Завдання 3. Розрахунок трифазного електричного кола.

Симетричний трифазний генератор із заданими ЕРС живить через трипровідну лінію електропередачі навантаження (схеми кіл розміщені у додатку С). Фазна напруга трифазного генератора U_Ф та параметри кола задані у таблиці 6.3.

1. Знайти комплексні опори кожної фази.

2.Визначити комплексні фазні та лінійні напруги та струми приймача.

3. Побудувати векторну діаграму струмів і напруг.

4. Розрахувати рівняння балансу потужностей генератора і приймача.

Таблиця 6.3.

Вихідні дані до завдання 3

Номер варіанта	Номер рисунка	UФ, B	Ra, Ом	Rb, Ом	Rc, Ом	Xa, Ом	Xb, Ом	Xc, Ом
	С.1							-
	С.2				-
	С.3				-
	С.4				-	-
	С.5					-
	С.6
	С.7		-					-
	С.8				-
	С.9			-
	С.10					-
	С.1							-
	С.2				-
	С.3				-
	С.4				-	-
	С.5					-
	С.6
	С.7		-					-
	С.8				-
	С.9			-
	С.10					-
	С.1							-
	С.2				-
	С.3				-
	С.4				-	-
	С.5					-
	С.6
	С.7		-					-
	С.8				-
	С.9			-
	С.10					-

Завдання 4. Розрахунок магнітного кола.

Для електромагніта постійного струму з немагнітним проміжком (геометрія магнітопроводу зображена в додатку D), відповідно до номера варіанта (таблиця 6.4) виконати наступне:

1. Визначити величину струму в котушці, що необхідна для створення у магнітопроводі магнітного потоку Ф, Вб.

2. Визначити повний магнітний опір магнітопроводу.

3. Скласти рівняння балансу магнітних напруг та МРС для магнітопроводу.

Таблиця 6.4.

Вихідні дані до завдання 4

Номер варіантау	Номер рисунка	, см	, см	, см	, см	, мм	, мВб	, витків
	D.1					0,1	0,5
	D.2					0,2	0,6
	D.3					0,05	0.7
	D.4					0,05	0.8
	D.5					0,06	0.9
	D.1					0,08
	D.2					0,06	1,1
	D.3					0,1	1,1
	D.4					0,05	1,3
	D.5					0,1	1,4
	D.1					0,2	1,5
	D.2					0,05	1,6
	D.3					0,05	1,7
	D.4					0,06	1,8
	D.5					0,08	1,9
	D.1					0,06
	D.2					0,1	2,1
	D.3					0,05	2,2
	D.4					0,1	2,3
	D.5					0,2	2,4
	D.1					0,05	2,5
	D.2					0,05	2,6
	D.3					0,06	2,7
	D.4					0,08	2,8
	D.5					0,06	2,9
	D.1					0,1
	D.2					0,05	3,1
	D.3					0,04	3.2
	D.4					0,1	3,3
	D.5					0,09	3,4

Завдання 5. Визначення параметрів заступної схеми однофазного трансформатора.

Трансформатор має наступні паспортні дані: номінальна потужність S_H кВА, номінальна напруга первинної і вторинної обмоток U_1H, В, U_2H, В, потужність короткого замикання і холостого ходу Р_к, Вт і Р_о, Вт, струм холостого ходу I₁₀, в % від номінального і напруга короткого замикання u_k, в % від номінальної. За даними дослідів неробочого ходу та короткого замикання відповідно до варіанта завдання (таблиця 6.5) виконати наступне:

1. Побудувати заступну схему трансформатора і визначити параметри елементів заступної схеми.

2. Визначити опори обмоток трансформатора.

3. Визначити вторинну напругу та струм при під’єднанні споживача з параметрами , .

4. Побудувати зовнішню характеристику і залежність при заданому .

Зауваження. При визначенні параметрів еквівалентної електричної заступної схеми трансформатора знехтувати спадом напруги у первинній обмотці у режимі неробочого ходу та намагнічуючою складовою струму в первинній обмотці у режимі короткого замикання. Зведений трансформатор вважати симетричним.

Таблиця 6.5.

