электромеханика задание

Задания на контрольную работу
Задача 1. Трехфазный синхронный генератор мощностью 𝑆𝐻 и
номинальным напряжением 𝑈1𝐻 работает с коэффициентом
мощности cosϕ1𝐻 . Обмотка фазы статора соединена звездой. При
этом частота вращения 𝑛1 , КПД генератора при номинальной
нагрузке ηном .
Требуется определить активную мощность генератора при
номинальной нагрузке, ток в обмотке статора, требуемую
первичному двигателю мощность и вращающийся момент при
непосредственном механическом соединении валов генератора и
первичного двигателя.
Исходные данные сведены в табл.
Задача 2. В трехфазную сеть напряжением 𝑈𝑐 включен
потребитель мощностью 𝑆потр при коэффициенте мощности cosϕ.
Определить мощность синхронного компенсатора 𝑄ск , который
следует подключить параллельно потребителю, чтобы
коэффициент мощности в сети повысился до значения ' cosϕ1 .
Исходные данные приведены в табл.
Задача 3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения
мощностью Рн и частотой вращения 𝑛н включен в сеть
напряжением 𝑈н . Сопротивление обмотки возбуждения при
рабочей температуре 𝑟в . а сопротивление обмоток в цепи якоря Σr .
В двигателе применены щетки марки ЭГ (падение напряжения на
пару щеток при номинальном токе 2-2,7 В и номинальная
плотность тока 0,1-0,15 А/мм2). Требуется определить
электромагнитную мощность и электромагнитный момент при
номинальной нагрузке двигателя, а также сопротивление пускового
реостата, при котором начальный пусковой ток двигателя был бы
равен 2,5𝐼н . Исходные данные
приведены в табл.
Задача 4. Генератор постоянного тока параллельного возбуждения
имеет следующие данные: Рн =200 кВт, 𝑈𝐻 =230 В и 𝑛н =500 об/мин.
Сопротивление обмотки якоря, включая сопротивление обмотки
дополнительных полюсов, равняется в нагретом состоянии
𝑟я =0,0123 Ом.
Ток возбуждения при указанных условиях 𝐼в =22 А. Характеристика
холостого хода задана в табл. 43.
Т а б л и ц а 43
Определить графическим способом изменение напряжения при
переходе от номинальной нагрузки к холостому ходу при
отсутствии регулирования в
цепи обмотки возбуждения, а также определить изменение
напряжения при сбросе нагрузки для случая питания цепи
возбуждения от независимого источника. В обоих случаях
пренебречь влиянием реакции якоря.
Задача 5. Двигатель параллельного возбуждения имеет следующие
данные: Рн =90 кВт, 𝑈𝐻 =220 В и 𝐼в =2 А, потребляемый ток из сети
I=49,7 А, частота вращения nн=850 об/мин. Сопротивление
обмотки якоря, включая сопротивление обмотки дополнительных
полюсов, при температуре 200 С равняется 𝑟я =0,28 Ом. Падение
напряжения на пару щеток при номинальном токе 2 В. Этот
двигатель необходимо использовать в качестве генератора,
дающего напряжение 𝑈𝑟 =230 В при токе в обмотке якоря равному
току в обмотке якоря двигателя.
Определить скорость вращения генератора при сопротивлении
обмотки якоря, приведенного к температуре 750 С и если
насыщение стали останется неизменным.
Задача 6. Два генератора с параллельным возбуждением
параллельно работают на общую нагрузку. Сопротивления обмоток
якорей генераторов 𝑟1я = 0,01 Ом и 𝑟2я = 0,05 Ом. При помощи
реостатов, включенных в обмотки возбуждения, произведена
регулировка ЭДС генераторов таким образом, что
каждый из генераторов посылает в сеть ток 𝐼1 = 𝐼2 = 200 А при
напряжении на зажимах U=115 В.
Найти распределение нагрузки между генераторами, если при
уменьшении сопротивления внешней цепи ток в сети увеличится в
два раза.
Задача 7. Два генератора с параллельным возбуждением включены
параллельно на общие шины и питают нагрузку, потребляющую
мощность 92 кВт при напряжении на зажимах, равном 230 В, при
этом первый генератор загружен на свою номинальную мощность.
