Задачи №1-10

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Программой предмета «Электрические машины подвижного состава» предусмотрено изучение устройства, принципа действия, характеристик электрических машин постоянного и переменного тока, трансформаторов, преобразователей и аккумуляторных батарей подвижного состава.

При изучении предмета необходимо, кроме основного учебника, использовать дополнительную литературу, а также следить за вновь выходящей научно-технической литературой, в том числе периодической, изучать все новое, что появляется в области создания и совершенствования электрических машин подвижного состава.

После изучения материала выполняется контрольная работа. При выполнении контрольной работы схемы необходимо вычерчивать в соответствии с ГОСТ 2722 - 68 и ГОСТ 2723 - 68 на условные графические обозначения в электрических схемах.

На схемах электрических машин должны быть указаны направления ЭДС и тока. Решение задач должно сопровождаться краткими пояснениями. В ходе решения задачи вначале следует записать формулу, затем подставить числовые значения величины, записать единицы измерения.

Записи в контрольной работе должны быть выполнены аккуратно, схемы вычерчены с применением чертежных принадлежностей. Методические указания по решению задач даны после каждого задания на контрольную работу для обеих специализаций.

Программой предмета предусмотрено выполнение лабораторных работ.

Конкретный перечень лабораторных работ, подлежащих выполнению, определяется цикловой комиссией техникума в соответствии с количеством часов по учебному плану.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кацман М.М. Электрические машины. М.: Высшая школа.

2. Дайлидко А.А. Электрические машины тягового подвижного состава.

3. Бородин А.П. Электрическое оборудование тепловозов.

4. Тепловозы. В.Д. Кузьмич, И.П. Бородулин, Э.А. Пахомов и др.; М.: Транспорт, 1991.

5. Калинин В.К. Электровозы и электропоезда. М.: Транспорт, 1991.

Контрольная работа состоит из 3 задач и 2 вопросов.

Вариант определяется двумя последними цифрами шифра студента по таблице вариантов.

Таблица вариантов

Две последние цифры шрифта	Варианты	Номера задач	Две последние цифры шрифта	Варианты	Номера задач
01или51		1, 15,29,37,45	26 или76		10, 15,21,40,41
02 или 52		2, 14,28,36,44	27шш77		9, 14, 22, 39, 42
03 или 53		3, 13,27,35,43	28 или 78		8, 13,23,38,43
04 или 54		4, 12,26,34,42	29или79		7, 12, 24, 37, 44
05 или 55		5, 11,25,33,41	30или80		6, 11,25,36,45
06 или 56		6, 12, 24, 32, 42	31 или81		5, 20, 26, 35, 46
07 или57		7, 13,23,31,41	32 или 82		4, 19, 27, 34, 47
08 или 58		8, 14,22,40,42	33 или 83		3, 18,28,33,48
09 или 59		9, 15,21,39,43	34 или 84		2, 17,29,32,49
10 или 60		10, 16,22,38,44	35 или 85		1, 16,30,31,50
11 илиб!		1, 17,23,37,45	36или86		2, 15,29,32,49
12 или 62		2, 18,24,36,46	37 или 87		3, 14,28,33,48
13или63		3, 19,25,35,47	38 или 88		4, 13,27,34,47
1 4 или 64		4, 20, 26, 34, 48	39или 89		5, 12,26,35,46
15 или 65		5, 19,27,33,49	40 или 90		6, 11,25,36,45
16 или 66		6, 18,28,32,50	41 или91		7, 12, 24, 37, 44
1 7 или 67		7, 17,29,31,49	42 или 92		8, 13,23,38,43
18или68		8, 16, 30, 32, 48	43 или 93		9, 14, 22, 39, 42
19или69		9, 15,29,33,47	44 или 94		10, 15,21,40,41
20 или 70		10, 14,28,34,46	45 или 95		9, 16, 22, 39, 42
21 или71		1, 13,27,35,45	46 или 96		8, 17,23,38,43
22 или 72		2, 12,26,36,44	47 или 97		7, 18,24,37,44
23 или 73		3, 11,25,37,43	48 или 98		6, 19, 25, 36, 45
24 или 74		4, 12,24,38,42	49 или 99		5,20,26,35,46
25 или 75		5, 13,23,39,41	50 или 00		4, 19,27,34,47

ЗАДАЧИ №1-10

Дизель тепловоза при номинальной мощности вращает синхронный тяговый генератор (или агрегат).

