АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
|
РАСЧЕТ ФАЗОСДВИГАЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ДЛЯ
ВВЕДЕНИЕ
В данной работе студенты выполняют решение шести задач, ориентированных на конкретные специальности и посвященных решению практических задач, связанных с инженерной деятельностью будущих специалистов, как в области эксплуатации, так и проектирования.
Выполнение задач позволит студентам приобрести навыки в решении отдельных практических вопросов электрохозяйства различных предприятий.
РАСЧЕТНЫЕ ЗАДАНИЯ
Задача № 1
По данным табл. 1:
- рассчитать емкость конденсатора в цепи вспомогательной обмотки однофазного конденсаторного асинхронного электродвигателя; выбрать необходимый конденсатор (конденсаторы);
- рассчитать токи обмоток и полный ток электродвигателя; проверить равенство МДС обмоток;
- построить в масштабе векторную диаграмму напряжений и токов электродвигателя;
- начертить электрическую схему включения двигателя в сеть.
Частоту тока в сети принять равной 50 Гц.
Задача № 2
Для электрической схемы на рис.1 по данным табл.2:
- рассчитать фазные и линейные токи групп однофазных электроприемников, включенных в трехфазную сеть по схемам «звезда» и «треугольник»;
- определить потребляемые схемой активную, реактивную и полную мощности, а также линейный входной ток схемы;
- рассчитать емкость конденсаторов в фазе батареи, компенсирующей реактивную мощность, потребляемую схемой, до заданного значения коэффициента мощности ; выбрать марку конденсаторов, их количество в фазе компенсирующей батареи, общее их количество;
- определить токи в линейных проводах на входе схемы при включенной конденсаторной батарее;
- выполнить в масштабе векторные диаграммы напряжений и токов при включенной компенсирующей батарее (для облегчения построения диаграммы возможно ее выполнение только для тока одной фазы – «А»). В этом случае векторы токов двух остальных фаз могут быть построены под углами 1200 и 2400 относительно векторов тока фазы А);
- начертить электрическую схему задания и указать на ней все расчетные токи. Частоту тока в сети принять равной 50 Гц.
Рис.1. Электрическая схема включения однофазных приемников в
трехфазную сеть.
Задача № 3
Для схемы на рис.2 по данным табл. 3.1 … 3.3 рассчитать изменения вторичного напряжения силового понижающего трансформатора в случаях:
- номинального режима работы и пуска асинхронного короткозамкнутого электродвигателя соизмеримой с трансформатором мощности; оценить полученные результаты; начертить электрическую схему задания.
Таблица 1
Исходные данные к задаче № 1
Факультет,
спец-сть
|
«к»
|
P
Вт
|
U
В
|
n
об/мин
|
2p
-
| Числа витков
обмоток
| Параметры обмоток
статора
| Приведенные к статору
параметры обмоток ротора
| |
wг
|
wв
| главной
| вспомогат.
| главной
| вспомогат.
| | R1г ,
Ом
| X1г ,
Ом
| R1в
Ом
| X1в
Ом
| R2г′
Ом
| X2г′
Ом
| R2в′
Ом
| X2в′
Ом
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
ПГС
КПГС
|
|
|
|
|
|
|
| 32,4
10,9
63,1
23,3
34,2
4,6
6,4
59,2
2,6
2,4
| 34,1
85,9
47,6
6,7
13,5
59,1
8,9
6,6
| 26,3
39,4
49,4
65,4
26,7
18,7
57,4
2,5
2,5
| 28,1
64,2
71,5
99,7
35,4
18,9
11,4
134,5
12,7
| 7,1
2,9
13,7
4,1
9,7
1,0
1,0
7,8
0,7
0,5
| 140,4
251,3
108,5
180,6
27,9
35,8
194,7
28,7
14,5
| 8,4
15,5
5,7
1,5
1,1
14 0,82
0,6
| 76,6
184,3
282,5
56,8
79,1
3,9
|
|
|
ЭС
|
|
|
|
|
|
|
| 86,6
5,6
69,2
3,9
19,4
3,6
3,7
| 101,4
93,2
10,7
114,3
5,3
39,8
20,4
19,1
| 78,9
5,8
120,4
35,7
13,7
6,1
7,1
6,4
|
192,2
8,1
298,3
4,1
55,7
33,6
15,3
14,7
| 18,1
7,3
1,7
12,4
1,0
3,1
2,9
1,0
2,3
1,0
| 347,4
133,8
28,9
326,9
18,6
86,1
104,1
21,6
102,6
22,1
| 21,8
12,3
1,9
17,3
1,2
4,7
3,3
1,5
2,6
1,2
| 125,8
15,9
852,9
7,6
237,5
62,1
50,2
103,5
30,9
| | Примечание: «к» - последняя цифра суммы последней и предпоследней цифр номера зачетной книжки.
