укажите достоинства и недостатки каждого из способов.
30 Начертите схему двигателя смешанного возбуждения с пускорегулировочным реостатом в цепи якоря и регулировочным в цепи параллельной обмотки возбуждения. Покажите на схеме положение движков реостатов во время работы под нагрузкой при номинальной скорости; при повышенной и при пониженной скоростях. Объясните, как Вы определили положения движков реостатов при каждой из скоростей.
31 Перечислите способы электрического торможения двигателей постоянного тока и объясните их сущность.
32 Укажите виды потерь в машине постоянного тока, объясните физическую сущность каждого вида.
33 Объясните принцип измерения скорости вращения при помощи тахогенератора.
34 Опишите принцип работы и устройство однофазного трансформатора.
35 Поясните назначение трансформаторов в системе передачи и распределения электроэнергии.
36 Опишите устройство трехфазных силовых трансформаторов и конструкции их основных частей.
37 Начертите схему нагруженного однофазного трансформатора и объясните физический процесс передачи энергии из первичной цепи во вторичную.
38 Напишите уравнение электродвижущих сил для обмоток трансформатора и поясните физический смысл входящих в него величин.
39 Объясните, почему возрастает ток первичной обмотки трансформатора при увеличении нагрузки на вторичной обмотке.
40 Начертите электрическую схему замещения приведенного трансформатора, напишите уравнения ЭДС и токов и поясните их.
41 Объясните, что произойдет со вторичным напряжением трансформатора при изменении характера нагрузки с чисто индуктивной на чисто емкостную, причем величина тока нагрузки остается неизменной.
42 Объясните, что произойдет со вторичным напряжением трансформатора при изменении характера нагрузки с чисто индуктивной на чисто активную, причем величина тока нагрузки остается неизменной.
43 Объясните, что произойдет со вторичным напряжением трансформатора при изменении характера нагрузки с чисто емкостной на чисто активную, причем величина тока нагрузки остается неизменной.
44 Объясните, что произойдет со вторичным напряжением трансформатора при изменении характера нагрузки с чисто емкостной на чисто индуктивную. Величина тока нагрузки остается неизменной
|
|
|
45 Объясните назначение и построение векторной диаграммы при активно-индуктивной нагрузке трансформатора.
46 Объясните назначение и построение векторной диаграммы при активно-емкостной нагрузке трансформатора.
47 Опишите, как производят опыт холостого хода трансформатора, начертите схему опыта и поясните, какие параметры трансформатора определяются при этом.
48 Опишите, как производят опыт короткого замыкания трансформатора. Начертите схему опыта, векторную диаграмму. Практическое значение опыта
49 Начертите схему замещения, соответствующую упрощенной векторной диаграмме при активно-индуктивной нагрузке трансформатора. Постройте векторную диаграмму при этой нагрузке и поясните, по каким данным она строится.
50 Поясните, что называется изменением вторичного напряжения трансформатора. Объясните, почему и как зависит изменение вторичного напряжения от коэффициента мощности нагрузки.
51 Начертите внешние характеристики трансформатора при различных видах нагрузки. Поясните их.
52 Постройте для активно-индуктивной нагрузки трансформатора векторную диаграмму и внешнюю характеристику. Объясните, как изменится векторная диаграмма и внешняя характеристика, если ток нагрузки, не изменяясь по величине, по характеру станет чисто активным. Нанесите эти изменения пунктиром на построенных для активно-индуктивной нагрузки векторной диаграмме и внешней характеристике.
53 Поясните какие потери мощности имеют место при работе нагруженного трансформатора? Как определить величину КПД трансформатора по данным опытов холостого хода и короткого замыкания? При каких условиях КПД имеет максимальное значение?
54 Назначение параллельной работы трансформаторов. Перечислите условия включения трансформаторов на параллельную работу.
55 Поясните, что обозначает группа соединения обмоток трансформатора. Начертите схемы и потенциальные диаграммы типовых групп соединения трехфазных трансформаторов.
|
|
|
56 Укажите особенности трехобмоточного трансформатора, начертите схему.
57 Поясните принцип работы и особенности автотрансформатора. Опишите преимущества и недостатки автотрансформатора по сравнению с трансформатором.
58 Опишите трансформаторы с плавным регулированием вторичного напряжения.
59 Опишите устройство и особенности работы трансформатора для электродуговой сварки. Начертите его схему.
60 Опишите устройство и особенности работы трансформатора для выпрямительных установок.
