Контрольная работа по механике

Задача 1. Имеется трехфазный синхронный генератор мощ­ностью S_ном ⁼ 330 кВА с напряжением на выходе U_1ном = 6,3 кВ (обмотка статора со­единена звездой) при частоте тока 50 Гц и частоте вращения n₁=1000. КПД генератора при номинальной нагрузке η_ном=92% . Гене­ратор работает на нагрузку с соs φ_ном = 0,9.

Требуется определить активную мощность генератора при номинальной нагрузке P_max, ток в обмотке статора I_1ном, мощность первичного двигателя Р_1ном и вращающий момент М_1ном, при непосредственном механическом соединении валов генератора и первичного двигателя.

Решение.

1.Полезная мощность на выходе генератора

Р_ном= S_ном* соs φ_ном= 330_*0,9=297 кВт

2.Мощность на входе генератора

Р_ном1= Р_ном/ η_ном=297/0,92=322,8 кВт

3. Суммарные потери

SР_ном= Р_1ном1 — Р_ном=322,8 — 297=25,8 кВт

4. Ток статора в номинальном режиме

I_ном= S_ном/ (3_*U _ном1) = 330/ (1.73_*6.3) =30,2А

5. Момент приводного двигателя, необходимый для вращения ротора генератора с синхронной частотой вращения в режиме номинальной нагрузки

M _ном1=9,55_* Р_ном1/ n1=9.55_*10³_*322.8/1000=3083 H_*м

Задача 2. Трехфазный синхронный двигатель номинальной мощностью P_н=575 кВт, числом полюсов 2p=6 работает от сети напряжением U_н=6  кВ. КПД двигателя Ƞ_н=93%, коэффициент мощности cosφ=0.8 при опережающем токе статора. Перегрузочная способность двигателя , кратность пускового тока , кратность пускового момента  .

Требуется определить: 1) потребляемую двигателем из сети активную мощность P_1ном и ток I_ном; развиваемый двигателем при номинальной нагрузке вращающий момент двигателя М_ном; суммарные потери мощности ; пусковой ток I_п  и пусковой момент М_п; вращающий момент M_max , при котором двигатель выпадает из синхронизма.

Решение

Схема соединения обмотки статора – «звезда».

Потребляемая двигателем из сети активная мощность, кВт:

Потребляемый из сети ток, А:

Номинальная частота вращения, об/мин:

Развиваемый двигателем вращающий момент, Нм:

Суммарные потери мощности в двигателе, кВт:

Пусковой момент двигателя, Нм:

Пусковой ток двигателя, А:

Максимальный момент двигателя, Нм:

Задача 3.1

Определить напряжение на зажимах трехфазного синхронного генератора, работающего в режиме холостого хода, при соединении обмоток по схеме «треуголник – «звезда», если известны частота f=50 Гц, количество витков, размещенных в пазах статора w₁ = 180, обмоточный коэффициент k₀₁=0,92, амплитудное значение магнитного потока одной фазы Фmax=0,012 Вб.

Решение

При холостом ходе генератора и соединении его обмоток треугольником напряжение на зажимах равно фазной ЭДС.