Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Введение
Программой предмета «Электрические машины» предусмотрено изучение устройства, принципа действия, характеристик электрических машин постоянного и переменного тока, трансформаторов.
При изучении предмета необходимо кроме основного учебника использовать дополнительную литературу.
Весь программный материал предмета включает в себя задание, т.е. после изучения теоретического материала выполняется контрольная работа. При выполнении контрольной работы схемы необходимо вычерчивать в соответствии с ГОСТ 2722-68 и ГОСТ 2723-68 на условные графические обозначения в электрических схемах.
На схемах электрических машин должны быть указаны направления ЭДС и тока. Решение задач должно сопровождаться краткими пояснениями. В ходе решения задачи вначале следует записать формулу, затем подставить числовые значения величин, входящих в формулу, после числового значения величины необходимо записать единицу измерения.
Записи в контрольной работе должны быть выполнены аккуратно, схемы вычерчены с применением чертежных принадлежностей. Методические указания по решению задач даны после задания на контрольную работу.
Для закрепления учебного материала и подготовки к экзамену студентам рекомендуется ответить на вопросы, помещенные в конце методических указаний.
Выбор варианта задания
Контрольная работа содержит четыре задачи и два теоретических вопроса. Вариант контрольной работы определяется по двум последним цифрам учебного шифра из таблицы №1
Таблица №1
Варианты заданий
|
Две последние цифры шифра |
№ варианта |
Номера задач и вопросов |
Две последние цифры шифра |
№ варианта |
Номера задач и вопросов |
||
|
01 |
51 |
1 |
1, 15, 29, 37,41,60 |
26 |
76 |
26 |
10, 15, 21, 40,41, 56 |
|
02 |
52 |
2 |
2, 14, 28, 36, 42, 59 |
27 |
77 |
27 |
9, 14, 22, 39, 42, 57 |
|
03 |
53 |
3 |
3, 13, 27, 35, 43, 58 |
28 |
78 |
28 |
8, 13, 23, 38, 43, 58 |
|
04 |
54 |
4 |
4, 12, 26, 34, 44, 57 |
29 |
79 |
29 |
7, 12, 24, 37, 44, 59 |
|
05 |
55 |
5 |
5, 11, 25, 33, 45, 56 |
30 |
80 |
30 |
6, 11, 25, 36, 45, 60 |
|
06 |
56 |
6 |
6, 12, 24, 32, 46, 55 |
31 |
81 |
31 |
5, 20, 26, 35, 46, 59 |
|
07 |
57 |
7 |
7, 13, 23, 31, 47, 54 |
32 |
82 |
32 |
4, 19, 27, 34, 47, 58 |
|
08 |
58 |
8 |
8, 14, 22, 40, 48, 53 |
33 |
83 |
33 |
3, 18, 28, 33, 48, 57 |
|
09 |
59 |
9 |
9, 15, 21, 39, 49, 52 |
34 |
84 |
34 |
2, 17, 29, 32, 49, 56 |
|
10 |
60 |
10 |
10, 16, 22, 38, 50, 51 |
35 |
85 |
35 |
1, 16, 30, 31, 50, 55 |
|
11 |
61 |
11 |
1, 17, 23, 37, 45, 55 |
36 |
86 |
36 |
2, 15, 29, 32, 49, 51 |
|
12 |
62 |
12 |
2, 18, 14, 36, 46, 54 |
37 |
87 |
37 |
3, 14, 28, 33, 48, 52 |
|
13 |
63 |
13 |
3, 19, 25, 35, 47, 53 |
38 |
88 |
38 |
4, 13, 27, 34, 50, 53 |
|
14 |
64 |
14 |
4, 20, 26, 34, 48, 52 |
39 |
89 |
39 |
5, 12, 26, 35, 46, 54 |
|
15 |
65 |
15 |
5, 19, 27, 33, 49, 51 |
40 |
90 |
40 |
6, 11, 25, 36, 45, 60 |
|
16 |
66 |
16 |
6, 18, 28, 32, 50, 46 |
41 |
91 |
41 |
7, 12, 24, 37, 44, 59 |
|
17 |
67 |
17 |
7, 17, 29, 31, 41, 57 |
42 |
92 |
42 |
8, 13, 23, 38, 43, 58 |
|
18 |
68 |
18 |
8, 16, 30, 32, 42, 58 |
43 |
93 |
43 |
9, 14, 22, 39, 42, 57 |
|
19 |
69 |
19 |
9, 15, 29, 33, 43, 59 |
44 |
94 |
44 |
10, 15, 21, 40, 41, 56 |
|
20 |
70 |
20 |
10, 14, 28, 34, 44, 60 |
45 |
95 |
45 |
9, 16, 22, 39, 50, 55 |
|
21 |
71 |
21 |
1, 13, 27, 35, 45, 51 |
46 |
96 |
46 |
8, 17, 23, 38, 43, 54 |
|
22 |
72 |
22 |
2, 12, 26, 36, 44, 52 |
47 |
97 |
47 |