Практические задания
61 По данным, приведенным в таблице 1 для якоря машины постоянного тока с двухслойной простой петлевой обмоткой, определите шаги обмотки по элементарным пазам и по коллектору, вычертите её развернутую схему, расставьте полюсы и щетки, покажите на схеме направление вращения якоря и направление ЭДС в проводниках секций.
Таблица 1
| Величина | Варианты | |||||||||
| 01 | 11 | 21 | 31 | 41 | 51 | 61 | 71 | 81 | 91 | |
| Число элементарных пазов, Z | 32 | 30 | 10 | 18 | 20 | 28 | 42 | 24 | 28 | 27 |
| Число полюсов 2 р | 8 | 6 | 2 | 4 | 2 | 4 | 4 | 6 | 2 | 4 |
62 По приведенным в таблице 2 данным для якоря машины постоянного тока с двухслойной простой волновой обмоткой определите шаги обмотки по пазам и по коллектору, вычертите развернутую схему обмотки, расставьте полюса и щетки, покажите направление вращения якоря и направление ЭДС В проводниках секций.
Таблица 2
| Величина | Варианты | |||||||||
| 04 | 14 | 24 | 34 | 44 | 54 | 64 | 74 | 84 | 94 | |
| Число коллекторных пластин, К | 23 | 25 | 31 | 21 | 27 | 17 | 49 | 15 | 31 | 29 |
| Число полюсов 2 р | 4 | 6 | 4 | 4 | 4 | 4 | 8 | 2 | 6 | 4 |
63 Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением отдает полезную мощность Р2н при номинальном напряжении Uн. Сила тока в нагрузке равна Iн, ток в цепи якоря Iа, ток в обмотке возбуждения Iв. Сопротивления цепи якоря равно 
, обмотки возбуждения 
, ЭДС генератора Е. Мощность, затраченная на вращение генератора, равна Р1. Генератор развивает электромагнитную мощность Рэм. Потери мощности в цепи якоря и в обмотке возбуждения соответственно равны Ра и Рв. Суммарные потери мощности в машине составляют ∑Р при коэффициенте полезного действия ηг. Определить величины, отмечены прочерками в таблице 3.
Указание: смотрите решение типового примера 1.
Таблица 3
| Величина | Варианты | |||||||||
| 02 | 12 | 22 | 32 | 42 | 52 | 62 | 72 | 82 | 92 | |
| Р2н кВт | - | - | - | 21,6 | 21,6 | 21,6 | - | - | - | - |
| Uн В | 220 | 220 | - | 220 | - | - | - | 220 | 220 | - |
| Iн А | 98 | - | - | - | 98 | 98 | - | - | - | 98 |
| Iв А | - | - | - | - | - | - | 2 | - | 2 | - |
| IаА | - | 100 | 100 | - | 100 | 100 | - | 100 | - | 100 |
| rаОм | 0,15 | - | 0,15 | 0,15 | - | 0,15 | - | - | - | 0,15 |
| rвОм | 110 | 100 | - | - | - | - | 110 | - | - | - |
| ЕВ | - | 235 | 235 | - | - | - | 110 | - | - | - |
| РэмкВт | - | - | - | - | 23,5 | - | 23,5 | - | - | 23,5 |
| Р1кВт | - | 25,4 | - | - | - | 25,4 | 25,4 | - | 25,4 | - |
| ∑pкВт | - | - | - | - | - | - | 3,8 | - | 3,8 | 3,8 |
| ηг | 0,95 | - | 0,85 | 0,85 | 0,85 | - | - | 0,85 | - | - |
| РакВт | - | - | - | - | - | - | - | 1,5 | 1,5 | - |
| РвкВт | - | - | 0,44 | 0,44 | - | - | - | 0,44 | - | - |
64 Генератор постоянного тока со смешанным возбуждением отдает полезную мощность Р2н при токе Iн и работает при напряжении Uн. Ток в цепи якоря Iа, в параллельной обмотке возбуждения Iв, ЭДС генератора Е, сопротивление нагрузки, обмотки якоря, последовательной обмотки возбуждения, параллельной обмотки возбуждения К. П. Д. генератора ηг, мощность приводного двигателя. Определить величины, отмеченные прочерками в таблице 4.
Указание: смотрите решение типового примера 1.