Таблица 2
Исходные данные к задаче № 2
Факультет,
спец-ность
|
«к»
| Линейное
напряжение
сети Uc,
В
|
Pосв,
кВт
| Силовые
приемники
| Требуемый
коэффициент
мощности
cosφз
| Zф,
Ом
| cosφ
-
|
ПГС КПГС
ЭС
|
|
|
| 5,198
11,33
1,016
2,393
9,438
1,245
6,198
7,722
1,34
5,776
| 0,60
0,65
0,70
0,70
0,65
0,60
0,60
0,65
0,60
0,60
| 0,92
0,87
0,92
0,89
0,91
0,90
0,96
0,92
0,905
0,95
|
Примечание: «к» - последняя цифра суммы двух последних цифр
номера зачетной книжки.
Таблица 3.1
Исходные данные к задаче № 3
Факуль-
тет, спец.
|
«к»
|
Электродвигатель
|
Трансфор-
матор
| Линейное
напряжение
сети Uc, кВ
|
ПГС
КПГС
ЭС
|
| 4А250S2У3
4А315S8У3
4А200L4У3
4А280S4У3
4А280М6У3
4А250М4У3
4А315М6У3
4А280S8У3
4А280М6У3
4А315S6У3
| ТМ-100
ТМ-160
ТМ-63
ТМ-160
ТМ-160
ТМ-100
ТМ-160
ТМ-63
ТМ-100
ТМ-160
|
| Примечание: «к» - последняя цифра суммы двух последних цифр
номера зачетной книжки.
Рис.2. Однолинейная электрическая схема включения трехфазного
асинхронного короткозамкнутого двигателя (к задаче №3)
Таблица 3.2
Паспортные данные трехфазных понижающих силовых
трансформаторов
Трансформатор
| Sн
кВА
| U1н
кВ
| U2н
кВ
| Uк
%
| pк
кВт
| Схема
соединения
обмоток
| ТМ-63-10 (6)
ТМ-100-10 (6)
ТМ-160-10 (6)
ТМ-160-10(6)
ТМ-250-10 (6)
ТМ-250-10(6)
ТМ-400-10 (6)
ТМ-400-10(6)
ТМ-630-10(6)
ТМ-630-10(6)
ТМ-1000 -35
|
| 10 (6)
10 (6)
10 (6)
10 (6)
10 (6)
10 (6)
10(6)
10(6)
10(6)
10(6)
| 0,23; 0,4
0,23; 0,4
0,23; 0,4
0,69
0,23; 0,4
0,69
0,23; 0,4
0,69
0,23; 0,4
0,69
10,5; 6,3
| 4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
4,5
5,5
5,5
6,5
| 1,28
1,97
2,65
2,65
3,70
3,70
5,50
5,50
7,60
7,60
12,2
| Y / Yн - 0
Y / Yн - 0
Y / Yн – 0
Y / Δ – 11
Y / Yн – 0
Y / Δ – 11
Y / Yн – 0
Y / Δ – 11
Y / Yн – 0
Y / Δ – 11
Y/ Δ – 11
|
Таблица 3.3
Основные паспортные данные трехфазных асинхронных
короткозамкнутых электродвигателей
Электродвигатель
|
Рн
кВт
|
Uн
В
|
ηн
%
|
сosφн
-
|
-
| сosφпуск
-
| Схема
соединения
обмоток
статора
|
|
|
|
|
|
|
|
| 4А200L4У3
|
|
|
| 0,90
|
| 0,22
| Y
| 4А280S8У3
|
|
|
| 0,84
| 6,5
| 0,20
| Δ
| 4А250М6У3
|
|
|
| 0,88
|
| 0,19
| Y
| 4А250S2У3
|
|
|
| 0,89
| 7,5
| 0,25
| Y
| 4А280М8У3
|
|
| 92,5
| 0,85
| 6,5
| 0,20
| Δ
| 4А355М8У3
|
|
| 93,5
| 0,85
| 6,5
| 0,22
| Y
| 4А250М4У3
|
|
|
| 0,91
|
| 0,25
| Y
| 4А280М6У3
|
|
| 92,5
| 0,89
|
| 0,21