7, 18, 24, 37, 44, 53 |
|
23 |
73 |
23 |
3, 11, 25, 37, 43, 53 |
48 |
98 |
48 |
6, 19, 25, 36, 45, 52 |
|
24 |
74 |
24 |
4, 12, 24, 38, 42, 54 |
49 |
99 |
49 |
5, 20, 26, 35, 46, 51 |
|
25 |
75 |
25 |
5, 13, 23, 39, 41, 55 |
50 |
00 |
50 |
4, 19, 27, 34, 47, 60 |
Задание на контрольную работу
Задачи 1-10
В данной задаче необходимо рассчитать обмотку якоря машины постоянного тока. Вычислить для номинального режима работы генератора:
Исходные данные необходимо принять из таблицы 2
Таблица 2
Исходные данные
|
Наименование величин |
Един. изм. |
Номера задач |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
|
Тип обмотки |
Петл. |
Волн. |
Петл. |
Волн. |
Петл. |
Волн. |
Петл. |
Волн. |
Петл. |
Волн. |
|
|
Число элементарных пазов, Zэп |
шт. |
16 |
25 |
20 |
28 |
24 |
21 |
28 |
19 |
24 |
23 |
|
Число полюсов, 2р |
шт. |
4 |
6 |
4 |
6 |
6 |
4 |
6 |
6 |
4 |
4 |
|
Частота вращения якоря, n |
об/мин |
1440 |
960 |
1420 |
950 |
1450 |
920 |
1440 |
750 |
940 |
2900 |
|
Номинальная мощность, Рн |
кВт |
16,5 |
19,5 |
26,5 |
23,5 |
21,5 |
29,5 |
27,5 |
34,5 |
31,5 |
33,5 |
|
Номинальное напряжение, Uн |
В |
115 |
130 |
220 |
180 |
160 |
240 |
190 |
320 |
260 |
270 |
|
Сопротивление обмотки якоря, Rя |
Ом |
0,0424 |
0,0437 |
0,0441 |
0,0411 |
0,0402 |
0,0447 |
0,0415 |
0,0467 |
4,0452 |
0,0455 |
|
Сопротивление обмотки возбуждения Rв |
Ом |
17,7 |
18 |
19,5 |
15,7 |
14,8 |
21,9 |
16,3 |
28,8 |
23,3 |
24,9 |
|
Число активных проводников |
шт. |
246 |
258 |
250 |
274 |
266 |
254 |
280 |
256 |
270 |
278 |
Задачи 11-20
Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет основные величины, значения которых приведены в таблице 3.
Вычислить номинальный и пусковой токи двигателя, число пар полюсов и частоту вращения магнитного потока, скольжение при номинальной нагрузке и при пуске; активную и реактивную мощности, потребляемые двигателем из сети при номинальной нагрузке; номинальный и пусковой моменты двигателя.
Начертить принципиальную электрическую схему двигателя. Схема соединения статорной обмотки определяется по номинальным напряжениям.
Таблица 3
Исходные данные
|
Наименование величин |
Един. изм. |
Номера задач |
|||||||||
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
||
|
Номинальная мощность, Рн |
кВт |
10 |
20 |
40 |
55 |
75 |
100 |
10 |
20 |
40 |
55 |
|
Номинальное напряжение, Uн |
В |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
220 |
220 |
220 |
220 |
|
Номинальная частота вращения якоря, nн |
об/мин |
720 |
2940 |
970 |
960 |
2960 |
2950 |
1430 |
730 |
1460 |
2930 |
|
КПД двигателя, η |
% |
87,0 |
88,0 |
89,0 |
90,0 |
90,0 |
91,0 |
87,0 |
88,0 |
89,0 |
90,0 |
|
Коэффициент мощности, cosφ |
0.89 |
0.90 |
0.91 |
0.92 |
0.92 |
0.92 |
0.89 |
0.90 |
0.91 |
0.92 |
|
|
Кратность пускового момента Мп/М |
1,3 |
1,2 |
1,2 |
1,3 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,2 |
1,2 |
1,3 |
|
|
Кратность максимального момента Мmax/М |
2.5 |
2.9 |
2.5 |
2.6 |
2.3 |
2.5 |
2.5 |
2.9 |
2.5 |
2.6 |
|
|
Частота питающей сети, f |
Гц |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
Задачи 21-30
Для трехфазного трансформатора по данным таблицы 4 необходимо определить число витков обмоток в сердечнике, первичное и вторичное линейное напряжение, линейные коэффициенты трансформации, первичный и вторичный ток, линейный и фазный токи при указанном способе соединения обмоток.
Начертить схему соединения обмоток трансформатора для своего варианта.