Таблица 4
| Величина | Варианты | |||||||||
| 07 | 17 | 27 | 37 | 47 | 57 | 67 | 77 | 87 | 97 | |
| Р2н кВт | 4 | 8,7 | 10 | 42,3 | - | - | - | - | - | - |
| Рдв кВт | 5 | - | - | - | 20 | 30 | - | 2,5 | 11 | - |
| Uн В | 220 | 110 | - | - | - | 220 | 110 | 110 | 220 | 110 |
| E В | - | - | - | 460 | 238 | 235 | - | - | 230 | 115 |
| Iн А | - | - | 45,5 | - | 74,5 | 120 | - | 18 | - | 20 |
| Iв А | 5 | - | - | 4 | - | - | 1 | - | 2 | - |
| Iа А | - | 77 | 48 | 100 | - | - | 12 | - | - | - |
| rа Ом | 0,25 | 0,12 | 0,12 | - | - | 0,08 | 0,4 | 0,3 | - | 0,2 |
| rпс Ом | 0,2 | 0,08 | 0,1 | 0,08 | 0,15 | - | 0,3 | 0,2 | 0,15 | - |
| rв Ом | - | - | - | - | 100 | 55 | - | 100 | - | 55 |
| ηг | - | 0,85 | 0,8 | 0,9 | 0,82 | - | 0,8 | - | 0,87 | 0,85 |
65 Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением развивает полезную мощность, потребляя из сети ток при напряжении. Ток в обмотке якоря, в обмотке возбуждения, частота вращения якоря n. Двигатель потребляет из сети мощность, вращающий момент двигателя М. В якоре наводится противо-ЭДС (Е). Сопротивление обмотки якоря, обмотки возбуждения, потери мощности в обмотке якоря, в обмотке возбуждения Рв, суммарные потери в двигателе равны ΣР, а коэффициент полезного действия. Определить величины, отмеченные прочерками в таблице 5.
Указание: смотрите решение типового примера 2.
Таблица 5
| Величина | Варианты | |||||||||
| 03 | 13 | 23 | 33 | 43 | 53 | 63 | 73 | 83 | 93 | |
| Р1 кВт | 5,8 | - | - | 4,84 | - | - | - | 100 | - | - |
| P2н кВт | 3,2 | 10 | 5 | - | - | 10 | 20 | - | 15 | - |
| Pя кВт | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Рв кВт | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| ∑р кВт | - | 2,5 | - | - | - | - | 2 | 10 | 3 | - |
| Е, В | - | - | 206 | 210 | - | 100 | 210 | 210 | 208 | - |
| Iн А | - | - | - | 22 | 100 | - | 110 | - | - | - |
| Iа А | - | - | - | 20 | - | - | - | 430 | 80 | - |
| Iв А | - | 1 | 1,8 | - | - | 5 | 10 | - | 2 | - |
| ra ОМ | 0,2 | 0,08 | - | - | 0,15 | - | - | 0,023 | - | 0,25 |
| rв ОМ | 110 | 220 | - | - | 110 | - | - | - | - | 80 |
Продолжение таблицы 5
| Величина | Варианты | ||||||||||
| 03 | 13 | 23 | 33 | 43 | 53 | 63 | 73 | 83 | 93 | ||
| М Н м | - | 48 | - | - | 2000 | 80 | - | 100 | 95 | 160 | |
| n об/мин. | 1000 | - | 1400 | 1200 | - | - | 1600 | - | - | 1200 | |
| ηдв | - | - | 0,88 | 0,8 | 0,85 | 0,8 | - | - | - | 0,88 | |
| Uн В | 110 | - | 220 | - | 220 | 110 | - | - | 220 | 440 | |
66 Определите ЭДС якоря Е, скорость вращения n, электромагнитную мощность Рэм и электромагнитный момент М для двигателей параллельного возбуждения, данные которых приведены в таблице 6.
Указание: смотрите решение типового примера 3.
Таблица 6
| Величина | Варианты | |||||||||
| 05 | 15 | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 | 75 | 85 | 95 | |
| Номинальное напряжение, Uн, В | 110 | 220 | 220 | 440 | 220 | 110 | 220 | 110 | 220 | 220 |
| Номинальный ток двигателя, Iн, А | 35,2 | 30,8 | 21,7 | 50 | 9,3 | 16,7 | 14,6 | 436 | 52,15 | 24,1 |
| Сопротивление обмотки якоря, ra, Ом | 0,17 | 0,64 | 1,16 | 0,63 | 2,96 | 0,4 | 1,84 | 0,013 | 0,182 | 0,643 |
| Сопротивление обмотки возбуждения, rв, Ом | 75 | 282 | 310 | 118 | 242 | 120 | 480 | 8,5 | 192 | 367 |
| Магнитный поток, Ф, Вб | 0,0029 | 0,0078 | 0,0071 | 0,0142 | 0,0056 | 0,0038 | 0,0048 | 0,0385 | 0,0095 | 0,006 |
| Число проводников в обмотки якоря N | 720 | 744 | 1116 | 870 | 1404 | 1080 | 1218 | 272 | 496 | 812 |
| Число полюсов 2p | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 | 2 | 4 | 4 | 4 | 4 |
Продолжение таблицы 6
| Величина | Варианты | |||||||||
| 05 | 15 | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 | 75 | 85 | 95 | |
| Число параллельных ветвей ОЯ 2 а | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 4 | 2 | 2 |
67 Для двигателей параллельного возбуждения, данные которых приведены в таблице 7, определите потребляемую мощность из сети P1, полезную мощность P2н, скорость вращения при холостом ходе и приведенном в цепь якоря дополнительном сопротивлении rдоб = 2rа.
