Методические указания и задания к контрольной и курсовой работе для студентов заочной формы обучения по специальности 140211 icon

Методические указания и задания к контрольной и курсовой работе для студентов заочной формы обучения по специальности 140211


Смотрите также:
Методические указания к дисциплине и задания к контрольной работе для студентов заочной формы...
Методические указания к дисциплине и задания к контрольным работам для студентов заочной формы...
Программа, методические указания и задания контрольной и самостоятельной работы для студентов...
Методические указания к самостоятельной работе и задания к контрольной работе по курсу...
Рабочая программа, методические указания по выполнению курсовой работы, темы курсовых работ...
Методические указания по выполнению контрольной работы по курсу для студентов специальности...
Программа, методические указания и задания контрольной и самостоятельной работы для студентов...
Методические указания и задания контрольной работы по дисциплине специальности 080301 Коммерция...
Программа, методические указания и задания контрольной и самостоятельной работы для студентов...
Методические указания вводятся в учебный процесс с 2007 г...
Учебная программа...
Методические указания для выполнения контрольной работы студентами сокращенной заочной формы...



Загрузка...
страницы:   1   2   3   4
скачать


Негосударственное образовательное учреждение высшего профессионального образования


Московский институт энергобезопасности и энергосбережения


Кафедра

Электротехники и электроники


ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА


Методические указания

и задания к контрольной и курсовой работе

для студентов заочной формы

обучения по специальности 140211

«Электроснабжение»


Учебно-методический комплекс

Часть 2


Москва 2007
^

Электромеханика. Методические указания и контрольные задания для студентов заочного отделения. –М.:МИИЭ, 2007. -24 с.

Данные методические указания предназначены для студентов заочного отделения специальности «Электроэнергетика», изучающих дисциплину «Электромеханика». Целью данной работы является оказание помощи студентам при выполнении контрольных работ по разделам «Трансформаторы», «Асинхронные машины» и «Синхронные машины», а также курсового проекта по разделу «Трансформаторы».



В указаниях приведены основные положения по указанным темам, алгоритмы выполнения контрольных работ, расчетные формулы, векторные диаграммы и задания на контрольные работы и курсовой проект.

Для каждого раздела представлен пример решения.


Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры Электротехники и электроники МИИЭ 12 марта 2007 г.


Автор: к.т.н., доцент ^ Котеленец Н.Ф.

Вычитка и корректура автора.


Формат 60×90 1/16. Тираж 50.

Отпечатано в типографии Производственно-торговой фирмы

Московского института энергобезопасности и энергосбережения.


105043, Москва, ул. 4-я Парковая, д. 27,
тел. 965-3790, 652-2412, факс 965-3846.

www.mieen.ru, e-mail: ptf@mieen.ru


©МИИЭ, 2007

ОГЛАВЛЕНИЕ



1. Пояснительная записка 4

2. Требования к уровню освоения дисциплины 4

3. План распределения времени 4

^ 4. Содержание дисциплины 5

4.1. Вопросы для самопроверки 6

5. Темы практических занятий 8

6. Контрольные работы 9

6.1. Общие методические указания 9

6.2. Контрольная работа по трансформаторам 10

6.3. Контрольная работа по асинхронным машинам 21

6.4. Контрольная работа по синхронным машинам 30

^ 7. Курсовой проект по трансформаторам 42

7.1. Общие методические указания 42

7.2. Задание на курсовой проект, приведенное ниже,

заполняется преподавателем по согласованию

со студентом 43

7.3. Последовательность расчета трансформатора

соответствует методике, приведенной в [4] 45

7.4. Разработка конструкции трансформатора 46

^ 8. Рекомендуемая литература 46

9. Вопросы для подготовки к экзамену 47

Приложение 1. Титульный лист контрольной работы 49

Приложение 2. Титульный лист курсового проекта 50

Приложение 3. Пример чертежей курсового проекта 51


^ 1. Общие методические указания

Прежде чем приступать к выполнению контрольной работы необходимо изучить соответствующие разделы лекций и рекомендованной литературы, после чего внимательно разобрать пример расчета. Работа должна показать не только умение решать предложенные задачи, но и умение оформить их согласно ГОСТ. Несоблюдение правил оформления расчетно-графических работ может стать причиной того, что представленная работа не будет зачтена, либо не будет даже принята к рецензированию.


