Максимальный магнитный поток в сердечнике однофазного трансформатора равен

Индивидуальные задания для студентов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Выксунский филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Методические указания по выполнению практической работы

«Определение параметров и основных характеристик однофазного трансформатора»

По дисциплине

«Электротехника и электроника»

Цель работы:научиться определять основные параметры трансформаторов.

Методика решения задачи №1:

Максимальный магнитный поток в сердечнике однофазного трансформатора равен 0,002 Вб. При холостом ходе замерено напряжение на вторичной обмотке, равное 127 В. Число витков первичной обмотки 495. Частота сети 50 Гц. Найти коэффициент трансформации и напряжение питающей сети.

1. При холостом ходе ЭДС вторичной обмотки Е2 равна замеренному напряжению 127В.

2. Число витков вторичной обмотки

3. Коэффициент трансформации

4. Э.д.с. первичной обмотки

При холостом ходе напряжение питающей сети незначительно отличается от ЭДС первичной обмотки.

Методика решения задачи №2:

Дано:Для однофазного трансформатора номинальной мощностью Sном.=180 кВА и первичным напряжением U1ном = 6,3 кВ, мощность короткого замыкания Рк.ном=10 кВт и напря-жением короткого замыкания uк = 6,5%. Рассчитать данные и построить график зависимости изменения вторичного напряжения ∆U от коэффициента нагрузки β, если коэффициент мощности нагрузки cos φ2=0,6.

1. Определим напряжение короткого замыкания UК из формулы

Ток в первичной обмотке

φ2= arcсоs 0,6 = 53,13º ; sin φ2= sin 53,13º =0,8

3. Определим изменение вторичного напряжения ∆U в относительных единицах:

4. Построим график зависимости изменения вторичного напряжения ∆U от коэффициента нагрузки β.

Методика решения задачи №3:

Дано:Однофазный трансформатор имеет следующие паспортные данные: Sн=560 кВА; U=10 кВ; Рк н=25 кВт; uк=7٪; cos φ2=0,85. Рассчитать и построить график зависимости КПД от нагрузки η=f(β), если максимальное значение КПД трансформатора соответствует коэффициенту нагрузки β ׳ = 0,7.

1. Определим магнитные потери Ро из формулы :

.

2. Найдем точки для построения графика

3. Построим график зависимости КПД от нагрузки η=f(β)

Индивидуальные задания для студентов

Величины Варианты
U2 ном , В
k
Qст , м 2 ·10 – 1 0,49 0,80 1,2 1,8 0,65 0,80 1,2 0,76 0,60 0,85
В тах , Тл 1,3 1,6 1,8 1,3 1,4 1,5 1,2 1,3 1,5 1,2

Задача № 1. Однофазный трансформатор включен в сеть с частотой тока 50 Гц. Номинальное вторичное напряжение U2 ном, а коэффициент трансформации k. Определить число витков в обмотках w1 и w2, если в стержне магнитопровода трансформатора сечением Qст, максимальное значение магнитной индукции Bтах.

Величины Варианты
Sном , кВ·А
U1ном , кВ 31,5 6,3 31,5 6,3 6,3 3,4 6,3
Рк.ном , кВт 3,5 5,4
uк , % 8,5 6,5 8,5 5,5 6,5 6,5 5,5 5,5
cоs φ2 0,75 (емк.) 0,85 (инд.) 0,80 (емк.) 0,70 (инд.) 1,0 0,85 (инд.) 0,9 (емк.) 1,0 0,80 (инд.) 0,70 (инд.)

Задача № 2. Для однофазного трансформатора номинальной мощностью Sном и первичным напряжением U1ном , мощностью короткого замыкания Рк.ном и напряжением короткого замыкания uк , рассчитать данные и построить график зависимости изменения вторичного напряжения ∆ U от коэффициента нагрузки β , если коэффициент мощности нагрузки cos φ 2.

Задача № 3. Для однофазного трансформатора номинальной мощностью Sном и первичным напряжением U1ном , мощностью короткого замыкания Рк.ном и напряжением короткого замыкания uк , рассчитать и построить график зависимости КПД от нагрузки η = f (β) , если максимальное значение КПД трансформатора соответствует коэффициенту нагрузки β ‘ = 0,7.