Вихідні дані до завдання 5

Номер варіанта	SH, кВА	, кВ	, В	, %	, Вт	, %	, Вт	, Ом
	2,5							0,5
	6,3			2,2		9,5		0,55	0,9
				2,4					0,8
				2,6		8,5		1,5	0,7
				2,8					0,5
						7,5		2,5
				3,2					0,75
				3,4		6,5		3,5	0,5
				3,6					0,8
				3,8		5,5		4,5
	2,5								0,9
	6,3			4,2		4,5		5.5	0,8
				4,6		10,5			0,5
				4,8				6,5	0,6
						11,5
				5,2				7,5
				5,4		9,5			0,8
				5,6				8,5	0,75
				5,8		8,5
								9.5	0,9
	2,5			6,2		7,5			0,6
	6,3			6,4				10.5	0,95
				6,6		6,5			0,9
				6,8				11,5	0,85
					0,5	5,5
				7,2				12,5
				7,4		4,5			0,9
				7,6		10,5		13,5	0,8
				7,8					0,7
						11,5		14,5	0,5

Завдання 6. Розрахунок та побудова механічної характеристики трифазного асинхронного двигуна.

Відповідно до варіанта (таблиця 6.6) виконати наступне:

1. Розрахувати параметри та побудувати заступну схему двигуна.

2. Визначити номінальний і максимальний моменти, що розвиває двигун, номінальне і критичне ковзання.

3. Побудувати механічну характеристику двигуна .

4. Визначити споживану потужність.

Зауваження. Для всіх варіантів приймати, що: потужність двигуна без навантаження складає 5% від номінальної; струм двигуна без навантаження ; напруга живлення 380/220 В; частота струму =50 Гц. Двигун під’єднаний до лінії живлення зіркою.

Таблиця 6.6.

Вихідні дані до завдання 6

Номер варіанта	Тип двигуна	Потужність РНОМ,, кВт	При номінальній потужності
Частота обертання n, об/хв.	Струм статора IНОМ, А	ККД η, %	cosφ1
	4А50А2УЗ	0,09		0,32	60,0	0,70	4,0	2,0	3,0
	4А50В2УЗ	0,12		0,32	63,0	0,70	4,0	2,0	3,0
	4А56А2УЗ	0,18		0,54	66,0	0,76	4,0	2,0	2,8
	4А56В2УЗ	0,25		0,74	68,0	0,77	4,0	2,0	2,8
	4А63А2УЗ	0,37		0,93	70,0	0,86	4,5	2,0	2,8
	4А63В2УЗ	0,55		1,33	73,0	0,86	4,5	2,0	2,8
	4А71А2УЗ	0,75		1,7	77,0	0,87	5,5	2,0	2,8
	4А71В2УЗ	1,1		2,5	77,5	0,87	5,5	2,0	2,6
	4А80А2УЗ	1,5		3,3	81,0	0,85	6,5	2,1	2,6
	4А80В2УЗ	2,2		4,7	83,0	0,87	6,5	2,1	2,6
	4А902УЗ	3,0		6,1	84,5	0,88	6,5	2,1	2,6
	4А1002УЗ	4,0		7,8	86,5	0,89	7,5	2,0	2,6
	4А1002УЗ	5,5		10,5	87,5	0,91	7,5	2,0	2,4
	4А112М2УЗ	7,0		14,9	87,5	0,88	7,5	2,0	2,4
	4А132М2УЗ	11,0		21,2	88,0	0,90	7,5	1,7	2,4
	4А160 2УЗ	15,0		28,4	88,0	0,91	7,0	1,4	2,4
	4А315М6УЗ				93,5	0,90	6,5	1,4	2,4
	4А355 6УЗ				93,5	0,90	6,5	1,4	2,2
	4А355М6УЗ				94,0	0,90	6,5	1,4	2,2
	4А71В8УЗ	0,25		1,05	56,0	0,65	3,0	1,6	2,2
	4А80А8УЗ	0,37		1,4	61,5	0,65	3,5	1,6	2,2
	4А80В8УЗ	0,55		2,0	64,0	0,65	3,5	1,6	2,2
	4А90А8УЗ	0,75		2,7	68,0	0,62	3,5	1,6	3,0
	4А90В8УЗ	1,1		3,5	70,0	0,68	3,5	1,6	3,0
	4А100 8УЗ	1,5		4,7	74,0	0,65	4,0	1,6	3,0
	4А112МА8УЗ	2,2		6,18	76,5	0,71	5,0	1,9	3,0
	4А112МВ8УЗ	3,0		7,8	79,8	0,74	5,0	1,9	3,0
	4А132 8УЗ	4,0		10,3	83,0	0,70	5,5	1,9	3,0
	4А132М8УЗ	5,5		13,6	83,0	0,74	5,5	1,9	3,3
	4А160 8УЗ	7,5		17,7	86,0	0,75	6,0	1,4	3,3

Завдання 7. Вибрати тип напівпровідникового діода випрямляча (схема див. Додаток Е). Визначити напругу і коефіцієнт трансформації трансформатора, якщо дано випрямлений струм у приймачі з опором навантаження , Ом складає , А, а напруга мережі живлення ,В. Прийняти прямий опір діода .