Указание: смотрите решение типового примера 2.
Таблица 7
| Величина | Варианты | |||||||||
| 06 | 16 | 26 | 36 | 46 | 56 | 66 | 76 | 86 | 96 | |
| Номинальное напряжение, Uн, В | 220 | 110 | 220 | 220 | 440 | 110 | 220 | 440 | 220 | 110 |
| Номинальный ток двигателя, Iн, А | 280 | 204 | 950 | 58 | 83 | 11,8 | 129 | 66 | 160 | 566 |
| Сопротивление обмотки якоря, rа, Ом | 0,03 | 0,032 | 0,015 | 0,376 | 0,25 | 0,81 | 0,049 | 0,49 | 0,088 | 0,009 |
| Сопротивление обмотки возбуждения, rв, Ом | 32 | 12,8 | 12,4 | 92 | 208 | 136 | 96 | 130 | 28 | 8 |
| Номинальный К.П.Д. двигателя, ηн, % | 89 | 85 | 88 | 78 | 88 | 77 | 88 | 86 | 87 | |
| Номинальная Скорость вращения nн, об/мин | 750 | 1000 | 400 | 750 | 1500 | 100 | 3000 | 800 | 400 | |
68 Двигатель постоянного тока с последовательным возбуждением развивает мощность на валу Р2н, потребляет из сети мощность Р1 при напряжении Uн. Двигатель развивает полезный момент М при частоте вращения n. Сила тока в цепи якоря равна Iн, противо-ЭДС в обмотке якоря Е. Потери мощности в обмотках якоря и возбуждения равны Рп.
Сопротивление цепи якоря составляет ra + rc. В момент пуска двигатель потребляет из сети ток Iп. Определить величины, отмеченные прочерками в таблице 8.
Указание: смотрите решение типового примера 4.
Таблица 8
| № варианта | Р1, кВт | Р2н, кВт | Рп, кВт | Iн, А | Iп, А | Uн, В | Е, В | ra + rc, Ом | М, Н∙м | n, об/мин | η дв |
| 10 | 31,2 | - | - | 142 | - | - | - | 0,25 | - | 1400 | 0,88 |
| 20 | - | - | 0,3 | 39 | - | 110 | - | - | 35 | - | 0,85 |
| 30 | - | 17 | - | - | 2000 | 110 | 100 | - | - | 800 | - |
| 40 | - | 1,78 | - | - | 440 | 110 | - | - | - | 1000 | 0,81 |
| 50 | 13,75 | - | - | 55 | - | - | 216,4 | - | 474 | - | 0,843 |
| 60 | 4,3 | 3,66 | - | 39 | - | - | 102,3 | - | - | 1000 | - |
| 70 | 11 | - | 0,8 | - | - | 100 | - | - | 79,5 | - | 0,91 |
| 80 | 10 | 8,03 | - | - | - | 220 | - | 0,264 | - | 1600 | - |
| 90 | 17,6 | - | - | 80 | - | - | 204 | - | - | 1020 | 0,852 |
| 100 | - | 3,77 | - | 20,5 | 400 | 220 | - | - | - | 1800 | - |
| 08 | - | - | - | 45,5 | 1000 | 220 | - | - | 82,8 | - | 0,78 |
| 18 | 20 | - | 1,82 | 182 | - | - | - | - | 203 | - | 0,85 |
| 28 | 27,4 | - | - | - | 880 | 220 | - | - | 187 | - | 0,88 |
| 38 | - | 44 | - | - | - | 250 | - | 0,054 | - | 1420 | 0,86 |
| 48 | 22,3 | - | - | - | - | 250 | 234,5 | - | - | 1250 | 0,81 |
| 58 | - | 35 | - | - | - | 250 | - | 0,015 | - | 1500 | 0,75 |
| 68 | - | - | - | 33 | - | 250 | - | 0,74 | - | 1200 | 0,757 |
| 78 | - | 21 | - | - | - | 250 | - | 0,13 | 310 | - | 0,84 |
| 88 | - | - | - | - | - | 440 | - | 0,054 | 880 | 510 | 0,78 |
| 98 | 6,7 | 5 | - | - | - | 440 | 417 | - | - | 1030 | - |
69 Электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения мощностью Рн включен в сеть напряжением Uн и его якорь вращается с частотой nн. Сопротивление обмотки возбуждения rв, а сопротивление обмоток в цепи якоря rа. Определить электромагнитную мощность и электромагнитный момент при номинальной нагрузке двигателя, а также сопротивление пускового реостата rр, при котором начальный пусковой ток двигателя был бы равен 2,5 Iн. Данные для своего варианта возьмите из таблицы 9.