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Максимальный магнитный поток

Максимальный магнитный поток в сердечнике однофазного трансформатора равен 0 002 Вб. При холостом ходе замерено напряжение на вторичной обмотке, равное 127 В. [1]

Читайте также:  Однолинейная схема трансформаторной подстанции с двумя трансформаторами

Максимальный магнитный поток в сердечнике однофазного трансформатора равен 0 002 Вб. [2]

Определить максимальный магнитный поток , пронизывающий эту рамку. [3]

Определить максимальный магнитный поток , пронизывающий катушку. [4]

Но часто максимальный магнитный поток и максимальное значение магнитной индукции в сердечнике достигают значений, соответствующих участкам кривой намагничивания на ее колене или за коленом. В этом случае зависимость между магнитным потоком в сердечнике и током в обмотке катушки нелинейна, а индуктивность такой катушки зависит от величины тока. Расчет цепи значительно усложняется, так как пользоваться формулами, которые выведены в предположении, что индуктивность цепи постоянна, нельзя. [6]

Но часто максимальный магнитный поток и максимальное значение магнитной индукции в сердечнике достигают значений, соответствующих участкам кривой намагничивания на ее колене или за коленом. В этом случае зависимость между магнитным потоком в сердечнике и током в обмотке катушки нелинейна, а индуктивность такой катушки зависит от величины тока. [8]

Местоположение максимального магнитного потока Фмакс разделяет магнитную цепь на части, каждая из которых содержит воздушный зазор. [9]

Фт — максимальный магнитный поток , сцепленный с витками контура, в вольт-секундах; w — число витков контура; / — частота тока в герцах. [10]

Следует заметить, что максимальный магнитный поток не зависит от материала и положения сердечника, а определяется лишь приложенным напряжением. [11]

На этой диаграмме векторами обозначены максимальные магнитные потоки , сцепленные с фазами статора при максимальных значениях токов в них. Благодаря сдвигу по фазе между токами в 120 магнитные потоки, создаваемые этими токами, сдвинуты на такой же угол. По величине максимальные потоки равны между собой вследствие равенства максимальных токов в фазах. [12]

В некотором положении обмотку пронизывает максимальный магнитный поток ; спустя четверть оборота поток через обмотку будет равен нулю; спустя еще четверть оборота поток вновь станет максимальным по модулю, но знак его будет другим, так как положение полюсов магнита изменится на противоположное. [13]

Двигатель разгоняется при включенном в цепь якоря пусковом сопротивлении и максимальном магнитном потоке . [14]

Под номинальной скоростью вращения регулируемого двигателя понимают скорость вращения при максимальном магнитном потоке и номинальных значениях напряжения и тока якоря. [15]

Источник

контрольная работа по электротехнике. электротехника 1. Решение. Рис Схема однофазного трансформатора Определим магнитный поток в сердечнике трансформатора

Название Решение. Рис Схема однофазного трансформатора Определим магнитный поток в сердечнике трансформатора
Анкор контрольная работа по электротехнике
Дата 17.05.2020
Размер 1.02 Mb.
Формат файла
Имя файла электротехника 1.docx
Тип Решение
#123353
С этим файлом связано 1 файл(ов). Среди них: Zagotovka_na_kursovuyu_rabotu_doc.doc.
Показать все связанные файлы Подборка по базе: итоговый тест решение.docx, аппаратурно-технологическая схема.docx, Дело 02-2455_2017. Мотивированное решение. документ — обезличенн, Блок схема для 3 ЛР.doc, В тетради 24 страницы.Лена исписала 25 процентов всех страниц те, Получение лекарственных препаратов на основе живых микроорганизм, НЕСТЕРОВ А.Ю. СЕМИОТИЧЕСКАЯ СХЕМА ПОЗНАНИЯ И КОММУНИКАЦИИ. МОНОГ, Семинар 3 план занятия со схемами (1).docx, ПАТОФИЗИОЛОГИЯ В СХЕМАХ И ТАБЛИЦАХ часть 2.pdf, блок схема стр 2.pdf

Дано:

S = 5,6 см 2 = 5,6∙ м 2

Определить: W 1 -?

Определим магнитный поток в сердечнике трансформатора:

Фм = Вм∙S =1,41∙ 5,6∙ = 7,9∙ Вб

Амплитуда магнитного потока в сердечнике трансформатора определяется по формуле: Фм =

Тогда: W1 = = = 1254 витка.

Дано:

Определить: U -?

Коэффициент трансформации трансформатора:

К = = 220 /127 = 1,73

где cosнагр= 1, т.к. нагрузка активная.

Коэффициент полезного действия при номинальной нагрузке:

 = 100% = 100% = 96,9 %.

Р1 = = 2,5 кBт

Напряжение на зажимах вторичной обмотки:

Найдем номинальные токи обмоток.

К = =

Ответ: 123 В.