^ Основные требования

1. Оформление титульного листа (титульный лист отчета по контрольной работе приведен в Приложении 1):

Рамка 17х25 см. Шрифт Times New Roman; название института и кафедры ― шрифт № 18; название работы ― шрифт № 24 жирный; название дисциплины и темы ― шрифт № 22. Выполнил студент Ф.И.О. ― шрифт № 14. Проверил преподаватель Ф.И.О. ― шрифт № 14. Москва 2007 г. ― шрифт № 16.

2. Письменная работа студента представляется в напечатанном виде в формате А-4. Шрифт Times New Roman, № 14, интервал 1,5. Поля страниц: верхнее - 2,0 см, нижнее - 2,0 см, левое - 3 см, правое – 1,5 см. Страницы нумеруются по порядку без титульного листа. Объем работы и ее содержание рекомендуется преподавателем.

3. Векторные диаграммы и характеристики должны быть вычерчены аккуратно, с помощью чертежных инструментов, желательно на миллиметровой бумаге. Векторные диаграммы должны строиться в масштабе.

4. В конце контрольной работы надо поставить дату выполнения работы и подписаться.

Если контрольная работа не зачтена или зачтена при условии внесения исправлений, то все необходимые поправки необходимо делать в разделе “Работа над ошибками”. Нельзя вносить какие-либо исправления в текст, расчеты и графики уже просмотренные преподавателем.

5. Разрешается оформление задания с применением компьютерных технологий.

6. Номер задания на выполнение домашней работы соответствует номеру студента в журнале группы.


^ 2. Контрольная работа по трансформаторам


2.1. Задание на контрольную работу.

Для 3-фазного двухобмоточного трансформатора №… из таблицы 2.1, 2.2 (первичная обмотка – обмотка ВН):

1. Определить номинальных фазные значения напряжений и токов обмоток и коэффициент трансформации.

2. Вычертить в масштабе эскиз магнитной системы с установленной на ней обмотками, схему соединения обмоток и векторную диаграмму, подтверждающую заданную группу соединения.

3. Определить массы стержней и ярм, потери холостого хода Р0н, среднее значение тока холостого хода в абсолютных I (А) и относительных i (%) единицах, его активную I и реактивную I составляющие, а также коэффициент мощности в режиме ХХ для номинального напряжения и частоты 50 Гц.

4. Определить приведенные значения параметров схемы замещения r12, x12, z12 в абсолютных (Ом) и относительных (о.е) единицах.

5. Определить массу обмоток ВН и НН и потери короткого замыкания Рк.н.

6. Определить приведенные значения параметров схемы замещения rк, xк, zк в абсолютных (^ Ом) и относительных (о.е) единицах, напряжение короткого замыкания в абсолютных Uк.н (В) и относительных uк.н (%) единицах, а также коэффициент мощности в режиме КЗ для номинального тока.


^ 2.2. Методические указания по выполнению контрольной работы

К п.1. В паспортных данных всегда приводятся напряжения и токи присоединения (линейные значения). Поэтому при определении номинальных фазных значений напряжений и токов обмоток ВН и НН следует учитывать их схему соединения:

Для схемы У – Uф.н = Uл /, Iф.н = Iл; для схемы Д - Uф.н = Uл, Iф.н = Iл/.

Для трехфазных электрических цепей Iл = S/(Uл), Iф = S/(3Uф).


К п.2. Эскиз выполняется в соответствии с рис.2.1 и размерами трансформатора, приведенными в табл.2.1, на листе формата А4 (210х297 мм)

Порядок определения группы соединения:

- Построить треугольник линейных и звезду фазных ЭДС обмотки ВН с маркировкой начал и концов (A-Х, B-У, C-Z).

- Построить фазные ЭДС обмотки НН с маркировкой начал и концов (a-x, b-y, c-z) и соединить их в соответствии со схемой соединения обмотки НН. Фазные ЭДС обмотки НН совпадают с фазными ЭДС обмотки НН, так как они расположены на одних и тех же стержнях и сцеплены с одними и теми же фазными потоками.

