Содержание задания



Скачать 401,03 Kb.
страница1/2
Дата28.05.2019
Размер401,03 Kb.
ТипКурсовая
  1   2
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Мичуринский государственный аграрный университет

Кафедра агроинженерии, электротехники и информационных технологий

Курсовая работа по дисциплине “Теоретические основы электротехники”


Выполнил:

Студент 3 курс

Инженерного ф-та

Группы ИОБ 33 АЭЛ

Родин Д.Р.

Проверил:

Доцент

Нефедов А. Н.


Мичуринск - 2018

СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ



Задание. В начале трёхфазной сети с заданным линейным напряжением U подключен электродвигатель, а в конце – электрическая печь, фазы которой соединены треугольником.

Требуется: 1.Выбрать схему соединения обмоток электродвигателя и начертить схему заданной цепи.

2. Вычислить:

2.1. Линейные токи электродвигателя;

2.2. Линейные токи печи;

2.3. Входные токи цепи;

2.4. Фазные токи печи;

2.5. Падение напряжения в линии;

2.6. Фазные (линейные) напряжения на зажимах печи;

2.7. Потери активной мощности в линии.

3. Построить:

3.1. Векторную диаграмму фазных и линейных напряжений цепи;

3.2. Векторную диаграмму линейных токов двигателя;

3.3. Векторную диаграмму фазных и линейных токов печи.



Напряжение сети U, В.

Двигатель

Сопротивления

,









380

380/220

4

0.8

2+j5

27

Решение.


1. Выбираем схему соединения обмоток электродвигателя, исходя из соотношения между напряжением сети и линейным напряжением двигателя: так как линейное напряжение двигателя совпадает с напряжением сети, обмотки электродвигателя соединяем в звезду.

Схема заданной цепи представлена на рисунке.

Расчёт симметричной трёхфазной цепи обычно выполняют только для какой-то одной фазы. Тогда токи других фаз будут по величине равны вычисленным токам, а по фазе сдвинуты относительно них соответственно на .

Для перехода от заданной трёхфазной цепи к расчётной однофазной цепи предварительно преобразуем схему симметричного треугольника в эквивалентную звезду, вычислив сопротивление луча эквивалентной звезды по формуле :



27/3=9 Ом.

Затем мысленно соединяем нулевым проводом (пунктирные линии) нулевые точки эквивалентной звезды и звезды обмоток двигателя с нулевой точкой сети и выделяем фазу из симметричной трёхфазной цепи с нулевым проводом, получая расчётную однофазную цепь.



Рис.1.1. Схема заданной трёхфазной цепи.

2.Вычисляем:

2.1. Линейные токи электродвигателя:

По схеме рис. 1.2. линейный ток фазы электродвигателя

где - мощность, потребляемая двигателем из сети, кВт;



- линейное напряжение сети, В;

cos - коэффициент мощности двигателя.



Этот ток отстаёт от фазного напряжения на угол сдвига фаз





Рис.1.2. Схема эквивалентной трёхфазной цепи.



Рис.1.3. Схема расчётной однофазной цепи.

Запишем в комплексной форме этот ток и токи других фаз (здесь и в дальнейшем все комплексные числа записываем в показательной и алгебраической формах):

;

Ток фазы отстаёт по фазе от тока фазы на , поэтому



;

Ток фазы опережает по фазе ток фазы на , поэтому



.

Проверяем по закону Кирхгофа правильность вычислений:



-верно.

2.2.Линейные токи печи:

Предварительно найдём полное сопротивление луча эквивалентной звезды (рис.1.2.):

Тогда по закону Ома



а токи других фаз сдвинуты по фазе относительно этого тока на





Проверяем по закону Кирхгофа



-верно.

