Электрические машины

4 Задачи по электрическим машинам

Задача 1. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором характеризуется следующими номинальными величинами: мощность Рн, линейное напряжение U, частота вращения ротора nн, коэффициент полезного действия hн, коэффициент мощности cosφн, кратность пускового тока I1п/I1н, кратность максимального момента Mmax/Mн.
Определить:
1.Активную мощность, потребляемую двигателем из сети Р1н; номинальный Мн и критический Мкр моменты (Мкр = Мmax); номинальный I1н и пусковой I1п токи.
2.Число пар полюсов статорной обмотки р, частоту вращения магнитного поля статора n1, номинальное sн и критическое sкр скольжения.
3.Зависимость электромагнитного момента от скольжения М = f(s). Построить графики M = f(s) и n = f(M).
4.Значения пускового и критического моментов при уменьшении питающего напряжения на 15%. Указать, можно ли запустить двигатель под нагрузкой;Мс = Мн при снижении напряжения на 15%

Задача 2. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения характеризуется следующими номинальными величинами: мощность на валу Рн, напряжение на зажимах двигателя Uн, частота вращения nн, потери мощности в цепях якоря ΔРан, коэффициент полезного действия ηн, процентное значение тока возбуждения iвн%.
Определить:
1. При номинальном режиме работы момент на валу двигателя Мн, ток якоря Iан, ток обмотки возбуждения Iвн и ток, потребляемый из сети Iн.
2. Сопротивление цепи возбуждения Rв и цепи якоря Ra, сопротивление пускового реостата Rпуск, чтобы пусковой ток был в 2,5 раза больше номинального.
3. Рассчитать и построить графики зависимостей n = f(Ia), n = f(M), η = f(Ia).
4. Определить пределы изменения частоты вращения двигателя при регулировании добавочного сопротивления в цепи якоря от 0 до 4 Ra и токе Ia = Iан.

Задача 3. Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения при номинальном режиме работы имеет: напряжение на зажимах двигателя Uн, мощность на валу Pн, частоту вращения nн, потери мощности в обмотке якоря ΔРан и в обмотке возбуждения ΔРвн, прочие потери мощности ΔРМ.
Определить:
1. Мощность, потребляемую из сети Р1н, ток двигателя Iн, момент на валу Мн.
2. Сопротивление якорной обмотки Ra и обмотки возбуждения Rв.
3. Построить зависимости частоты вращения якоря и момента от тока  якоря, т.е. n = f(Ia) и М = f(Ia). Используя указанные зависимости, рассчитать и построить механическую характеристику двигателя n = f(М).

Задача 4. Однофазный трансформатор малой мощности характеризуется следующими номинальными величинами: мощность Sн, первичное напряжение U1н, вторичное напряжение U2н, процентное значение тока холостого хода i0 %, мощность потерь в сердечнике трансформатора P0, процентное значение напряжения короткого замыкания uk %, мощность потерь короткого замыкания Pкн.
Определить:
1) Коэффициент трансформации трансформатора k, номинальные токи первичной I1н и вторичной I2н обмоток.
2) Параметры T-образной схемы замещения, КПД при коэффициенте нагрузки β = (0,25; 0,5; 0,75; 1) и коэффициенте мощности cosφ2 = 0,8.
3) Процентное изменение вторичного напряжения Δu% и вторичное напряжение U2 при β = (0,25; 0,5; 0,75; 1) и cosφ2 = 0,8.
4) Характер нагрузки, при котором вторичное напряжение не зависит от коэффициента β.
5) Коэффициенты мощности для режимов холостого хода и короткого замыкания – cosφ0, cosφк.
6) Начертить схему замещения трансформатора, построить зависимость U2 = f(β) при cosφ2 = 0,8.