Методические указания и пример расчета. Решение данной задачи рассматривается при следующих исходных данных: Sном=630 кВ*А; U1ном=10 кВ; U2ном=400 В; Pх=1,8 кВт; Pк=8,4 кВт; Uk =5%; φ2=37°;
Решение данной задачи рассматривается при следующих исходных данных: Sном=630 кВ*А; U1ном=10 кВ; U2ном=400 В; Pх=1,8 кВт; Pк=8,4 кВт; Uk =5%; φ2=37°; группа соединения обмоток Y/Y – 6.Это решение, осуществляется в следующем порядке.
Составляется схема электрической цепи нагруженного трансформатора (рис.33).
Рис. 33
Определяется коэффициент трансформации. Так как обе обмотки соединены звездой, то линейный nЛ и фазный nФ коэффициенты трансформаций равны: .
Определяются фазные номинальные напряжения первичной и вторичной обмоток:
В; В.
Определяются значения номинальной мощности и мощностей потерь при опытах холостого хода и короткого замыкания, приходящиеся на одну фазу:
кВ*А;
кВт; кВт;
Определяются номинальные токи первичной и вторичной обмоток. Так как обмотки соединены звездой то линейный и фазный токи равны:
А;
А.
Определяется внешняя характеристика трансформатора, представляющая зависимость вторичного напряжения U2 от тока нагрузки I2 или от величины β, которая пропорциональна току нагрузки ( ). Зависимость определяется в следующем порядке. Определяются активная Uак и реактивная Uрк составляющие напряжения короткого замыкания в процентах от U1Ф.ном:
;
.
Определяется зависимость относительного изменения вторичного напряжения ΔU2 от коэффициента нагрузки β по формуле . При β=0,6 и φ2=37° получаем: . Значения ΔU2 для остальных значений β приведены в табл.20.
Определяется зависимость U2(β) по формуле . При β=0,8 получаем В. Значения U2(β) для остальных значений β приведены в табл. 20.
Определяется зависимость коэффициента полезного действия трансформатора от коэффициента нагрузки β по формуле:
.
При β= 0,6 получаем
.
Значения η(β) для остальных значений β приведены в табл. 20.
Таблица 20
β | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | |
ΔU2, % | 0,39 | 0,78 | 1,56 | 2,36 | 3,15 | 3,94 | 4,73 | |
U2(β),В | ||||||||
η(β) | 0,964 | 0,979 | 0,984 | 0,983 | 0,982 | 0,980 | 0,977 |
На основании данных табл. 20 строятся графики зависимостей U2(β) и η(β) (рис. 34 и 35).
Задача 12.Расчет характеристик асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором.
Исходные данные к расчету приведены в табл. 21 и 22, Этими данными являются: номинальная мощность двигателя Pном, номинальная, частота вращения ротора nном, номинальный коэффициент полезного действия ηном, номинальный коэффициент мощности cosφном, кратность максимального момента Mmax/Mном, кратность пускового тока Iп/Iном , номинальное напряжение Uном, число пар полюсов обмотки статора р, схема соединения обмоток статора. Двигатель получает электроэнергию от сети с частотой напряжения 50 Гц.
Требуется: определить номинальную мощность, потребляемую двигателем от сети, номинальный и пусковой токи статора, номинальное к критическое скольжения, номинальный, максимальный и пусковой моменты; рассчитать и построить зависимость момента от скольжения и механическую характеристику; начертить схему подключения двигателя к сети посредством магнитного пускателя, обеспечивающего двигателю реверсирование, максимальную и тепловую защиту.
Таблица 21
Номер личного варианта | Pном, кВт | nном, об/мин | ηном, % | cosφном | p | ||
0,88 0,88 0,90 0,90 0,90 0,90 0,89 0,87 0,88 0,89 0,86 0,88 0,90 0,89 0,86 0,86 0,87 0,87 0,88 0,89 0,89 0,78 0,79 0,82 0,82 | 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,0 2,0 2,0 1,8 1,9 2,1 2,0 1,8 1,8 1,9 1,8 1,7 1,8 1,9 1,7 1,6 1,7 1,6 | 5,5 6,5 6,5 6,6 |
Таблица 22
Номер группового варианта | |||||
Схема соединения обмоток статора | |||||
Номинальное напряжение, В |