Расчет параметров связанных систем

Методические рекомендации.

Трансформатор – это электрическое устройство, состоящее из нескольких индуктивно связанных катушек индуктивности.   

  I – первичная обмотка трансформатора. К ней подключают источник электроэнергии. Имеет w1 – количество витков индуктивной катушки.

  II- вторичная обмотка трансформатора. К ней подключают нагрузку. Имеет w2 – количество витков индуктивной катушки.

Схематичное устройство трансформатора на рисунке 1.

Рисунок 1- Схематичное устройство трансформатора

ЭДС первичной (I) обмотки: е1 = -w1·dф/dt

ЭДС вторичной (II) обмотки: е2 = -w2·dф/dt

Коэффициент трансформации:

n1,2 > 1 – понижающий трансформатор.

n1,2 < 1 – повышающий трансформатор.

Мощность обмотки: P = I· U·COSφ

Коэффициент полезного действия трансформатора:  

                                КПД = Р2/ Р1=Р2/ Р1 + Р,

где

Р1–мощность первичной обмотки;

Р2- вторичной обмотки;

Р – потери в трансформаторе.

Задание 1

Трансформатор подключён к линии электропередачи напряжением U=6000В. Определить коэффициент трансформации и число витков первичной обмотки, если известно число витков и напряжение вторичной обмотки. 

Таблица1-Данные для расчетов.

 

№ варианта U2, В W2, витков № варианта U2, В W2, витков
1. 4000 800 11. 4100 810
2. 4010 820 12. 4130 830
3. 4030 840 13. 4150 850
4. 4050 860 14. 4200 870
5. 4070 880 15. 4300 890
6. 4090 900 16. 4120 920
7. 4020 910 17. 4130 940
8. 4040 930 18. 4140 960
9. 4060 950 19. 4160 980
10. 4080 970 20. 4180 1000

Задание 2

Трансформатор подключен к сети переменного тока с напряжением U=400В. Определить напряжение вторичной обмотки трансформатора, если известно количество витков первичной и вторичной обмоток трансформатора w1 и w2 , построить график зависимости U2  от изменения входного напряжения с шагом 50 В от исходного. Данные для расчета в таблице 2.

Таблица 2- Данные для расчета

№ варианта W1, витков W2, витков № варианта W1, витков W2, витков
1. 800 50 11. 830 61
2. 820 51 12. 850 63
3. 840 53 13. 920 65
4. 860 55 14. 940 67
5. 880 57 15. 960 69
6. 900 59 16. 980 58
7. 910 60 17. 1000 62
8. 920 52 18. 1010 64
9. 930 54 19. 1030 66
10. 960 56 20. 1200 68

Контрольные вопросы.

1. На чем основан принцип работы трансформатора?

2. Как называются трансформаторы, если коэффициент трансформации n  1?

3. Какое назначение трансформаторов в эл. цепях?

Задание№9.

Расчет трёхфазной электрической цепи.

Схема соединения «треугольник»

Методические рекомендации.

Трехфазной называется система трех ЭДС одинаковой частоты, сдвинутых по фазе друг относительно друга так, что сумма трех углов сдвига равна 2π=360°

При определении параметров цепи пользоваться соотношениями:

Фазное напряжение: Uф=Uл

Фазный ток:               Iф= Uф / Z

Линейный ток:           Iл = √3· Iф

Мощности одной фазы:

активная    Р = Iф·Uф·cosφ

реактивная Q = Iф · Uф·sinφ

полная       S = Iф · Uф

Мощность трехфазной цепи:

активная Р = 3· Iф·Uф·cosφ =√3Iл·Uл·cosφ

реактивная Q = 3·Iф · Uф·sinφ = √3Iл · Uл·sinφ

                 полная     S = 3Iф · Uф = √3Iл · Uл

Рисунок 1-Схема трехпроводной трехфазной цепи при соединении «треугольником».

 

Задание 1

К трехфазной цепи с линейным напряжением Uл = 220В подключена несимметричная нагрузка, фазы которой имеют параметры RA, RвRс

Определить фазные токи, коэффициенты мощности фаз. Нагрузка подключена по схеме «треугольник».

Таблица 1- Данные для расчетов.

№ вар- анта RА, Ом Rв, Ом Rс, Ом ХLА Ом ХLВ Ом ХLС Ом

№ вар

анта

RА, Ом Rв, Ом Rс, Ом ХLА Ом ХLВ Ом ХLС Ом
1. 0,1 1 0,6 0,1 1,5 1,6

11.

0,18 1,5 0,35 0,52 1,6 1,3
2. 0,12 1,1 0,59 0,2 1,4 1,2

12.

0,19 1,4 0,23 0,4 1,7 1,4
3. 0,13 1,2 0,58 0,3 1,51 1,3

13.

0,3 1,51 0,28 0,41 1,8 1,5
4. 0,14 1,3 0,62 0,22 1,42

1,61

14. 0,31 1,42 0,36 0,42 1,9 1,42
5. 0,15 1,4 0,54 0,33 1,52

1,52

15. 0,32 1,52 0,29 0,53 1,25 1,52
6. 0.16 1,5 0,52 0,24 1,3

1,42

16. 0,34 1,3 0,37 0,43 1,35 1,3
7. 0,17 2 0,4 0,21 1,31

1,44

17. 0,35 1,31 0,41 0,51 1,38 1,31
8. 0,2 2,1 0,41 0,34 1,34

1,34

18. 0,4 1,34 0,42 0,53 1,58 1,34
9. 0,22 2,2 0,42 0,25 1,46

1,38

19. 0,36 1,6 0,53 0,55 1,68 1,46
10. 0,23 1,6 0,53 0,35 1,37

1,58

20. 0,41 1,7 0,43 0,58 0,1 1,37
                             

Задание 2

Симметричный трехфазный потребитель энергии соединен по схеме «треугольник» имеет параметры: линейный токIл, активную мощность P,коэффициент мощности cosφ. Определить Uл, активное фазное сопротивление Rф и реактивное Xф.

Таблица 2- Данные для расчетов.

№ ва- рианта Iл, А Р,Вт cos φ № ва- рианта Iл, А Р,Вт cos φ
1. 15,0 4800 0,6 11. 17,2 4830 0,61
2. 15,2 4820 0,62 12. 17,4 4850 0,63
3. 15,4 4840 0,64 13. 17,6 4870 0,65
4. 15,6 4860 0,66 14. 15,3 4890 0,7
5. 16,0 4880 0,68 15. 15,5 4920 0,64
6. 16,1 4890 0,72 16. 16,2 4940 0,66
7. 16,3 4900 0,74 17. 16,4 4960 0,77
8. 16,5 4910 0,77 18. 16,8 4970 0,78
9. 17,0 4930 0,75 19. 14,0 4950 0,65
10. 17,1 4950 0,63 20 14,2 4920 0,69

Контрольные вопросы.

1. Какая система называется трёхфазной?

2. Как обозначаются фазы трехфазной системы ЭДС?

3. Какое напряжение называется фазным?

 

Практическое занятие №10.

Дата: 2018-12-28, просмотров: 10.