Рис.2. Основные схемы соединения обмоток трехфазных трансформаторов.

При схеме соединения обмоток трехфазного трансформатора Y / Y соотношение между коэффициентами трансформации фазных и линейных напряжений:

КФ = = = 28,63

Номинальный ток первичной обмотки:

Т.к. первичная и вторичная обмотки соединена в Y , то для них справедливо равенство:

Номинальный вторичный фазный (линейный) ток:

К Л 28,63∙9,52 = 272,7 А  273 А.

Ответ: 273 А.

Т.к. первичная обмотка соединена звездой, то для нее можно записать:

Т.к. вторичная обмотка соединена в  , то для нее справедливо равенство:

Коэффициент трансформации трансформатора:

К = = = = = 0,8.

Ответ: = 0,8.

Глава 6 . Асинхронные машины

Неверный ответ: 4) Сердечник статора выполнчется литым.

Сердечник статора имеет шихтованную конструкцию: отштампованные листы из тонколистовой электротехнической стали толщиной обычно 0,5 мм покрыты слоем изоляционного лака, собраны в пакет и скреплены специальными скобами или продольными сварными швами по наружной поверхности пакета. Такая конструкция сердечника способствует значительному уменьшению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем.

Ответ 1) — верный. Обмотка ротора в большинстве двигателей выполняется заливкой собранного сердечника ротора расплавленным алюминиевым или медным сплавом. При этом одновременно со стержнями обмотки отливаются короткозамыкающие кольца и вентиляционные лопатки .

Ответ 2) — верный. Сердечник ротора также имеет шихтованную конструкцию, но листы ротора не покрыты изоляционным лаком, а имеют на своей поверхности тонкую пленку окисла. Это является достаточной изоляцией, ограничивающей вихревые токи, так как величина их невелика из-за малой частоты перемагничивания сердечника ротора.

Ответ 3) — верный. На полюсах железного сердечника кольцевой формы, называемого статором электродвигателя, помещены три обмотки, оси трехфазной обмотки статора расположены одна относительно другой под углом 120°. Внутри сердечника укреплен на оси металлический цилиндр, называемый ротором электродвигателя.

Если обмотки подключить к сети трехфазного тока, то общий магнитный поток, создаваемый тремя полюсами, окажется вращающимся.

Критический момент асинхронного двигателя находится по формуле:

Комментарии к остальным ответам:

1) Это формула электромагнитного момента асинхронного двигателя, где:

См =

3) Это упрощенная формула для расчета электромагнитного момента асинхронного двигателя ( формула Клосса), может быть использована для построения механической характеристики.

4) Это критическое скольжение:

Sкр = SH (λ + ), где:  = M max / MH.



Дано:

f = 50 Гц (промышленная сеть)

SН = 2%.

По справочнику для двигателя АО- 42-6 находим число пар полюсов р=3.

Частота вращения магнитного поля статора:

n1 ,

здесь f – частота сети, р — число пар полюсов : р=3.

n1 = = 1000 об/ мин

Определим номинальную частоту вращения ротора:

nН n1 (1-S) = 1000 (1- 0,02) = 980 об/ мин.

Ответ: nН 980 об/ мин.

Ответ: 1) изменить порядок чередования двух фаз питающего электродвигатель напряжения.

Ответ 3 относится к динамическому торможению, когда обмотки статора двигателя отключают от сети переменного тока и подключают к источнику постоянного тока.

Ответ 4 скорее всего относится к режиму рекуперативного торможения , когда скорость ротора АД превышает синхронную.

Глава 7. Машины постоянного тока.

Ответ 4) направление электромагнитного момента не зависит от направления основного магнитного поля.

Направление электромагнитного вращающего момента и, следовательно, направление вращения якоря двигателя, зависят от направления магнитного потока и направления тока в обмотке якоря. Чтобы изменить направление электромагнитного вращающего момента и, следовательно, направление вращения двигателя, необходимо изменить направление тока либо в обмотке возбуждения машины, либо в обмотке якоря. Обычно изменяют направление тока в обмотке якоря.

Ответ: 4) С независимым возбуждением.

У генераторов с независимым возбуждением обмотка полюсов питается от постороннего, не связанного с генератором, источника постоянного напряжения (аккумуляторы, выпрямители и др.).Поэтому они не являются генераторами с самовозбуждением.