Указание: смотрите решение типового примера 3.
Таблица 9
| Величина | Варианты | |||||||||
| 09 | 19 | 29 | 39 | 49 | 59 | 69 | 79 | 89 | 99 | |
| Рн, кВт | 6 | 9 | 14 | 20 | 7,1 | 11 | 6 | 9 | 14 | 6 |
| Uн, В | 110 | 220 | 220 | 220 | 220 | 220 | 110 | 220 | 220 | 110 |
| nн, б/мин | 750 | 1060 | 1500 | 2360 | 7501 | 1000 | 750 | 1060 | 1500 | 750 |
| ηн, % | 81 | 86 | 88 | 89 | 83 | 87 | 81 | 86 | 88 | 81 |
| rа, Ом | 0,14 | 0,26 | 0,14 | 0,05 | 0,45 | 0,25 | 0,14 | 0,26 | 0,14 | 0,14 |
| rв, Ом | 34,5 | 117 | 117 | 74 | 74 | 124 | 34,5 | 117 | 117 | 34,5 |
70 Определите номинальные величины мощности, тока и напряжения вторичной обмотки однофазных понижающих трансформаторов, данные которых приведены в таблице 10.
Указание: смотрите решение типового примера 5.
Таблица 10
| Величина | Варианты | |||||||||
| 01 | 11 | 21 | 31 | 41 | 51 | 61 | 71 | 81 | 91 | |
| Номинальное напряжение первичное, U1н, В | 220 | 400 | 230 | 400 | 127 | 6000 | 230 | 380 | 127000 | 690 |
| Номинальный первичный ток, I1н, А | 4,55 | 3,75 | 10,8 | 6,25 | 7,9 | 0,083 | 6,55 | 6,6 | 236,2 | 14,5 |
| Коэффициент трансформации К | 18,4 | 3,15 | 1,82 | 11,1 | 3,52 | 60 | 19,2 | 31,6 | 12,1 | 5,43 |
71 Определите номинальные величины токов и коэффициенты трансформации между обмотками однофазных трехобмоточных трансформаторов, данные которых приведены в таблице 11.
Указание: смотрите решение типового примера 5.
Таблица 11
| Величина | Варианты | |||||||||
| 02 | 12 | 22 | 32 | 42 | 52 | 62 | 72 | 82 | 92 | |
| Номинальная мощность, Sн, кВА | 60000 | 10000 | 40000 | 40000 | 13500 | 20000 | 10000 | 30000 | 1,5 | 0,5 |
| Номинальное напряжение обмотки ВН, Uвн, кВ | 140 | 63,5 | 127 | 63,5 | 70 | 63,5 | 87 | 127 | 0,4 | 0,4 |
| Номинальное напряжение обмотки СН, Uсн, кВ | 66,5 | 22,3 | 70 | 22,3 | 22,3 | 21,5 | 22,3 | 63,5 | 0,127 | 0,22 |
| Номинальное напряжение обмотки НН, Uнн, кВ | 11 | 6,6 | 38,5 | 6,6 | 10,5 | 6,3 | 11 | 10,5 | 0,012 | 0,024 |
72 Определите недостающие величины для трехфазных двухобмоточных трансформаторов, данные которых приведены в таблице 12.
Указание: повторите из курса “Теоретические основы электротехики” тему “Трехфазные цепи”.
