Электрические машины и аппараты

Задания к курсовым работам

В каждой задаче предусмотрено 50 вариантов. Свой вариант студент определяет по последним двум цифрам номера зачетной книжки или студенческого билета, если цифра превышает число 50, то номер задания определяется путем вычитания из последних двух цифр зачетной книжки цифры 50 . Исходные данные по вариантам приведены в таблицах вместе с условиями задач.

1. Задание для выполнения раздела по трансформаторам и указания по его выполнению

Трехфазный двухобмоточный трехстержневой трансформатор включен в сеть с напряжением UH при схеме соединения обмоток Y/YН. Величины, характеризующие номинальный режим работы трансформатора, приведены в таблице 1: полная мощность SH, первичное линейное напряжение U1н; вторичное линейное напряжение U2н; напряжение короткого замыкания Uк; мощность потерь короткого замыкания (при номинальном токе) ркн. Кроме того, заданы значения тока холостого хода Iо (в % от I1н), мощность потерь холостого хода ро, коэффициент мощности cos φ2 и характер нагрузки.

Таблица 1 — Данные к задаче 1

Содержание задания

1 Начертить электромагнитную схему трехфазного трансформатора и определить номинальные токи в обмотках трансформатора I1ф и I2ф, фазное напряжение обмоток U1ф и U2ф, коэффициент трансформации фазных напряжений к и ток холостого хода I0 в амперах.

2 Определить параметры схемы замещения трансформатора R1, X1, R/ , Х/2, Ro, Xo.

3 Построить зависимость КПД трансформатора от нагрузки η = f(β) при cos φ2 = const и определить оптимальную загрузку его по току βопт.

4 Построить зависимость изменения вторичного напряжения от изменения нагрузки ΔU = f(β) и внешнюю характеристику трансформатора U2 = f(β) при U1= const и cos φ2 = const.

Примечание. При решении задачи все характерные величины трехфазного трансформатора определяют для одной фазы.

Задание для выполнения раздела по асинхронным машинам серии RA

Трехфазный асинхронный двигатель включен в сеть с напряжением Uн = 380В при схеме соединения обмоток статора в звезду. Величины, характеризующие номинальный режим работы двигателя, приведены в таблице 2. полезная мощность на валу Рн; потребляемый ток Iн; частота вращения ротора nн; коэффициент мощности cos φн, КПД. Кроме того, заданы величины тока холостого хода I0, сопротивление обмотки статора R1х при температуре 20°С, мощность потерь холостого хода р0, мощность потерь короткого замыкания ркн при токе обмотки статора Iн и напряжении короткого замыкания Uк.

Содержание задания

5 Начертить электромагнитную схему асинхронного двигателя.

6 Построить рабочие характеристики п, М, I, Р1, η, cos φ = f(P2) и механическую характеристику асинхронного двигателя п = f(М).

Задание для выполнения раздела по синхронным машинам

Трехфазный синхронный генератор включен в сеть и нагружен симметричной нагрузкой. Значения величин в относительных единицах (о. е.), характеризующих номинальный режим работы генератора, составляют напряжение на выводах обмотки статора UН = 1 o.e. и коэффициент мощности нагрузки cos φн (см. таблицу 4). Кроме того, в таблице заданы значения других величин в относительных единицах: активного Ra и индуктивного Хσ сопротивлений обмотки статора магнитодвижущей силы (МДС) продольной реакции якоря F0 при номинальном токе статора и заданном значении cos φн нагрузки. По условию также задана нормальная характеристика холостого хода генератора (таблица 3).

Таблица 3 — Нормальная характеристика холостого хода синхронного генератора

Содержание задания

7 Начертить эскиз магнитной системы и построить векторную диаграмму Потье для режима номинальной нагрузки генератора. Определить по диаграмме Потье повышение напряжения при полном сбросе нагрузки генератора.

8 Построить с помощью векторной диаграммы Потье внешнюю U=f(I) и регулировочную Iв = f(I) характеристики синхронного генератора при заданном значении cos φн.

Таблица 4 – Данные для построения нормальной характеристики холостого хода генератора

Задание для выполнения раздела по машинам постоянного тока

Электродвигатель постоянного тока с параллельным (независимым) возбуждением включен в сеть с напряжением Uн. Величины, характеризующие номинальный режим работы двигателя, приведены в таблице 7: полезная мощность на валу Рн; потребляемый ток Iн, частота вращения якоря пн. Кроме того, заданы величины сопротивления цепи якоря Кя и цепи возбуждения RB; величина постоянных потерь мощности р0 и кратность пускового тока двигателя Кп = Iп/ Iн.

Таблица 5 — Данные к задаче 4 раздела для машин постоянного тока на базе серии 4П

Содержание задания

1. Вычертить электромагнитную схему и электрическую схему включения двигателя, определить пределы измерения электрических величин, выбрать контрольно- измерительные приборы и оценить величину сопротивления пускового реостата.

2. Определить для номинального режима работы двигателя ток якоря IЯН и ток возбуждения IBН; противо — ЭДС обмотки якоря Ен, электромагнитную мощность Рэм и вращающий момент Мн; а также частоту вращения якоря n0 в режиме идеального холостого хода.

3. Построить механические характеристики двигателя n = f(M).