| Y
| 4АМ250М2У3
|
|
|
| 0,90
| 7,5
| 0,26
| Δ
| 4А280S6У3
|
|
| 92,5
| 0,89
|
| 0,24
| Y
| 4А280S4У3
|
|
| 92,5
| 0,90
|
| 0,25
| Y
| 4А315S6У3
|
|
|
| 0,90
|
| 0,21
| Δ
| 4А315S8У3
|
|
| 93,5
| 0,85
| 6,5
| 0,28
| Y
| 4А315М6У3
|
|
| 93,5
| 0,90
|
| 0,22
| Y
| 4А355М8У3
|
|
| 93,5
| 0,85
| 6,5
| 0,22
| Y
| 4АН355М8У3
|
|
|
| 0,86
| 5,5
| 0,23
| Y
| 4АН355S4У3
|
|
| 94,5
| 0,91
|
| 0,27
| Δ
| А4-800-4У3
|
|
| 95,2
| 0,88
| 5,5
| 0,30
| Y
| ДАЗО4-315- 10У3
|
|
|
| 0,80
|
| 0,28
| Y
| АО3-355М – 4У3
|
|
| 94,5
| 0,93
|
| 0,26
| Y
| А4-400-4У3
|
|
| 94,2
| 0,80
| 5,7
| 0,32
| Y
| А4-400-6У3
|
|
|
| 0,85
| 5,3
| 0,29
| Y
| АО3-400М – 4У3
|
|
|
| 0,91
|
| 0,28
| Δ
| 4АН355М4У3
|
|
| 94,5
| 0,91
| 6,5
| 0,30
| Y
| ДАЗО4-500 – 8У3
|
|
| 94,2
| 0,82
|
| 0,30
| Y
| А4-500-8У3
|
|
| 94,2
| 0,83
| 4,8
| 0,31
| Y
| А4-630-8У3
|
|
| 94,5
| 0,83
| 4,8
| 0,28
| Y
| А4-630-6У3
|
|
| 94,7
| 0,86
| 5,3
| 0,33
| Y
| ДАЗО4-630 - 6У3
|
|
| 94,7
| 0,85
| 6,5
| 0,32
| Y
| А4-800-4У3
|
|
| 95,2
| 0,88
| 5,5
| 0,30
| Y
|
Задача № 4
По данным табл.:
- рассчитать мощность, необходимую для электропрогрева бетонной конструкции;
- выбрать требуемое электрооборудование;
- начертить электрическую схему установки; указать последовательность включения ее (по напряжению) при подъеме температуры и прогреве.
Задача № 5
По данным табл. 5.1 … 5.5:
- выбрать асинхронные электродвигатели для производственных механизмов, работающих в длительном и повторно-кратковременном режимах;
- для второго случая построить временную нагрузочную диаграмму электродвигателя;
- для выбранных электродвигателей рассчитать номинальные, максимальные
и пусковые моменты.
Таблица 5.1
Перечень задаваемых механизмов для студентов факультетов
ПГС, КПГС, ЭС
«к»
| Механизмы
| работающие в режиме S1
с постоянной нагрузкой
| работающие в режиме S3
с переменной нагрузкой
|
| Центробежный насос
Поршневой компрессор
Ленточный транспортер
Радиальный вентилятор
Винтовой транспортер
Центробежный насос
Поршневой компрессор
Ленточный транспортер
Радиальный вентилятор
Центробежный насос
| Лифт
Перемещения крана
Лифт
Лифт
Подъемный м-зм крана
М-зм перемещения крана
Лифт
Подъемный м-зм крана
Лифт
Подъемный м-зм крана
| Примечание: «к» - последняя цифра суммы двух последних цифр
номера зачетной книжки.
Таблица 4
Исходные данные к задаче № 4
Специальность
|
«к»
| Размеры кон-струкции, м
|
t0 C
окруж.
среды
|
t0 C
изотерм.
прогрева
|
Дополнитель-
ный фактор
|
Электриче-
ская сеть
|
Используемое
электрооборудование
|
L
|
B
|
H
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПГС
|
|
21,3
5,7
14,2
11,5
|
3,2
2,1
2,5
4,5
3,15
3,4
3,7
2,9
| 0,12
0,16
0,27
0,20
0,36
0,21
0,20
0,18
0,15
0,36
| -20
-10
-20
-10
-20
-10
-20
-10
-20
-10
|
| закр.помещ-е
слабый ветер
сильный ветер
закр.помещ-е
слабый ветер
сильный ветер
закр.помещ-е
слабый ветер
сильный ветер
закр.помещ-е
| трехфазная
трехфазная
однофазная
трехфазная
однофазная
трехфазная
трехфазная
однофазная
трехфазная
трехфазная
| спец. подстанция
сварочн. трансфор - ры
автотрансформатор
автотрансформатор
автотрансформатор
сварочн. трансфор - ры
спец. подстанция
автотрансформатор
сварочн. трансфор - ры
автотрансформатор
|
КПГС
|
|
9,3
6,7
4,0
| 3,6
3,3
5,9
6,3
5,5
2,5
6,5
5,5
3,7
5,6
| 0,20
0,32
0,20
0,11
0,12
0,26
0,11
0,20
0,16
0,29
| -10
-20
-10
-20
-10
-20
-10
-20
-10
-20
|
| закр.помещ-е
слабый ветер
сильный ветер
закр.помещ-е
слабый ветер
сильный ветер
закр.помещ-е
слабый ветер
сильный ветер
закр.помещ-е
| однофазная
трехфазная
трехфазная
трехфазная
трехфазная
однофазная
трехфазная
трехфазная
однофазная
трехфазная
| автотрансформатор
сварочн. трансфор - ры
спец. подстанция
автотрансформатор
спец. подстанция
автотрансформатор
спец. подстанция
сварочн. трансфор - ры
автотрансформатор
спец. подстанция
|
Таблица 4 (продолжение)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ГС,АД,
ГМ,ВВ,
|
| 9,0
5,2
6,0
7,0
4,0
9,0
9,4
6,0
| 4,9
2,3
5,2
3,2
5,8
4,7
3,0
6,5
6,3
4,7
| 0,11
0,22
0,10
0,40
0,18
0,10
0,31
0,20
0,32
0,31
| -20
-10
-20
-10
-20
-10
-20
-10
-20
-10
|
| слабый втер
сильный ветер
закр.помещение
сильный ветер
слабый ветер
закр.помещение
сильный ветер
слабый ветер
закр.помещение
сильный ветер
| Трехфазная
трехфазная
однофазная
трехфазная
однофазная
трехфазная
трехфазная
трехфазная
однофазная
трехфазная
| спец. подстанция
сварочн. трансфор - ры
автотрансформатор
спец. подстанция
автотрансформатор
сварочн. трансфор - ры
автотрансформатор
спец. подстанция
автотрансформатор
сварочн. трансфор - ры
|
Примечание: «к» - последняя цифра суммы последней и предпоследней цифр номера зачетной книжки.
Таблица 5.2
Технические данные механизмов, работающих в длительном режиме S1 с постоянной мощностью
«n»
| Радиальный вентилятор
| Центробежный насос
| Поршневой компрессор
| Q,
тыс.
м3 /ч
| H,
Па
| n,
об/мин
| η,
%
|
передача
| Q,
м3/ч
| Н,
м
| n,
об/мин
| η
%
| пере-дача
| Q,
м3/мин
| H,
ати
| η,
%
| n,
об/мин
|
передача
|
| 12,5
|
|
| 80,5
83,2
56,5
56,5
| непоср.
клинорем
клинорем
непоср.
клинорем
непоср.
клинорем
клинорем
клинорем
непоср.
|
|
|
|
| непоср.
