Методические указания и задания для контрольной работы учебной дисциплины «Электрические машины» (стр. 11 из 12)

Методические указания по решению задачи 1

При решении данной задачи необходимо помнить:

1.В паспортных данных номинальная мощность, потери холостого хода, потери короткого замыкания указаны для трех фаз.

2. U_1,U₂-номинальные линейные напряжения трансформатора. Коэффициент трансформации следует определять по значениям фазных напряжений.

3. Под номинальными токами понимаются линейные токи.

4.Значения коэффициента полезного действия следует определять до третьего знака.

5.При соединении обмоток трехфазного трансформатора в Y

U_ф=U_л/

; I_ф=I_л

при соединении обмоток трехфазного трансформатора в Δ

U_ф=U_л, I_ф=I_л/

Рассчитать данную задачу можно воспользовавшись следующим алгоритмом:

1. Определяем номинальные токи трансформатора, А

2. Определяем коэффициент трансформации

n=U_ф1/U_ф2

3. Определяем КПД при соsφ=0,8 и коэффициенте нагрузки β=(0,25; 0,5; 0,75; 1)

4.Определяем величину активной и реактивной составляющей напряжения КЗ в %.

;

5.Определяем изменение вторичного напряжения в % при активной и активно- индуктивной нагрузке. Параметры в пунктах 5-7 данного алгоритма определить для всех заданных значений коэффициента нагрузки (точки по которым строится внешняя характеристика)

ΔU=β(U_каcosφ+ U_крsinφ),

следует помнить, что при активной нагрузке cosφ=1

6.Определяем изменение вторичного напряжения в вольтах для активной и активно- индуктивной нагрузке

, В

7.Определяем действительное значение вторичного напряжения при активной и активно- индуктивной нагрузке, В

U₂=U_2н-ΔU

8.Построим внешние характеристики трансформатора для активной и активно- индуктивной нагрузок.

Внешней характеристикой трансформатора называется зависимость U₂=f (β). Характеристику необходимо построить в одной системе координат, желательно на миллиметровой бумаге по данным рассчитанным выше.

9.Определяем параметры холостого хода трансформатора

Р_0ф=Р₀ /3 , кВт I₀=

%, А

,Ом ,Ом , Ом

10.Определяем параметры короткого замыкания трансформатора

Р_кф=Р_к /3 , кВт U_к=

%, В

,Ом ,Ом , Ом

11. Определяем сопротивления первичной и вторичной ветвей трансформатора,Ом

R₁=R₂ ´=R_к /2 Х₁=Х₂ ´=Х_к /2

12. Определяем углы сдвига фаз

-тока намагничивания относительно магнитного потока

δ=arctg(x₀/R₀)

-тока вторичной ветви относительно вторичной ЭДС

ψ₂´= arctg(x₂´/R₂´)

13. Начнем построение векторной диаграммы.

Порядок построения векторной диаграммы необходимо вести с учетом (1, стр.29-32). При этом необходимо сделать следующие допущения: I₂=I₂^´, Е₁=Е₂´.

Из векторной диаграммы графическим путем необходимо определить ток I₁

14 . Определяем напряжения на сопротивлениях схемы замещения, В

I₁·X₁ , I₁·R₁ I₂´·X₂´ , I₂´·R₂´

15.Зная направление Е₁, Е₂´и численные значения U₁, U₂ ´, путем перемещения треугольника ЭДС по направлению Е₁,Е₂´соответственно определяем значения Е₁, Е₂´. Векторную диаграмму необходимо построить в масштабе. При большом различии величин первичных и вторичных параметров построение можно выполнить разным масштабом. Одинаковый масштаб должен быть для токов, одинаковый для ЭДС и напряжений первичной ветви, одинаковый для ЭДС и напряжений вторичной ветви.

Векторная диаграмма трансформатора при активно- индуктивной нагрузке имеет вид:

I₁R₁

I₁X₁

U₁ -E₁

I₁ -I₂َ

I₀

δ

Ф

I₂َ

ψ₂´ Е₂´

U₂´

I₂´R₂´