Таблица 12
| Величина | Варианты | |||||||||
| 07 | 17 | 27 | 37 | 47 | 57 | 67 | 77 | 87 | 97 | |
| Номинальная мощность, Sн, кВА | 63 | 400 | - | 630 | 2500 | 400 | - | 2500 | - | - |
| Номинальное линейное напряжение стороны ВН, U1н, кВ | 10 | 35 | - | 10 | 35 | - | 500 | 110 | 110 | 330 |
| Номинальное линейное напряжение стороны НН, U2н, кВ | 0,4 | - | 0,4 | 0,4 | - | 0,69 | 20 | - | 20 | 10,5 |
Продолжение таблицы 12
| Величина | Варианты | |||||||||
| 07 | 17 | 27 | 37 | 47 | 57 | 67 | 77 | 87 | 97 | |
| Схема соединений обмоток | Y/Y | Y/Δ | Y/Y | Δ /Y | Y/ Δ | Y/ Δ | Y/ Δ | Y/Y | Y/ Δ | Y/ Δ |
| Номинальный линейный ток стороны ВН, I1н, А | - | - | 57,8 | - | - | - | - | - | - | 220 |
| Номинальный линейный ток стороны НН, I2н, А | - | - | - | - | - | - | 7225 | - | 462 | - |
| Коэффициент трансформации, К | - | 3,33 | 25 | - | 6,1 | 15,2 | - | 3,1 | - | - |
| Фазное напряжение обмотки ВН, U1ф, кВ | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Фазный ток обмотки ВН, I1ф, А | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
| Фазный ток обмотки НН, I2ф, А | - | - | - | - | - | - | - | - | - | - |
73 Постройте внешние характеристики трансформаторов, данные приведены в таблице 13.
Указание: смотрите решение типового примера 7.
Таблица 13
| Величина | Варианты | |||||||||
| 09 | 19 | 29 | 39 | 49 | 59 | 69 | 79 | 89 | 99 | |
| Номинальная мощность, Sн, кВА | 160 | 2500 | 250 | 1600 | 1000 | 400 | 125000 | 6300 | 40 | 63000 |
| Номинальное первичное напряжение, U1н, кВ | 10,5 | 110 | 35 | 35 | 35 | 10,5 | 330 | 110 | 10 | 220 |
Продолжение таблицы 13
| Величина | Варианты | |||||||||
| 09 | 19 | 29 | 39 | 49 | 59 | 69 | 79 | 89 | 99 | |
| Номинальное вторичное напряжение, U2н, кВ | 0,4 | 10,5 | 0,69 | 10,5 | 0,69 | 0,4 | 10,5 | 35 | 0,4 | 20 |
| Мощность потерь холостого хода, Ро, кВт | 0,565 | 6,5 | 1,0 | 3,65 | 2,75 | 1,05 | 145 | 11,5 | 0,19 | 82 |
| Мощность потерь короткого замыкания, Ркн, кВт | 2,65 | 22 | 3,7 | 18 | 12,2 | 5,5 | 360 | 48 | 0,88 | 300 |
| Напряжение короткого замыкания, Uк, % | 4,5 | 10,5 | 6,5 | 6,5 | 6,5 | 4,5 | 11 | 10,5 | 4,5 | 12 |
| Коэффициент мощности нагрузки, cos φ | 0,8 Отстающий | 0,92 опережающий | 1,0 | 0,88 Отстающий | 0,7 Отстающий | 0,94 Отстающий | 1,0 | 0,84 опережающий | 0,8 Отстающий | 0,89 опережающий |
Примечание: для построения характеристик определите изменение вторичного напряжения при нагрузках 50 % и 100 % от номинальной.
74 Трехфазный трансформатор имеет номинальное напряжение обмоток U1н и U2н, номинальные токи в них I1н и I2н и коэффициент трансформации К. Сечение сердечника равно Q м2, 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) ЭДС в обмотках Е1 и Е2; 3) число витков обмоток W1 и W2. Принимая плотность тока в обмотках 2,5 А/мм2 вычислить сечения проводов каждой обмотки. Данные для своего варианта возьмите из таблицы 14.
Указание: смотрите решение типового примера 8.
