3. синхронні машини
Завдання 3.1. Шестіполюсний синхронний генератор має повну потужність кВА; номінальну напругу / 230 В; коефіцієнт потужності в режимі перезбудження; індуктивний опір розсіювання Ом; індуктивний опір, обумовлене магнітним полем реакції якоря, Ом. Визначити: кут навантаження; синхронну частоту обертання ротора; електрорушійну силу, індуковану магнітним полем збудження,; відносні значення індуктивних опорів і синхронного індуктивного опору.
Синхронна частота обертання ротора, об / хв:
Номінальний струм обмотки якоря, А:
Активна складова струму якоря, А:
Реактивна складова струму якоря, А:
Комплексне значення струму якоря, А:
Синхронне індуктивний опір, Ом:
Падіння напруги на синхронному індуктивному опорі, В:
Комплексне значення ЕРС, індукованої полем збудження, В:
Модуль діючого значення ЕРС, В:
Кут навантаження, град .:
Базове опір, Ом:
Відносні значення індуктивних опорів, о.е .:
Завдання 3.2. Трифазний синхронний генератор потужністю кВА, напругою кВ при частоті струму Гц і частоті обертання об / хв має коефіцієнт корисної дії \%. Генератор працює в номінальному режимі з коефіцієнтом потужності. Схема з'єднання обмотки статора - «зірка». Визначити: активну потужність генератора, струм обмотки статора, потужність приводного механізму, що обертає момент при безпосередньому з'єднанні валів генератора і приводного механізму.
Активна потужність генератора, кВт:
Струм обмотки статора, А:
Потужність приводного механізму, кВт:
Момент, що обертає, Нм:
Завдання 3.3. Трифазний синхронний двигун номінальною потужністю кВт, числом полюсів працює від мережі промислової частоти напругою кВ. Перевантажувальна здатність двигуна, кратність пускового струму, кратність пускового моменту. Схема з'єднання обмотки статора - «зірка». У номінальному режимі роботи двигун має коефіцієнт корисної дії \%, коефіцієнт потужності при випереджальному струмі статора. Визначити: 1) споживану двигуном з мережі активну потужність і струм, сумарні втрати потужності, крутний момент двигуна при номінальному навантаженні; 2) пусковий струм і пусковий момент; максимальний момент, при якому двигун випадає із синхронізму.
Споживана двигуном з мережі активна потужність, кВт:
Споживаний з мережі струм, А:
Номінальна частота обертання, об / хв:
Що розвивається двигуном, що обертає момент, Нм:
Сумарні втрати потужності в двигуні, кВт:
Пусковий момент двигуна, Нм:
Пусковий струм двигуна, А:
Максимальний момент двигуна, Нм:
Завдання 3.4. В трифазну мережу напругою кВ включений споживач потужністю кВА при коефіцієнті потужності. Визначити потужність синхронного компенсатора, який слід підключити паралельно споживачеві, щоб коефіцієнт потужності мережі підвищився до значення.
Активна потужність споживача при, кВт:
Реактивна потужність споживача при, кВАр:
Потужність споживача при, кВА:
Реактивна потужність споживача при, кВАр:
Потужність синхронного компенсатора, кВАр:
Завдання 3.5. Ротор трифазного синхронного генератора має 12 полюсів. Частота напруги на затискачах генератора
= 50 Гц. Корисна потужність приводного двигуна 5 кВт. Визначити крутний момент на валу генератора.
Завдання 3.6. Трифазний синхронний генератор виробляє напругу частотою Гц. Число полюсів 2р = 2. Приводний двигун створює обертовий момент на валу Нм. Визначити корисну потужність приводного двигуна.
Завдання 3.7. Трифазний четирехполюсний синхронний двигун має наступні дані: номінальна потужність кВт, номінальна напруга кВ, коефіцієнт корисної дії, коефіцієнт потужності (випереджаюче ток), частота струму Гц. Визначити частоту обертання ротора, номінальний крутний момент, активну і реактивну складові потужності, споживаний з мережі струм статора і його реактивну складову.
Завдання 3.8. Трифазний синхронний двигун включений в мережу напругою 380 В і розвиває на валу потужність 75 кВт. ККД двигуна - 92 \%, коефіцієнт потужності. Визначити реактивну складову споживаного з мережі струму.
Завдання 3.9. Повна потужність, споживана з мережі синхронним двигуном, кВА. Коефіцієнт потужності . Сумарні втрати потужності кВт. Визначити коефіцієнт корисної дії двигуна.
Завдання 3.10. Визначити напругу на затискачах трифазного синхронного генератора, що працює в режимі холостого ходу, при з'єднанні обмотки статора за схемою «трикутник» і «зірка», якщо відомо, що частота Гц, число послідовно з'єднаних витків фази обмотки статора, обмотувальний коефіцієнт, максимальне значення магнітного потоку однієї фази Вб.
Завдання 3.11. Трифазний синхронний генератор розрахунковою потужністю мВА характеризується такими даними: номінальна напруга кВ, коефіцієнт потужності, активний опір фази обмотки статора Ом, схема з'єднання обмотки статора - «зірка». Визначити ККД генератора, якщо втрати в магнітопроводі кВт, додаткові втрати становлять 5 \% від номінальної потужності, механічні втрати. Напруга збудника В, струм збудження в номінальному режимі А, коефіцієнт корисної дії збудника.
Завдання 3.12. У цеху встановлюють синхронний двигун номінальною потужністю кВт, коефіцієнтом корисної дії \%, коефіцієнтом потужності
= 0.9. Двигун призначений для роботи в режимі перезбудження. Визначити коефіцієнт потужності навантаження після установки синхронного двигуна, якщо в цеху встановлено асинхронний двигун, який споживає потужність 400 кВт і має.
Завдання 3.13. Трифазний синхронний двигун в номінальному режимі має технічні дані: потужність кВт, напруга В, коефіцієнт корисної дії \%, коефіцієнт потужності, кут навантаження. Визначити споживаний з мережі струм і перевантажувальну здатність двигуна.
Завдання 3.14. Трифазний синхронний двигун включений в мережу напругою 220 В, споживає лінійний струм А і розвиває потужність на валу кВт. ККД двигуна \%. Визначити реактивну потужність, споживану двигуном з мережі.
Завдання 3.15. Трифазний синхронний двигун включений в мережу напругою В і споживає струм А, ККД двигуна, коефіцієнт потужності. Визначити сумарні втрати потужності в двигуні.
Завдання 3.16. На який кут повернеться ротор чотириполюсним синхронного двигуна за чверть періоду струму?
Завдання 3.17. Момент, що обертає на валу трифазного синхронного генератора - 48 Нм. Корисна потужність приводного двигуна - 5 кВт. Частота напруги на затискачах генератора Гц. Визначити число полюсів генератора.
Завдання 3.18. Зовнішній крутний момент неявнополюсного генератора, що працює паралельно з мережею нескінченно великої потужності, при постійному струмі збудження зменшився в два рази в порівнянні з його номінальним значенням. Відомо, що коефіцієнт статичної перегружаемості. Визначити кут між векторами ЕРС і напруги генератора. Як зміниться значення кута, якщо при номінальному навантаженні струм збудження генератора зменшити до значення?
Завдання 3.19. Визначити статичну перегружаемость турбогенератора за наступними даними: номінальний струм збудження в.о. індуктивний опір обмотки якоря в.о. номінальне значення активної потужності в.о. Електрична машина має нормальну характеристику холостого ходу (табл. 3.1).