Таблица 4
Исходные данные
|
Наименование величин |
Един. изм. |
Номера задач |
|||||||||
|
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
||
|
Номинальная мощность, Рн |
кВт |
320 |
180 |
100 |
50 |
1000 |
560 |
750 |
1000 |
10 |
100 |
|
Фазное напряжение первичной обмотки, U1ф |
кВ |
3,47 |
3,47 |
10 |
6 |
35 |
20,2 |
35 |
3,47 |
3,47 |
6 |
|
Коэффициент трансформации, Кф |
8,67 |
12 |
19 |
26 |
5,55 |
69 |
40,5 |
15 |
8,67 |
20,8 |
|
|
Напряжение обмоток, Uо |
В |
9 |
11 |
12 |
6 |
9,5 |
8,5 |
12 |
10,5 |
13,5 |
12,5 |
|
Схема соединения обмоток |
Y/Δ |
Y/Y |
Δ/Δ |
Δ/Y |
Δ/Δ |
Y/Δ |
Δ/Y |
Y/Y |
Y/Δ |
Δ/Y |
|
|
Частота питающей сети, f |
Гц |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
Задачи 31-40
Генератор постоянного тока параллельного возбуждения имеет основные величины, значения которых приведены в таблице 5.
Необходимо вычислить для номинального режима работы генератора:
Падение напряжения в переходных контактах щеток ΔUщ = 2В.
Начертить принципиальную электрическую схему генератора параллельного возбуждения.
Таблица 5
Исходные данные
|
Наименование величин |
Един. изм. |
Номера задач |
|||||||||
|
31 |
32 |
33 |
34 |
35 |
36 |
37 |
38 |
39 |
40 |
||
|
Частота вращения якоря, nн |
об/мин |
750 |
1860 |
1285 |
2000 |
850 |
940 |
1350 |
730 |
1830 |
1150 |
|
Номинальный ток, Iн |
А |
520 |
109 |
74 |
717 |
652 |
304 |
104 |
137,5 |
76 |
417 |
|
Сопротивление цепи возбуждения Rв |
Ом |
33 |
115 |
230 |
25,6 |
14,4 |
28,75 |
57,5 |
200 |
230 |
23 |
|
Потери мощности в цепи возбуждения, Рв, |
Вт |
1610 |
460 |
230 |
2070 |
920 |
460 |
230 |
800 |
230 |
575 |
|
Магнитный поток на пару полюсов, Ф |
Вб |
0,438 |
0,0092 |
0,01 |
0,032 |
0,0376 |
0,02 |
0,0132 |
0,035 |
0,0144 |
0,011 |
|
Число полюсов, 2р |
6 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
4 |
8 |
|
|
Тип обмотки |
Петл. |
Волн. |
Петл. |
Волн. |
Петл. |
Волн. |
Петл. |
Волн. |
Петл. |
Волн. |
|
|
Число активных проводников якоря, N |
504 |
420 |
556 |
224 |
228 |
198 |
420 |
492 |
556 |
142 |
Вопросы 41-50
41. Начертите схему включения и характеристики генератора независимого возбуждения, объясните их. Приведите достоинства и недостатки данного генератора.
42. Пояснить, какие особенности двигателей постоянного тока последовательного возбуждения позволяют использовать их в качестве тяговых на подвижном составе. Ответ обосновать графиками и формулами.
43. Укажите особенности, поясните устройство и принцип действия асинхронных двигателей с улучшенными пусковыми характеристиками.
44. Опишите конструкцию, принцип действия и режимы работы трехфазной асинхронной электрической машины. Приведите пример использования данной электрической машины.
45. Объясните принцип действия и устройство однофазных асинхронных двигателей, укажите область их применения.
46. Опишите конструкцию и принцип действия трансформатора. Объясните режимы холостого хода и короткого замыкания трансформатора.
47. Опишите реакцию якоря синхронного генератора при различных видах нагрузки. Приведите поясняющие эскизы и графики.
48. Опишите рабочие характеристики трехфазного асинхронного двигателя.
49. Опишите принцип действия двигателя постоянного тока. Ответ обоснуйте необходимыми эскизами и формулами.
50. Опишите принцип действия генератора постоянного тока. Ответ обоснуйте необходимыми эскизами и формулами.
Вопросы 51-60
51. Опишите причины вызывающие искрение на коллекторе. Физическая сущность коммутации. Способы улучшения коммутации.
52. Изобразите схему включения генератора с параллельным возбуждением. Опишите его характеристики, а также достоинства и недостатки.
53. Изобразите схему включения двигателя с параллельным возбуждением. Опишите его характеристики, а также достоинства и недостатки.
54. Изобразите схему включения двигателя с последовательным возбуждением. Опишите его характеристики, а также достоинства и недостатки.
55. Что называется реакцией якоря? Ее влияние на магнитное поле машины постоянного тока. Методы устранения вредного воздействия реакции якоря.
56. Опишите конструкцию машины постоянного тока. Приведите эскиз.
57. Опишите пуск и регулирование частоты вращения машины постоянного тока. Ответ обоснуйте необходимыми формулами, приведите поясняющие схемы.
58. Опишите пуск в работу асинхронных двигателей с фазным и короткозамкнутым ротором. Приведите поясняющие эскизы.
59. Опишите конструкцию и принцип действия трансформаторов.
60. Приведите энергетические диаграммы двигателя и генератора постоянного тока. Опишите их. Система вентиляции электрических машин. Классы изоляции.
Список рекомендуемой литературы
Вопросы для самоконтроля