Таблица 14
| № варианта | U1н, кВ | U2н, кВ | I1н, А | I2н, А | К | Q, м2 | В, Тл |
| 06 | 10 | - | - | 1445 | 25 | 4*10-2 | 1,4 |
| 16 | 6,3 | - | 5,78 | - | 15,75 | 9*10-2 | 1,2 |
| 26 | - | 0,69 | - | 336 | 14,5 | 3*10-2 | 1,5 |
| 36 | - | 6,3 | 10,4 | 58 | - | 3*10-2 | 1,2 |
| 46 | 6,3 | 0,23 | 9,16 | - | - | 1,3*10-2 | 1,0 |
| 56 | 10 | - | 36,4 | - | 25 | 2,8*10-2 | 1,2 |
| 66 | 6,3 | 0,4 | - | 91 | - | 8*10-2 | 1,1 |
| 76 | - | 0,23 | 9,16 | 250 | - | 1,2*10-2 | 1,15 |
| 86 | - | 0,4 | 57,8 | - | 25 | 3*10-2 | 1,25 |
| 96 | 10 | 0,69 | 23,1 | - | - | 2,8*10-2 | 1,3 |
75 По данным, приведенным в таблице 15, подберите схемы трехфазных трансформаторов, обеспечивающие их подключение на заданные напряжения сетей высокого и низкого напряжений.
Указание: повторите из курса “Теоретические основы электротехики” тему “Трехфазные цепи”.
Таблица 15
| Величина | Варианты | |||||||||
| 04 | 14 | 24 | 34 | 44 | 54 | 64 | 74 | 84 | 94 | |
| Фазное напряжение обмотки ВН, трансформатора U1ф, кВ | 0,23 | 3,65 | 5,78 | 0,4 | 22,3 | 10,0 | 35 | 63,6 | 220 | 190,8 |
| Фазное напряжение обмотки НН, трансформатора U2ф, кВ | 0,012 | 0,4 | 3,65 | 0,127 | 10,5 | 0,4 | 6 | 35 | 10 | 35 |
| Напряжение сети ВН, Uвн, кВ | 0,4 | 6,3 | 10,0 | 0,69 | 38,5 | 10,0 | 35 | 110 | 220 | 330 |
| Напряжение сети НН, Uнн, кВ | 0,012 | 0,4 | 6,3 | 0,127 | 10,5 | 0,69 | 10 | 35 | 10 | 35 |
76 Обмотки трехфазного трансформатора рассчитаны на номинальные напряжения U1н и U2н. Коэффициент трансформации его равен К, а коэффициент нагрузки Кн. Мощность потерь холостого хода Ро и мощность потерь короткого замыкания Ркн, трансформатор отдает мощность S2 при коэффициенте мощности cosφ2. Обмотки трансформатора соединены в звезду.
Определить: 1) номинальную мощность трансформатора; 2) номинальные токи в обмотках; 3) КПД при фактической нагрузке; 4) максимальный КПД. Данные для своего варианта взять из таблицы 16.
Указание: смотрите решение типового примера 8, 9.
Таблица 16
| № варианта | U1н, кВ | U2н, кВ | К | Ро, кВт | Ркн, кВт | Кн | S2, кВА | cos φ2 |
| 08 | 10 | - | 25 | 2,45 | 12,2 | 0,8 | 800 | 0,92 |
| 18 | - | 0,4 | 15 | 1,05 | 5,5 | 0,75 | 300 | 0,95 |
| 28 | 10 | 0,69 | - | 3,3 | 18 | 0,7 | 1120 | 0,9 |
| 38 | 6 | 0,23 | - | 0,565 | 2,65 | 0,85 | 136 | 10 |
| 48 | 35 | - | 87,5 | 2,6 | 11,6 | 0,9 | 900 | 0,93 |
| 58 | - | 0,69 | 8,7 | 1,56 | 7,6 | 0,7 | 440 | 0,88 |
| 68 | - | 10,5 | 3,33 | 3,65 | 18 | 0,6 | 960 | 0,92 |
| 78 | 10 | 0,23 | - | 0,82 | 3,7 | 0,8 | 200 | 1,0 |
| 88 | - | 0,69 | 51 | 2,45 | 12,2 | 0,85 | 850 | 0,95 |
| 98 | 35 | 6,3 | - | 3,65 | 18 | 0,9 | 1440 | 0,88 |
77 Для трехфазных трансформаторов, данные которых приведены в таблице 17, определите параметры и начертите упрощенную схему замещения на фазу при схеме соединения обмоток трансформатора Ү/Δ – 11.
Указание: смотрите решение типового примера 6.
