Контрольная Физика, вариант 58, номер: 246856

Задача 2. По техническим данным трансформаторов и данным, приведенным для соответствующего варианта задания в табл. 2, где Т1 – время работы трансформатора с полной нагрузкой (β = 1), Т2 – время работы трансформатора с нагрузкой, равной 50 % от номинальной (β = 0,5), То – время работы трансформатора при отсутствии нагрузки (β = 0), определить КПД трансформатора η при коэффициентах нагрузки β и соs φ2, а также ток нагрузки I2, при которой КПД η имеет наибольшее значение, определить среднегодовой КПД трансформатора при активной нагрузке (cos φ2 = 1), построить зависимость изменения КПД η от полезной мощности Р2, отдаваемой трансформатором при коэффициентах нагрузки β =1; 0,75 и 0,5 и соs φ2 = 1.
Составить упрощенную электрическую схему замещения трансформатора и определить ее параметры. Пользуясь указанной схемой, определить линейные Iл и фазные Iф токи и линейные Uл и фазные Uф напряжения.
Технические данные трансформатора Вариант
58
Тип ТМ-20/6
Sном, кВ•А 20
U1 ном, кВ 6
U2 ном, кВ 0,40
Pо, кВт 0,18
Pк, кВт 0,6
uк, % 5,5
β 0,85
cos φ2 0,76
T1•103, ч/год 3,7
T2•103, ч/год 0,8
T0•103, ч/год 0,5

Задача 10. Определить сопротивление резисторов rдоб, которые необходимо включить в цепь обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, чтобы снизить в два раза величину начального пускового тока статора; определить, насколько при этом уменьшится пусковой момент двигателя. Требуемые для этого значения параметров двигателя приведены в табл. 10: номинальная мощность двигателя Рном; напряжение питающей сети (фазное) U1ф ; КПД ηном; кратность пускового тока Iп/Iном ; кратность пускового момента Мп/Мном; коэффициенты мощности двигателя в режимах номинальной нагрузки cos φном и короткого замыкания cos φк; частота тока 50 Гц.
Примечание. Для уменьшения пускового тока следует увеличить zк.п за счет его активной rк или индуктивной хк составляющих (рис. 2, а). Требуемое для этого значение составляющей сопротивления короткого замыкания rк или хк достигается последовательным включением в линейные провода питающей сети добавочного сопротивления (рис. 2, б). По окончании пуска рубильником QS2 эти сопротивления шунтируются и они не оказывают никакого влияния на работу двигателя. Применение в качестве добавочного индуктивного сопротивления (дросселя с сердечником) более экономично, так как активное сопротивление этих элементов незначительно и потери в них невелики. Однако в двигателях небольшой мощности для ограничения пускового тока чаще применяют резисторы, которые дешевле и имеют меньшие габариты, чем дроссели.

Рис. 2. Снижение пускового тока асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Таблица 10
Параметр Тип двигателя
АИР 80В4
Pном, кВт 1,5
U1ф, В 220
ηном, % 78
cosφном 0,83
I1п/I1ном 5,5
Mп/Mном 2,2
cosφк 0,86

Задача 11. Трехфазный асинхронный двигатель серии 4А, включенный в сеть с линейным напряжением U1л = 380 В при соединении обмотки статора «треугольником», имеет номинальные данные: мощность Рном; частоту вращения nном ; КПД ηном, коэффициент мощности cos φ1ном, кратности пускового тока λi, пускового момента λi, максимального момента λм (табл. 11). Требуется определить:
1) вращающие моменты двигателя – номинальный, пусковой, максимальный;
2) потребляемые мощность и ток статора при номинальной нагрузке;
3) пусковые ток статора и момент, а также перегрузочную способность двигателя при соединении обмотки статора «звездой» при прежнем напряжении питающей сети;
при каком фазном напряжении статора двигатель утрачивает перегрузочную способность, т.е. λм' = 1.
Таблица 11
Вари-анты Тип двигателя Pном, кВт nном,
об/мин ηном, % cos φ1ном λi λп λм
118 4АН200М6 30 975 90 0,88 6,0 1,3 2,1

Задача 21. Крановый двигатель постоянного тока последовательного возбуждения серии Д, работающий от сети напряжением 220 В, имеет номинальные данные, приведенные в табл. 21 (мощность Рном; ток Iном; частота вращения nном). Требуется рассчитать и построить естественную (rдоб = 0) и искусственную (rдоб = 2∑r) механические характеристики двигателя. Результаты расчета занести в таблицу.
Таблица 21
Параметр Вариант
175
Д31
Pном, кВт 8,0
Iном, А 45
nном, об/мин 800

Задача 22. Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения включен в сеть напряжением UH0M и в режиме номиналь¬ной нагрузки потребляет ток IH0M, падение напряжения в щеточном контакте ΔUщ = 2 В.
Используя рабочие характеристики двигателя (см. приложение 1) и значения параметров, приведенные в табл. 22, определить:
а) сопротивление цепи якоря ∑r и построить естественную механическую характеристику двигателя п = f (М2);
б) рассчитать данные и построить искусственную механическую характеристику при включении последовательно в цепь якоря резистора сопротивлением rдоб = 3∑r.
При решении задачи считать, что магнитные и механические потери двигателя во всем диапазоне изменения частоты вращения остаются неизменными; добавочными потерями пренебречь.
Результаты вычислений занести в таблицы, после чего построить естественную и искусственную механические характеристики двигателя n = f (М2).
Таблица 22
Параметр Вариант
178 (рис. П.2.8)
Uном, В 440
Iа ном, А 240

Задача 29. Трехфазный синхронный турбодвигатель с неявнополюсными полюсами (2p = 2) имеет технические данные, приведенные в таблице 29: номинальная мощность Pном, напряжение (линейное) U1 пир частоте тока f1 = 50 Гц, номинальный КПД ηном, коэффициент мощности cos (φ1ном) = 0,9, синхронное индуктивное сопротивление статора xс; обмотка статора соединена «звездой»; активным сопротивлением обмотки статора пренебречь. Требуется рассчитать ток статора в режиме номинальной нагрузки I1ном, ЭДС статора E0, момент двигателя при номинальной нагрузке Mном, максимальный момент турбодвигателя Mосн max, построить угловую характеристику двигателя и определить его перегрузочную способность.
Таблица 29
Параметр Варианта
238
Pном, кВт 1600
U1, кВ 20,0
ηном, % 94,4
xс, Ом 27