2.3.Входные токи цепи определяем через линейные токи двигателя и печи по первому закону Кирхгофа соответственно для узлов (рис.1.2):







2.4.Фазные токи печи вычисляем через линейные токи печи, помня, что для симметричного режима ток фазы опережает линейный ток фазы на и по величине в меньше линейного тока:



Фазные токи для фаз и печи





2.5.Падения напряжения в фазе линии вычисляем по закону Ома как произведение линейного тока на сопротивление линии, предварительно записав это сопротивление в показательной форме:





Падения напряжения в других фазах линии:





2.6.Фазные напряжения печи, соединённой в треугольник, равны линейным напряжениям печи, совпадающим с линейными напряжениями на зажимах эквивалентной звезды. Для определения линейных напряжений эквивалентной звезды предварительно найдём фазное напряжение эквивалентной звезды либо по закону Ома:



(2)

Либо как разность фазного напряжения на входе линии и падения напряжения в фазе линии:



. (3)

Воспользуемся формулой (2):



Фазные напряжения других фаз эквивалентной звезды:





Так как эквивалентная звезда симметрична, линейное напряжение на её зажимах и опережает фазное напряжение на и по величине больше этого напряжения в :



(4)

Вычисляем по формуле (4) фазное (линейное) напряжение фазы печи:



Находим фазные (линейные) напряжения других фаз печи:





2.7.Потери активной мощности в линии:



где - действительная часть комплекса сопротивления линии, Ом.

Вычисляем:

3.По результатам вычислений строим векторные диаграммы.

3.1.Векторную диаграмму фазных и линейных напряжений цепи строим в следующем порядке:

а) выбираем масштаб напряжения: для

б) на оси действительных чисел комплексной плоскости откладываем вектор входного фазного напряжения линии ( ),и конец этого вектора называем точкой (рис.1.4);

в) вектор фазного напряжения эквивалентной звезды строим из начала координат и конец этого вектора обозначаем точкой ;

г) из точки в точку проводим вектор падения напряжения в фазе линии, а сумма векторов и даёт фазное напряжение сети ;

Рис.1.4. Векторная диаграмма фазных и линейных напряжений сети

д) поворачивая векторы и на , получим соответствующие векторы для фаз и , и построим векторы и падений напряжения в фазах и линии;

е) соединив точки , и , получим треугольник линейных напряжений , , на зажимах печи (следует помнить, что вектор линейного напряжения направлен в ту точку, которая в индексе этого напряжения стоит на первом месте);

ж) соединив точки , и , получим треугольник линейных напряжений , , на входных зажимах цепи.

3.2.Для построения векторной диаграммы линейных токов двигателя (рис.1.5):

а) строим в масштабе вектор и, поворачивая этот вектор на , получаем звезду фазных напряжений сети;

б) масштаб тока выбираем так, чтобы длина вектора линейного тока составляла длины вектора ; в данном случае принимаем ;

в) строим вектор ,отстающий от вектора на угол , и, поворачивая вектор на , получим звезду линейных токов двигателя.

3.3. Для удобства построения векторной диаграммы фазных и линейных токов печи (рис. 1.6.) векторы линейных напряжений , , строим из начала координат комплексной плоскости (в масштабе ). Затем:

а) из начала координат по направлениям этих линейных напряжений (для нагрузки, соединённой треугольником, они являются фазными) откладываем фазные токи печи

в масштабе ;

б) векторы линейных токов печи строим на основании первого закона Кирхгофа для узлов схемы, изображённой на рис.1.1:



; ; ,

т.е. вектор проводим из конца вектора в конец вектора ; вектор - из конца вектора в конец вектора ; и вектор из конца вектора в конец вектора .



Рис.1.5. Векторная диаграмма линейных токов двигателя.



Рис.1.6.Векторная диаграмма фазных и линейных токов печи.


3.4. Векторная диаграмма входных линейных токов цепи строится аналогично векторной диаграмме линейных токов двигателя и имеет такой же вид; отличие лишь в длине векторов и величине угла сдвига по фазе относительно соответствующего вектора напряжения. Поэтому векторную диаграмму входных токов цепи можно не строить, а ограничиться пояснением, подобным вышеприведённому в этом пункте.

4. В аварийном режиме работы при обрыве фазы печи:

-заданная цепь принимает вид, представленный на рис. 2.7;

-линейные токи двигателя остались без изменения, так как не изменились напряжение и параметры двигателя.



Рис. 2.7 Схема трёхфазной цепи в аварийном режиме

4.1 Определение токов несимметричной нагрузки.

4.1.1 Предварительно найдём фазные напряжения несимметричной цепи одним из двух способов





Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2


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

    Главная страница