Таблица 17
| Величина | Варианты | |||||||||
| 03 | 13 | 23 | 33 | 43 | 53 | 63 | 73 | 83 | 93 | |
| Номинальная мощность, Sн, кВА | 40 | 2500 | 16000 | 1000 | 63 | 1600 | 25000 | 100 | 6300 | 250 |
Продолжение таблицы 17
| Величина | Варианты | |||||||||
| 03 | 13 | 23 | 33 | 43 | 53 | 63 | 73 | 83 | 93 | |
| Номинальное первичное напряжение, U1н, кВ | 10 | 10 | 121 | 10 | 10 | 35 | 121 | 35 | 35 | 10 |
| Номинальное вторичное напряжение, U2н, кВ | 0,4 | 6,3 | 38,5 | 0,69 | 0,4 | 10,5 | 38,5 | 0,4 | 10 | 0,23 |
| Потери короткого замыкания, Ркн, кВт | 0,9 | 26 | 85 | 13 | 1,4 | 16,5 | 120 | 2,0 | 45,5 | 3,7 |
| Потери холостого хода, Ро, кВт | 0,2 | 4,6 | 24 | 2,45 | 0,265 | 3,65 | 30 | 0,465 | 9,4 | 0,82 |
| Напряжение короткого замыкания Uк, % | 4,5 | 5,5 | 10,5 | 5,5 | 4,5 | 6,5 | 10,5 | 6,5 | 7,5 | 4,5 |
| Ток холостого хода (в % от Iн), Iо, % | 3,0 | 1,0 | 0,7 | 1,4 | 2,8 | 1,4 | 0,7 | 2,6 | 0,9 | 2,3 |
78 Как распределится суммарная нагрузка между тремя параллельно работающими трансформаторами, имеющими одинаковые коэффициенты трансформации и группы соединения? На сколько процентов будет загружен каждый трансформатор? Данные трансформаторов и их суммарная нагрузка приведены в таблице 18.
Указание: смотрите решение типового примера 10.
Таблица 18
| Величины | Варианты | ||||||||||
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||
| Трансформатор №1 | Номинальная мощность Sн1, кВА | 400 | 630 | 16000 | 100 | 250 | 63 | 6300 | 2500 | 1600 | 4000 |
| Uк1, % | 4,6 | 6,5 | 8 | 6,5 | 4,5 | 4,7 | 9,6 | 6,6 | 5,5 | 6,5 | |
Продолжение таблицы 18
| Величины | Варианты | ||||||||||
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | ||
| Трансформатор №2 | Номинальная мощность Sн2, кВА | 400 | 1000 | 10000 | 100 | 160 | 40 | 10000 | 4000 | 1000 | 6300 |
| Uк2, % | 4,6 | 6,6 | 7,5 | 6,7 | 4,5 | 4,6 | 7,5 | 7,2 | 5,4 | 6,4 | |
| Трансформатор №3 | Номинальная мощность Sн3, кВА | 630 | 1000 | 16000 | 160 | 100 | 40 | 6300 | 4000 | 1000 | 4000 |
| Uк3, % | 5,2 | 6,5 | 7,8 | 6,6 | 4,4 | 4,5 | 7,5 | 7,0 | 5,3 | 6,4 | |
| Суммарная нагрузка S, кВА | 1200 | 2500 | 35000 | 320 | 400 | 130 | 21000 | 9000 | 3000 | 13500 | |
79 Определите величину уравнительного тока, который будет протекать в цепи обмоток двух параллельно включенных одинаковых трехфазных трансформаторов, имеющих различные группы соединения, данные которых приведены в таблице 19. Определите также отношение уравнительного тока к номинальному току трансформатора.
Указание: смотрите решение типового примера 11.
Таблица 19
| Величина | Варианты | |||||||||
| 05 | 15 | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 | 75 | 85 | 95 | |
| Номинальная мощность, Sн, кВА | 40 | 63 | 400 | 1000 | 2500 | 4000 | 6300 | 125000 | 2500 | 63000 |
| Номинальное первичное напряжение, U1н, кВ | 10 | 10 | 10 | 35 | 10 | 35 | 110 | 330 | 110 | 220 |
Продолжение таблицы 19
| Величина | Варианты | |||||||||
| 05 | 15 | 25 | 35 | 45 | 55 | 65 | 75 | 85 | 95 | |
| Напряжение короткого замыкания, Uк, % | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 6,5 | 5,5 | 7,5 | 10,5 | 11 | 10,5 | 12 |
| Группа присоединений первого трансформатора | Y/Y-0 | Y/Y-0 | Y/Y-0 | Y/Y-4 | Y/Y-2 | Y/Y-8 | Δ/Y-11 | Δ/Y-5 | Δ/Y-9 | Y/Y-2 |
| Группа присоединений второго трансформатора | Y/Δ-11 | Y/Y-4 | Y/Y-6 | Y/Y-8 | Y/ Δ-7 | Y/ Δ-3 | Δ/Y-3 | Y/Y-8 | ||
|
|
6179
5904