Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе



Скачать 237,9 Kb.
страница1/3
Дата14.04.2019
Размер237,9 Kb.
ТипПояснительная записка
  1   2   3
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГБОУ ВО


Государственный аграрный университет Северного Зауралья

Институт дистанционного образования

Кафедра «Энергообеспечение сельского хозяйства»

Дисциплина «Электрические машины и аппараты»



РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

Номер зачетной книжки___________

Номер варианта 1

Студент




Фамилия и инициалы



Группа







Руководитель

(должн., уч. степень, уч. звание)






Фамилия и инициалы

Тюмень -2017

Задание №1.

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.




Вариант

Sн, кВА

U1н, кВ

U2н, кВ

Uк, %

I0, %

р0, Вт

pкн, Вт

cos φ2

Характер нагрузки

1

25

10

0,4

4,5

3,2

125

690

0,9

Активно-индуктивная

Таблица 1.1 - Данные к задаче 1 раздела № 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/2, 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.


Решение:

1. Электромагнитная схема трехфазного двухобмоточного трехстержневого трансформатора со схемой соединения Y/Yн.



Рисунок 1.1 - Электромагнитная схема трехфазного двухобмоточного трехстержневого трансформатора.


Определяем 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.

Для силовых трехфазных трансформаторов можно считать, что мощность практически равна вторичной мощности , поскольку номинальное значение КПД близко к единице. Поэтому номинальное (линейное) значение первичного и вторичного токов трансформатора определить из этих соотношений.

Номинальные линейные токи обмоток:




Номинальные фазные токи обмоток (при соединении Y/Yн):

;

Номинальные фазные напряжения (при соединении обмоток Y/Yн):



;

Коэффициент трансформации:



Ток холостого хода:



2. Определяются параметры схемы замещения.

Фазное напряжение короткого замыкания:

Полное сопротивление короткого замыкания:



Активное сопротивление короткого замыкания:



Реактивное сопротивление короткого замыкания:



Поскольку Rк = R1 + R/2 и Хк = X1 + Х/2 , то сопротивления обмоток трансформатора можно легко определить на основе допущения, что R1 ≈ R/2 и X1 ≈ Х/2.





Действительные значения сопротивлений вторичной обмотки трансфор­матора:





Значение величины полного Zm, активного Rm и индуктивного сопротив­лений ветви намагничивания Хm для схемы замещения трансформатора:













На основании выполненных расчетов вычерчивается Т-образная схема замещения трансформатора.



Рисунок 1.2 - Т-образная схема замещения трансформатора.

3. Оптимальный коэффициент загрузки трансформатора:

Величину КПД трансформатора при заданном значении загрузки по то­ку βi = Ii/Iн определяют методом отдельных потерь по формуле





Для упрощения вычислений используется пакет Mathcad, результаты расчетов сводятся в таблицу.

Для построения зависимости η = f(β) при U1 = const и cos φ2 = const последовательно подставляются значения βi = 0; 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 и βопт и находятся соответствующие им значения ηi.

Коэффициент загрузки

0

0,25

0,5

0,75

1,0

1,25





0

0,971

0,9742

0,9705

0,965

0,959

0,9746

Таблица 1.2 – Результаты расчетов зависимости .

Рисунок 1.3 - Зависимость .

4. Для построения зависимости η = f(β) при U1 = const и cos φ2 = const ипользуется выражение:

где Uка, Uкр соответственно значения падения напряжения на активном и индуктивном сопротивлении короткого замыкания трансформатора.





Для активно-индуктивной нагрузки изменение напряжения трансформатора:







Подставляя значения βi = 0; 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,25 и находятся соответствующие им значения ΔU1. На основании данных расчетов строится график ΔU1 = f(β).

Для построения внешней характеристики трансформатора U2=f(β) при U1=const и cosφ2=const находится значение величины вторичного напряжения U2 с учетом характера нагрузки при рассматриваемых выше значениях βi.

Напряжение на выводах вторичной обмотки определяется по формуле:



Для упрощения вычислений используется пакет Mathcad, результаты расчетов сводятся в таблицу.





Коэффициент

загрузки



0

0,25

0,5

0,75

1,0

1,25

Активно-индуктивная



0

1,01

2,016

3,024

4,032

5,04



400

398,99

395,97

390,93

383,87

374,8

Таблица 1.3 – Результаты расчетов зависимостей и .
По результатам расчетов строятся зависимости и .

Рисунок 1.4 - Зависимость .



Рисунок 1.5 – Внешняя характеристика трансформатора при

активно-индуктивной (cosφ2=0,9) нагрузке.

Задание №2.

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.



Вариант

Рн,

кВт


кВт

Iн, А

nн,

об/мин


η, %.

cos φн

R, Ом

I0, А

р0, Вт

рКН,

Вт


Uк, В

1

3,0

7

1420

81,0

0,81

1,83

2,5

200

440

60

Таблица 2.1 - Данные к задаче 2 раздела 1.



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3


База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница