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.__