Резонанс токов Коэффициент мощности Метод двух узлов Метод эквивалентного генератора Трехфазные цепи Соединение фаз генератора и нагрузки треугольником Четырехпроводная звезда Мощность трехфазных цепей ЭДС взаимоиндукции

Электротехника. Расчет электрических цепей в задачах курсового расчетах

Пример Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением (рисунок 20), имеющий сопротивление обмотки якоря Rя = 0,1 Ом и сопротивление обмотки возбуждения Rв = 60 Ом, нагружен внешним сопротивлением R= 4 Ом. Напряжение на зажимах машины U = 220 В.

Определить: 1) токи нагрузки I, в обмотке возбуждения Iв и в обмотке якоря Iя; 2) ЭДС генератора Е; 3) полезную мощность Р2, расходуемую на нагрузке.

Дано: U = 220 В, Rя = 0,1 Ом; Rв = 65 Ом; R = 4 Ом.

Определить: I, Iв, Iя, Е, Р2.

Решение 1 Ток во внешней цепи

I = U/R = 220/4 = 55A

Токи: в обмотке возбуждения Iв = U/Rв = 220/65 = 3,38 А;

 в обмотке якоря Iя = I + Iв = 55 + 3,38 = 58,38 А.

3 ЭДС генератора

Е = U + IяRя = 220 + 58,38 ∙ 0,1 = 220 + 5,838 = 225,838 = 225,84 В.

4 Полезная мощность

Р2 = UI = 220 ∙ 55 = 12100 Вт = 12,1 кВт.

Пример 11 Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением подключен к сети с напряжением U = 220 В (рисунок 21). Полезная мощность на валу Р2 = 10кВт, частота вращения якоря n = 2400 об/мин, КПД двигателя η = 80%.

Определить 1) вращающий момент М, который развивает двигатель; 2)поведенную мощность Р1; 3) ток I, потребляемый двигателем из сети; 4) суммарные потери мощности в двигателе ΣР.

Дано: U=220 В, Р2 = 10кВт, η = 80%, n= 2400 об/мин.

Определить: I, M, P1, ΣP.

Решение 1 Определим момент вращения, который развивает двигатель при данной мощности на валу и частоте вращения:

М = 9550 Р2/n = 9550 ∙ 10/2400 = 39,79 H ∙ м.

2 Найдем потребляемую мощность двигателя из сети

η = Р2/Р1→Р1 = Р2/η = 10/0,8 = 12,5 кВт

3 Из формулы потребляемой мощности вычислим ток I, потребляемый двигателем из сети:

Р1 = UI→I = P1/U = 10000/220 = 45,45 A.

4 Определим суммарную мощность потерь, зная значения Р1 и Р2;

ΣР = Р1 - Р2 = 12,5 - 10 = 2,5 кВт.

Пример 12 Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением (рисунок 25) работает в номинальном режиме, потребляет ток из сети Iном = 102 А при напряжении Uном = 220 В. Сопротивление обмотки возбуждения Rв = 32 Ом. ПротивоЭДС, которая индуцируется в обмотке якоря, Е = 214,9 В.

Определить: 1) ток в обмотке якоря Iя; 2) сопротивление обмотки якоря Rя.

Дано: Uном= 220 В, Iном = 102 А, Rв = 32Ом, Е = 214,9 В.

Определить: Iя, Rя.

Решение 1 Ток в обмотке якоря Iя можно определить по двум формулам:

Iном = Iя+Iв,

  откуда Iя = Iном - Iв или

Iя = (U - E)/Rя.

Вторая формула для решения не подходит, так как не известно Rя.

Чтобы воспользоваться первой формулой, нужно предварительно определить ток в обмотке возбуждения Iв.

2 Зная значение Rв, вычислим ток в обмотке возбуждения:

Iв = U/Rв = 220/32=6,87 А,

  тогда

Iя = Iном - Iв = 102 - 6,87 = 95,13 А.

3 По второй формуле для Iя определим сопротивление обмотки якоря Iя = (U - E)/Rя,

 откуда

Rя = (U - E)/Iя =(220 - 214,19)/95,13 = 0,05 Ом.

Для закрепления знаний методики решения задач рекомендуется решить задачи.

Задача 7

Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие данные: сопротивление обмотки якоря Rя = 0,2 Ом; сопротивление обмотки возбуждения Rв = 40 Ом; КПД генератора η =0,95; ток возбуждения Iв = 5А, ток в нагрузке I= 95 А.

Определить: 1) электродвижущую силу генератора Е; 2) напряжение на зажимах генератора U; 3) ток в обмотке якоря Iя; 4) полезную мощность генератора Р2; 5) мощность первичного двигателя Р1, затрачиваемую на работу генератора.

Ответ: Е = 220 В; Iя = 100 А; Р2 = 19000 Вт, Р1 = 20000 Вт; U = 220 В.

Задача 8 Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие данные: 1) напряжение сети, питающей двигатель, U= 300 В; 2) ток в обмотке якоря Iя = 100 А; 3) сопротивление обмотки якоря Rя = 0,1 Ом, обмотки возбуждения Rв = 50 ; 4) коэффициент полезного действия двигателя η = 0,9.

Определить: 1) противоЭДС Е, наводимую в обмотку якоря при работе двигателя; 2) токи: нагрузки I и в обмотке возбуждения Iв; 3) мощности: полезную на валу двигателя Р2 и потребляемую из сети Р1.

Ответ: Е= 290 В; Iв = 6А; I = 6 А; I = 106 А; Р1 = 31800 Вт; Р2 = 28620 Вт.


Определить все токи методом узловых потенциалов и показания вольтметра