Таблиця 6.7.

Вихідні дані до завдання 7

№	Рис.	,В	, Ом	, А	№	Рис	,В	, Ом	, А
	Е.1.			0,05		Е.4.			0,25
	Е.1.			0,075		Е.4.			0,045
	Е.1.			0,075		Е.4.			0,045
	Е.1.			0,075		Е.4.			0,045
	Е.1.			0,11		Е.4.			0,030
	Е.2.			0,11		Е.5.			0,030
	Е.2.			0,11		Е.5.			0,030
	Е.2.			0,15		Е.5.			0,09
	Е.2.			0,15		Е.5.			0,09
	Е.2.			0,15		Е.5.			0,09
	Е.3.			0,2		Е.1.			0,015
	Е.3.			0,2		Е.1.			0,015
	Е.3.			0,2		Е.1.			0,015
	Е.3.			0,25		Е.1.			0,2
	Е.3.			0,25		Е.1.			0,2

7. Методичні вказівки до виконання завдань.

Під час виконання індивідуальних робіт необхідно дотримуватися загальних рекомендацій:

- Вивчити теоретичні положення за заданою темою, ознайомитись з методикою розв’язання завдання.

- Ознайомитись з умовою задачі, зобразити схему електричного кола, виписати задані і шукані величини.

- На електричній схемі показати напрямки ЕРС, струмів і напруг.

- При числових розрахунках всі значення електричних і магнітних величин підставляти в основних одиницях СІ (А, В, Вт, Ом, Ф, Гн,…).

- Всі розрахунки супроводжувати поясненнями, називати використані закони та коментувати послідовність дій і перетворень.

- Графіки і векторні діаграми виконувати акуратно, використовуючи креслярські інструменти. Обов’язково вказуючи назву, шкалу та масштаб кожної з осей графіка чи діаграми.

- Звіт оформлюють на листах формату А4 відповідно до вимог ДСТУ 2843-94 „Електротехніка”.

1. Лінійні електричні кола постійного струму.

Основні поняття.

Найпростіше електричне коло складається з джерела електричної енергії, пасивного приймача і з’єднувальних провідників. Основні закони електричних кіл:

Закон Ома для ділянки кола встановлює зв’язок між електричним струмом І і напругою U на ділянці кола.

.

(1.1)

Тоді з акон Ома для повного кола, що містить джерело ЕРС з внутрішнім опором :

.

(1.2)

1-й закон Кірхгофа: алгебрична сума струмів, що сходяться до довільного вузла розгалуженого електричного кола, дорівнює нулю.

.

(1.3)

2-й закон Кірхгофа: алгебраїчна сума спадів напруг на вітках (добутків струму віток на опори віток) у довільному замкненому контурі дорівнює алгебричній сумі ЕРС у цьому контурі.

.

(1.4)

Використання цих правил тісно пов’язане з попереднім узгодженням додатних напрямів струмів та ЕРС і правилом обходу контурів. Знаки і в 1 і 2 рівняннях беруться додатніми, якщо напрями вказаних величин співпадають з напрямом обходу контуру і від’ємними, якщо напрями протилежні до обходу контуру.

Потужність в колі постійного струму:

.

(1.5)

Якщо електричне коло має р віток, в кожній з яких є резистивний опір R, джерело ЕРС E з внутрішнім опором , то баланс потужності в схемі запишеться:

,

(1.6)

де – потужність генератора (джерела електроенергії) к – ї вітки;

– потужність, що витрачається на внутрішньому опорі генератора;

– потужність, що виділяється в опорі R_к – ї вітки.

Під час визначення потужності у джерелах електричної енергії необхідно врахувати умовно-додатні напрями струмів.

Дата добавления: 2015-07-11