Необходимые данные приведены в табл.1.

Вычислить: 1. Полную, активную и реактивную мощность генератора, S, Q, P.

2.Активную мощность отдаваемую нагрузке Р₂.

З.Число полюсов, 2р.

4.Мощность дизеля в кВт и л.с.

5.Суммарные потери мощности, Рпот, кВт.

Начертить принципиальную электрическую схему синхронного генератора с системой возбуждения.

Таблица1

Величины	Номера задач
Частота вращения,
об/мин.
Номинальный ток, А								137,5
Сопротивление
цепи возбужде-				25,6	14,4	28,75	57,5
ния,Rв,Ом
Потери мощности
в цепи возбужде-
ния, Рв,Вт
Магнитный поток
на пару полюсов,	0,038	0,0092	0,01	0,032	0,376	0,02	0,0132	0,035	0,0144	0,011
Ф,Вб
Число полюсов,
Тип обмотки	Пет-левая	Вол-новая	Вол-новая	Пет-левая	Пет-левая	Вол-новая	Пет-левая	Вол-новая	Пет-левая	Вол-новая
Число активных
проводников яко
ря, N

ЗАДАЧИ 11-20

Тяговые генераторы постоянного тока независимого возбуждения тепловозов имеют основные величины, значения которых приведены в табл.2.

Таблица 2

Величины	Номера задач
Тяговый генератор	ГП-311 Б	ГП-311В	МПТ- 99/47 А	МПТ-120/49	МПТ-120/55 А	ГП-300 Б	ГП-312	ГП-319	ГП-311	ГП-311В
Напряжение про- должительного режима низшее, Uн, В
Ток при низшем напряжении, Iан, А
Частота вращения, n, об/мин.
КПД в продолжительном режиме|, %	94,2	94,0	94,5	95,7	95,4	94,0	94,5	93,6	94,2	94,0
Сопротивление обмотки якоря, rа, Ом	0,001178	0,001178	0,00205	0,00136	0,0014	0,00607	0,00103	0,0036	0,001178	0,001178
Сопротивление обмотки добавочных полюсов, rд, Ом	0.00865	0,00865	0,00147	0,000736	0,000739	0,0039	0,00087	0,0025	0,000865	0,000865
Число добавочных полюсов, nд.
Падение напряжения в переходных контактах щеток, ∆Uщ, В.

Вычислить для заданного режима работы генератора:

1. Полезную электрическую мощность, передаваемую нагрузке, P₂,кВт.

2. Мощность дизеля (подводимую мощность), P₁, кВт.

3. Полный тормозной момент генератора (вращающий момент дизеля), М₁|, Нм.

4. ЭДС генератора, Е_ан, В.

5. Электромагнитную мощность генератора, Рэм, кВт.

6. Электромагнитный момент генератора, М_эм, Нм.

7. Электрические потери в контакте щеток, Р_эш, Вт.

8.Потери в цепи якоря, Р_эа, Вт.

ЗАДАЧИ 21-30

Тяговые двигатели постоянного тока последовательного возбуждения ТПС имеют основные величины, значения которых приведены в табл. 3.

Вычислить:

1. Часовую мощность двигателя на валу, Р_Ч, кВт.

2. Вращающий момент двигателя в часовом режиме, М_Ч, Нм.

3. Мощность, потребляемую двигателем из сети в часовом режиме, Р_с, кВт.

4. Потери мощности в обмотках двигателя, Роб, Вт.

5. ПротивоЭДС обмотки якоря, Е_а, В.

6. Магнитный поток пары полюсов, Ф, Вб.

7. Постоянные машины С_e и Сn.

8. Электромагнитный момент двигателя, М_эм, Нм.

9. Электромагнитную мощность двигателя, Р_эм, кВт.

10. Вращающий момент колесной пары, М_к, Нм.

11. Касательную силу тяги электровоза, Fкэ, Н.

12. Максимальную скорость движения электровоза и скорость в часовом режиме, \/к,

Vч, км/ч.

Начертить принципиальную электрическую схему двигателя.

