Контрольная работа Электрические машины

Методические указания к задаче 2

 Необходимые теоретические сведения изложены в [1, гл.12-15].

 Исходные данные к задаче 2 приведены в таблице приложения П.2.

Порядок решения задачи 2

2.1). Первичной обмоткой трансформатора (присоединенной к питающей сети) считать обмотку высшего напряжения (ВН), вторичной (к зажимам которой подключается нагрузка) - обмотку низшего напряжения (НН).

Для трехфазного трансформатора номинальные первичное и вторичное напряжения - линейные. Группа соединений стандартная - (Y/Y -12).

2.2). Коэффициент трансформации можно считать приближенно равным отношению К » U1ном / U2ном.

 2.3). При расчетах следует учитывать соотношения:

где m - число фаз;

U1, U2 - номинальные первичное и вторичное фазные напряжения;

I1, I2 - номинальные первичный и вторичный фазные токи;

S1ном, S2ном, P1ном, P2ном, Q1ном, Q2ном - номинальные полные, активные и реактивные первичные и вторичные мощности соответственно.

Активные и реактивные мощности равны:

P1ном = P2ном + Pо + Pкн,

где Pо и Pкн - потери холостого хода при номинальном питающем напряжении и номинальные потери короткого замыкания (из табл. П.2).

  P2ном = S2ном×cosj2;

 Q1ном = Q2ном.

2.4). По данным опыта холостого хода необходимо

- рассчитать сопротивления r10 = r1 + rm и x10 = x1 + xm;

- определить cosj0 , активную Iоа и реактивную Iор составляющие тока холостого хода Iо.

2.5). По данным опыта короткого замыкания

- рассчитать сопротивления rк = r1 + r/2 и xк = x1 + x/2;

- принять r1 = r/2 = rк / 2 и x1 = x/2 = xк / 2.

2.6). Определив параметры трансформатора (r1, r/2, x1, x/2, rm, xm) по данным опытов холостого хода и короткого замыкания, построить схемы замещения для этих режимов и Т-образную схему замещения трансформатора для режима номинальной нагрузки. Указать на схемах первичные и приведенные вторичные токи I1 и I/2, напряжения U1 и U/2, ЭДС E1 и E/2, ток намагничивающего контура I0.

2.7). Записать системы уравнений трансформатора в комплексной форме для указанных режимов и построить векторные диаграммы токов и напряжений, являющиеся графическим представлением этих систем уравнений для соответствующего режима работы.

 Примечание 3.1 Перед построением векторных диаграмм необходимо выбрать масштабы токов mI = А/мм и напряжений mU = В/мм.

2.8). Коэффициент нагрузки трансформатора β = I1 / I1ном = I2 / I2ном.

 2.9). КПД трансформатора для заданного значения коэффициента мощности нагрузки рассчитывается по формуле:

 h = 1 - (Р0 + Ркн∙β 2 ) / (P2ном∙β + Р0 + Ркн∙β 2).

 Для коэффициента нагрузки принять 6-8 значений в пределах от 0 до1.

Условием получения максимума КПД трансформатора h max является равенство его постоянных и переменных потерь Ро = Ркн∙β 2.

Коэффициент нагрузки, при котором КПД достигает максимума, равен

.