непоср.
непоср.
непоср.
непоср.
непоср.
непоср.
непоср.
непоср.
непоср.
|
|
|
|
| клинорем
клинорем
клинорем
клинорем
клинорем
клинорем
клинорем
клинорем
клинорем
клинорем
| Примечание: «n» - последняя цифра номера зачетной книжки.
Таблица 5.3
Технические данные механизмов, работающих в длительном режиме S1 с постоянной мощностью
«n»
| Ленточный
Транспортер
| Пластинчатый
транспортер
|
Элеватор
|
Винтовой транспортер
| Q
т/ч
| L
М
| H
м
| η
%
| Q
т/ч
| B
мм
| η
%
| Q
т/ч
| H
м
| η
%
| Q
т/ч
| L
м
| H
м
| η%
| Перемещаемый
материал
|
|
|
| +2
+10
+8
+6
+10
+7
+4
+6
+2
+6
|
|
|
|
|
6,3
2,0
8,0
|
|
|
|
|
2 2,5
2,5
1,0
4,5
|
| песок крупный
известь в кусках
гравий
угольный шлак
цемент шлаковый
песок мелк.сухой
цемент портланд
песок влажный
известь в порошке
опилки древесные
|
Примечание: «n» - последняя цифра номера зачетной книжки.
Таблица 5.4
Технические данные заданных механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме S3
«n»
| Лифт
| Подъемный м-зм крана
| М-зм перемещения крана
| | Gгр
т
| G0
т
| Gпр
т
| v
м/с
| η
%
| Gгр
т
| G0
т
| v
м/мин
| η
%
| G
т
| v
м/мин
| η
%
| |
| 1,0
0,5
3,2
0,32
5,0
2,0
1,0
0,32
0,18
2,1
| 0,78
0,46
0,9
0,3
1,6
1,2
1,0
0,36
0,25
1,1
| 0,8
0,52
1,04
0,36
1,7
1,29
1,29
0,4
0,3
1,3
| 0,9
1,0
0,5
0,7
0,25
0,6
0,71
1,2
0,8
0,4
|
| 3,2
4,5
6,0
7,5
5,7
8,0
2,3
8,0
| 0,25
0,30
0,35
0,40
0,45
0,50
0,55
0,60
0,20
0,40
|
|
|
|
|
|
| Таблица 5.5
Данные циклов повторно-кратковременной работы заданных промышленных механизмов
«n»
| Время включений, мин
| Время пауз, мин
| Загрузка механизмов, %
| tр.1
| tр.2
| tп.1
| tп.2
| первое включение, кзагр.1
| второе включение, кзагр.2
|
| 0,45
0,5
0,6
0,5
1,2
1,0
0,45
0,35
0,4
0,8
| 0,4
0,3
0,4
0,6
0,9
1,2
0,65
0,8
0,75
1,0
| 0,4
0,5
0,4
0,3
0,4
0,5
0,5
0,4
0,4
0,6
| 2,5
2,5
2,5
3,5
3,5
|
|
| Примечание: «n» - последняя цифра номера зачетной книжки.
Задача № 6
По данным табл.6 рассчитать полупроводниковый неуправляемый
выпрямитель для заряда заданной аккумуляторной батареи.
В расчет входят:
- выбор схемы выпрямления и ее полупроводниковых диодов;
- выбор силового понижающего трансформатора и определение данных для
перемотки его вторичной обмотки (вторичных обмоток);
- расчет данных регулировочного реостата.
В записке привести схему выпрямителя, включенного в режим заряда аккумуляторной батареи, со всеми его элементами.
Таблица 6
Исходные данные к задаче № 6
«к»
| Аккумуляторная
батарея
|
| 26ТЖН – 250
6СТ - 45
28ТЖН - 250
6СТ - 60
34ТЖН – 300 ВМ
6СТ - 75
20ТЖН - 400
6СТ - 145
28ТЖН – 350 В
6СТ – 190
|
Примечание: «к» - последняя цифра суммы последней
и предпоследней цифр номера зачетной
книжки.
РАСЧЕТ ФАЗОСДВИГАЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ДЛЯ 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | Поиск по сайту:
|