Величины			Номера задач
Тяговый двигатель	ДПЭ-400	НБ-406	ТЛ-2К	А4846е Т	НБ-412М	НБ-412К	НБ-414Б	НБ-418К	НБ-420Б	ТАО-649А
Серия электровоза	ВЛ 22м	ВЛ8	ВЛ 10	ЧС2	ВЛ60	ВЛ 60к	ВЛ80	ВЛ 80к	ВЛ82	Ф
Напряжение на зажимах двигателя, Uд, В
Ток часовой, IЧ, А
Частота вращения максимальная, nmax, об/мин
птах, об/мин
КПД на валу, %	92,0	92,1	92,7	94,3	92,4	93,4	94,7	94,36	94,3	92,8
Передаточное число тяговой передачи, µ	4,45	3,905	3,826	1,75	3,826	3,826	4,63	4,19	4,1	4,437
Тип обмотки якоря	Вол-новая	Пет-левая	Пет-левая	Пет-левая	Пет-левая	Пет-левая	Пет-левая	Пет-левая	Петлевая	Петлевая
Общее количество проводников обмотки якоря, N
Число полюсов, 2р.
Общее сопротивление обмоток двигателя, Rд, Ом,({t=110^оC)	0,240	0,1567	0,129 5	0,105	0,126 8	0,118 1	0,039	0,041	0,125 1	0,027 7
Диаметр движущего колеса, Dк, мм
Осевая формула электровоза	Зо+ Зо	2о+ 2о+ 2о+ 2о	2о-2о-2о-2о	3о-3о	3о-3о	Зо-3о	2(2о-2о)	2(2о-2о)	2(2о-2о)	Зо-3о
КПД зубчатой передачи	0,975	0,975	0,975	0,975	0,975	0,975	0,975	0,975	0,975	0,98

ВОПРОСЫ 31-40

31.Объясните устройство и принцип действия трехфазного синхронного двигателя. В чем особенности этого двигателя?

32.Опишите способы возбуждения синхронных машин, приведите поясняющие схемы.

33.Приведите и поясните энергетическую диаграмму трехфазного асинхронного двигателя. Как зависит от нагрузки КПД этого двигателя?

34.Укажите особенности, поясните устройство асинхронных двигателей с улучшенными пусковыми характеристиками.

35.сравните асинхронный двигатель и трансформатор. Начертите принципиальные схемы. Что между ними общего, в чем различие?

36.В каких режимах может работать трехфазная асинхронная машина? Объясните каждый режим.

З7.Поясните, какие потери мощности возникают при работе трансформаторов и как их определяют опытным путем.

38.Перечислите условия включения на параллельную работу трехфазных трансформаторов, что такое группа соединения и как она определяется?

39.Приведите примеры использования одноякорных преобразователей и двигателей-генераторов. Каковы их достоинства и недостатки?

40.Что понимают под номинальным режимом работы электрических машин? За счет чего происходит нагревание и какие способы охлаждения электрических машин вы знаете?

ВОПРОСЫ 41-50

41. Начертите схемы и скоростные характеристики двигателей постоянного тока параллельного и последовательного возбуждения. В чем особенности каждого из этих двигателей?

42. Какая коммутация н6азывается прямолинейной? Какие причины могут вызвать искрение под щетками?

43. Что называется реакцией якоря и как она влияет на работу машин постоянного тока?

44. Перечислите способы регулирования

41. Кратко опишите конструкцию и принцип действия тягового генератора типа ГП, изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.

42. Кратко опишите конструкцию и принцип действия тягового электродвигателя тепловоза, изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.

43. Кратко опишите конструкцию и принцип действия двухмашинного вспомогательного агрегата тепловоза, изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.

44. Кратко опишите конструкцию и принцип действия стартер-генератора тепловоза, изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.

45. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия вспомогательных электродвигателей постоянного тока тепловозов, изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.

46. Кратко опишите конструкцию и принцип действия делителя напряжения электропоезда, изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.

47. Кратко опишите конструкцию и принцип действия мотор-генератора электровоза постоянного тока, изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.

48. Кратко опишите конструкцию и принцип действия генератора управления ЭПС, изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.

49. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия вспомогательных электродвигателей постоянного тока тепловозов, изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.

50. Кратко опишите назначение, конструкцию и принцип действия двигателей постоянного тока, компрессоров и вентиляторов ЭПС, изобразите упрощенный эскиз общего вида с указанием основных частей, приведите основные технические данные.

Дата добавления: 2015-08-05