Генераторы характеризуются следующими данными:
I генератор - Р1н =23 кВт, 𝑈1𝐻 =230 В, 𝐼1в =3 А, сопротивление
обмотки якоря, включая сопротивление дополнительных полюсов,
в нагретом состоянии 𝑟1я =0,1 Ом;
II генератор - Р2н =92 кВт, 𝑈2𝐻 =230 В, 𝐼2в =6 А, сопротивление
обмотки якоря, включая сопротивление дополнительных полюсов,
в нагретом состоянии 𝑟2я =0,045 Ом. Характеристики для обоих
генераторов одинаковы и представлены в относительных единицах
в табл. 44.
Т а б л и ц а 44
*
Определить токи возбуждения обоих генераторов при переводе
нагрузки с первого генератора на второй, если напряжение сети
остается при этом неизменным. Размагничивающим действием
реакции якоря пренебречь.
Задача 8. Двигатель с параллельным возбуждением имеет
следующие данные: 𝑈𝐻 =220 В, 𝐼𝐻 =45,5 А, n=1040 об/мин,
сопротивление обмотки якоря,
включая сопротивление дополнительных полюсов, в нагретом
состоянии 𝑟я =0,5 Ом; сопротивление обмотки возбуждения
𝑟𝐵 =183,3 Ом. Падение напряжения на пару щеток при номинальном
токе 2 В.
Определить скорость вращения якоря двигателя, если напряжение,
подведенное к обмотке якоря, понизится до 170 В, а тормозной
момент и ток возбуждения останутся при этом неизменными.
Задача 9. Генератор с параллельным возбуждением имеет
следующие данные: Рнг = 29 кВт, 𝑈нг =115 В, 𝐼в =5 А, n=1000 об/мин,
ηг =0,86, сопротивление обмотки якоря, включая сопротивление
дополнительных полюсов, в нагретом состоянии =𝑟я 0,024 Ом.
Падение напряжения на пару щеток при номинальном токе 2 В.
Определить скорость вращения якоря этой машины, работающей в
режиме двигателя, при напряжении на зажимах 𝑈нд =110 В и
мощности Рнд = 25 кВт, если насыщение стали и КПД двигателя
будут такими же, как у генератора.
Задача 10. Двигатель с параллельным возбуждением имеет
следующие данные: 𝑈𝐻 =220 В, 𝐼𝐻 =45,5 А, n=1040 об/мин,
сопротивление обмотки якоря,
включая сопротивление дополнительных полюсов, в нагретом
состоянии 𝑟я =0,5 Ом; сопротивление обмотки возбуждения 𝑟в =183,3
Ом. Падение напряжения на пару щеток при номинальном токе 2 В.
Определить скорость вращения якоря двигателя, если напряжение,
подведенное к обмотке якоря, понизится до 170 В и ток в обмотке
возбуждения двигателя изменится пропорционально приложенному
напряжению, а характеристика холостого хода может быть
построена по
данным табл. 45.
Т а б л и ц а 45
Задача 11. Двигатель с последовательным возбуждением имеет
следующие данные: 𝑈𝐻 =220 В, ток поступающий в двигатель из
сети I=64 А, n=756 об/мин, сопротивление обмотки якоря,
дополнительных полюсов и обмотки возбуждения в нагретом
состоянии 𝑟я + 𝑟д +𝑟в =0,25 Ом. Падение напряжения на пару щеток
при номинальном токе 2 В.
Определить величину тока в обмотке якоря и скорость его
вращения, если, не изменяя тормозного момента, уменьшить
напряжение на зажимах
двигателя в два раза.
Задача 12. Тяговый двигатель с последовательным возбуждением
при напряжении на зажимах U=550 В развивает на валу полезный
момент М=100 Нм при токе I=27 А и скорости вращения якоря
n=1120 об/мин. Тот же двигатель и при том же напряжении
развивает полезный момент M’=600 Нм при токе I’=82 А и
скорости вращения якоря n’=600 об/мин.
Определить отношение потребляемых двигателем мощностей,
полезных мощностей, токов и КПД.
Задача 13. Генератор со смешанным возбуждением имеет
следующие данные: 𝑈𝐻 =115 В, ток во внешней цепи I=51 А, ток
возбуждения 𝐼в =2 А, сопротивление обмотки якоря 𝑟я =0,08 Ом,
сопротивление последовательной обмотки =𝑟П 0,04 Ом.
Определить: ЭДС якоря генератора, сопротивление параллельной
обмотки возбуждения, зависимость напряжения на зажимах от тока
нагрузки и величину напряжения для тока I=100 А.
Падением напряжения в переходном слое контакта щеток и
реакцией якоря пренебречь, а ЭДС считать неизменной и равной
ЭДС при отсутствии нагрузки.__