Питание обмотки возбуждения полюсов генератора с самовозбуждением осуществляется со щеток якоря самой машины. Принцип самовозбуждения заключается в следующем. При отсутствии тока в обмотке возбуждения якорь генератора вращается в слабом магнитном поле остаточного магнетизма полюсов. Незначительная эдс, индуктируемая в обмотке якоря в этот момент, посылает слабый ток в обмотку возбуждения. Магнитное поле полюсов увеличивается, отчего эдс в проводниках якоря также увеличивается, что, в свою очередь, вызывает увеличение тока возбуждения. Так будет продолжаться до тех пор, пока в обмотке возбуждения не установится ток, соответствующий величине сопротивления цепи возбуждения.

Генераторы с самовозбуждением, в зависимости от способа соединения обмотки возбуждения с обмоткой якоря, делятся на три типа:

  1. Генератор с последовательным возбуждением, у которого обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря.
  2. Генераторы с параллельным возбуждением, у которого обмотка возбуждения включена параллельно обмотке якоря.
  3. Генератор со смешанным возбуждением, у которого на полюсах имеются две обмотки: одна, включенная параллельно обмотке якоря, и другая, включенная последовательно с обмоткой якоря.

Дано:

n2 = 0,5 n1

Рис. 1. Электрическая схема генератора постоянного тока независимого возбуждения.

Цепь якоря электрически не соединена с цепью воз­буждения, поэтому ток нагрузки I и ток якоря – это один и тот же ток ( I = Iя ).

Момент на валу в режиме номинальной нагрузки:

М2НОМ = ,

Отсюда: РНОМ =

Определим, во сколько раз изменится мощность, потребляемая той же нагрузкой, при уменьшении частоты вращения якоря в 2 раза:

РНОМ2 / РНОМ1 = ( ) /( = n2/n1= 0,5

Тогда: РНОМ2 = 0,5 РНОМ1 = 0,5∙ 1600 = 800 Вт.

1=250 В

nн2 = 1000 об/мин

Частота вращения ДПТ с независимым возбуждением определяется по формуле:

n = .

Из формулы следует, что частота вращения прямо пропорциональна напряжению. Так как частота вращения снижается в К = n1/n2 = 2000/1000 = 2 раза , то и напряжение нужно снизить во столько же раз:

UН2 = UН1 / К = 250/ 2 = 125  120 В.

Глава 8 . Основы электроники

Ответ: 3. С валентностью большей, чем у исходного материала ( As, Sb).

Пояснение. Исходный материал – это химически чистый кремний или германий — относится к IV группе таблицы Менделеева. Поэтому, чтобы создать в химически чистом полупроводнике избыток электронов, т.е. создать проводимость n – типа, необходимо ввести в него примеси элементов V – й группы – мышьяк As , сурьма Sb, фосфор Р (пятивалентные примеси).

Ответ 1. Трехвалентные примеси (индий In, галлий Ga) вводят в химически чистый полупроводник, чтобы создать в нем избыток дырок и создать полупроводник р – типа.

Ответ 2. Четырехвалентные углерод С и олово Sn принадлежат к IV группе таблицы Менделеева, но как исходный материал для создания полупроводниковых приборов не применяются.

Ответ 4. Ответ аналогичный ответу 1.

Дано:

Uпр = 0,7 В

Рис. 1. Схема включения диода.

Прямой ток через диод найдем по второму закону Кирхгофа:

Отсюда: Iпр = (U — Uпр) / R = (12 — 0,7 ) / 150 = 75 мА.

Ответ 2. Схема с общим эмиттером.

Существуют 3 схемы включения БТ:

2. Схема с общим эмиттером (ОЭ).

3.Схема с общим коллектором (ОК).

Рис. 2. Схемы включения биполярного транзистора.

Схема с ОЭ (рис. 2,а) имеет наилучшие усилительные свойства: она усиливает по току в (20…100) раз , по напряжению порядка в 1000 раз, а следовательно, коэффициент усиления по мощности составляет: КP = KI ∙KU  100 000.

Схема с ОК (рис. 2,б) не усиливает напряжение (KU 1), усиливает ток в (20…100) раз , поэтому: КP = KI ∙KU  100.

Схема с ОБ (рис. 2,в) не усиливает ток (K I 1), но усиливает напряжение примерно в 1000 раз , поэтому: КP = KI ∙KU  1000.

Таким образом, максимальное усиление мощности обеспечивает схема с общим эмиттером .

Рис. 3. Схема трехфазного мостового выпрямителя.

Параметры трехфазного мостового выпрямителя:

1. Среднее значение выпрямленного напряжения:

2. Среднее значение тока нагрузки:

3. Среднее значение тока диода:

4. Обратное напряжение на диоде:

Ответ: следовательно, неверно определенный параметр выпрямителя:

Источник

Оцените статью
Adblock
detector