Электрические машины, 3 РГР: Расчёт трёхфазного силового трансформатора; Схема обмотки электрической машины переменного тока; Расчет синхронного генератора.

Расчетно-графическая работа №1

Расчёт параметров и характеристик трёхфазного силового трансформатора

Для трехфазного двухобмоточного трансформатора из таблицы 1, принимая первичной обмоткой обмотку ВН:

1. Определить фазные значения номинального напряжения, а также номинальный ток и его фазные значения на сторонах ВН и НН, и коэффициент трансформации (для средней ступени напряжения ВН).

2. Вычертить в масштабе эскиз магнитной системы и размещения на ней обмоток. Вычертить схемы соединения обмоток, обеспечивающие получение заданной группы соединения.

3. Определить:

а) массы стали стержней и ярм, потери холостого хода Рx, среднее (среднее арифметическое для трех фаз) значение тока холостого хода I0 и его активной I0a и реактивной I0р составляющих, а также соsφ0 - все величины для номинального значения напряжения Uном при f = 50 Гц;

б) приведенные к первичной обмотке параметры схемы замещения R0, X0 и Z0 в омах при U =Uном;

в) рассчитать и построить характеристики холостого хода: Px=f(U); I0=f(U) и соsφ0= f(U), а также графики I0а=f(U) и I0р==f(U) для диапазона значений U от 50 до 110% от Uном;

4. Определить:

а) потери короткого замыкания Рк;

б) приведенные к первичной обмотке составляющие сопротивления короткого замыкания Rк, Xк, Zк в Ом; составляющие напряжения короткого замыкания uка и uкр, напряжение короткого замыкания uк в процентах и соsφк;

в) рассчитать и построить график изменения вторичного напряжения трансформатора ∆U = f(cosφ2) при номинальном токе. Определить cosφ2, при котором ∆U принимает максимальное значение. Построить на одной диаграмме внешнюю характеристику U2=f(I2) и график ∆U=f(I2) при cosφ2 = 1 и cosφ2 = 0,7.

5. Построить в масштабе приведенную векторную диаграмму для одной фазы трансформатора при нагрузке номинальным током и cosφ2 =0,8;

6. Рассчитать зависимость КПД от нагрузки η =f(P2) при соsφ2 = 1 и соsφ2 = 0,7. Построить зависимость КПД от нагрузки при соsφ2=1 и соsφ2=0,7. Определить P2, при котором η приобретает максимальное значение.

Таблица 1 - Основные данные трехфазных двухобмоточных трансформаторов с естественным масляным охлаждением с алюминиевыми (№ 1—18) и медными (№ 19—30) обмотками

...

Решение

...

Расчетно-графическая работа №2

Построение схемы обмотки электрической машины переменного тока

1. Построить схему соединения трехфазной двухслойной петлевой обмотки с параметрами, приведенными в таблице 2. При построении обмотки считать, что шаг обмотки укорочен на одно зубцовое деление.

2. Для построенной обмотки определить коэффициенты укорочения, распределения и обмоточный коэффициенты для гармоник прядка ν=1, 5, 7.

Таблица 2 - Параметры трехфазных двухслойных обмоток машин переменного тока

Решение

...

Расчетно-графическая работа №3

Расчет параметров и характеристик синхронного генератора

Для трехфазного синхронного генератора из таблицы 3:

1. Определить:

• номинальную активную мощность Pном;
• номинальный ток обмотки статора Iном;
• число полюсов 2р;
• номинальные потери Рном.

2. Построить угловые характеристики Р=Р(ϴ) при Е0= 0,95, 1,0 и 1,05 Uном.

3. По угловым характеристикам для режима работа Е0= Uном. определить:

• номинальный угол нагрузки ϴном;
• максимальную мощность генератора Рmax;
• статическую перегружаемость.

4. Определить минимальное значение ЭДС Е0, при котором возможна работа генератора с номинальной нагрузкой.

Таблица 3 - Параметры синхронных генераторов

...

Решение

...