- Вектор линейной ЭДС EAB обмотки ВН совместить с минутной стрелкой часов, установленной на цифре 12. Тогда вектор линейной ЭДС Eab обмотки НН, совмещенный с часовой стрелкой часов, будет указывать номер группы соединения.


К п. 3. Массы стержней и ярм (кг) равны:

Gс = 3 hc Пс γст 10-3, Gя = 4 (с+d/2) Пя γст 10-3,

где геометрические размеры стержня (hс, Пс) и ярма (с, Пя) – в сантиметрах по табл.6.2.1, γст = 7,65 г/см3 - плотность электротехнической стали.

Потери холостого хода (Вт) равны

Р = кп с Gся Gя).

где кп = 1,4 – коэффициент добавочных потерь; рс, ря – удельные потери в стали стержней и ярм (по табл.6.2.2). Индукции (Тл) в стержне и ярме трансформатора определяются по формулам:

Вс = Uф /(4,44 w1 f Пс), Вя = Вс Пс / Пя.

Здесь Uф, w1 – номинальное фазное напряжение (В) и число витков первичной обмотки (ВН), Пс, Пя – активное сечение стержня и ярма (м2), соответственно.

Для определения тока холостого хода необходимо дополнительно рассчитать намагничивающую мощность ХХ

Q = кт (qcGc + qяGя), вар,

где кт = 11-10 (для трансформаторов мощностью 63-630 кВА), 7 (1000-6300 кВА), 4,5 (≥10000 кВА) – коэффициент увеличения намагничивающей мощности, учитывающий технологию сборки сердечников; qc, qя – удельные намагничивающие мощности для рассчитанных значений индукций Вс и Вя (см. табл. 6.2.2).

Полная мощность холостого хода (ВА) равна

S = .

Ток холостого хода и его составляющие равны:

I = Р /(3Uф.н), А; i = 100 I /Iф.н, %;

I0р =Q0н /(3Uф.н), А; i0р = 100 I0р /Iф.н, %;

I = S/(3Uф.н), А; i = 100 I/Iф.н, %,

где Uф.н и Iф.н – номинальные значения фазных напряжения и тока обмотки ВН.

Коэффициент мощности равен cosφ = P/S, о.е.


^ Сравнить полученные значения Р и i с их значениями, приведенными в табл.2.3.


К п. 4. Параметры схемы замещения (Ом) равны

r12 = P/(3I2), x12 = Q/(3I2), z12 = S/(3I2).

Параметры схемы замещения в относительных единицах (о.е) равны:

r12* = r12/rб , x12* = x12/xб , z12* = z12/zб ,

где rб = xб = zб = Uн.ф/Iн.ф – базисное значение сопротивления, Ом.


К п. 5. Масса обмоток ВН и НН (кг) трехфазного трансформатора определяется по формуле: Gм = 3πDсрwПγ.103,

где Dср - средний диаметр обмотки, м; w – число витков, П - сечение витка, м2, γ – плотность материала обмотки (для меди - 8,9, для алюминия – 2,7 т/м3).

Тогда для обмоток из медного провода:

Gм1 = 84.103 Dср1 w1 П1, Gм2 = 84.103 Dср2 w2 П2,

а для обмоток из алюминиевого провода:

Gм1 = 25,4. 103 Dср1 w1 П1, Gм2 = 25,4.103 Dср2 w2 П2.

Здесь Dср1 = D1 + 2а1 + 2а12 + а2, Dср2 = D1 + а1 – средние диаметры обмоток ВН и НН, м; П1 и П2 – сечения витка обмоток ВН и НН, м2; w1, w2 – число витков обмоток ВН и НН (все размеры и числа витков приведены в табл. 2.1).

Потери короткого замыкания Рк.н (Вт) равны

Рк.н = к Рк.осн ,

где к = 1,03 (для S ≤ 100 кВА), 1,06 (160 – 630 кВА), 1,1 (1000 – 6300 кВА) – коэффициент добавочных потерь от полей рассеяния; Рк.осн = Рк1 + Рк2 – основные электрические потери в обмотках ВН и НН.

Электрические потери в обмотке при номинальном токе равны Рк = 3Iн2R. Активное сопротивление обмотки при 750С равно R = ρlср/П (ρCu = 10-6/47, ρAl = 10-6/28 Ом.м, lср = wπDср).

Эти же потери можно рассчитать через найденную массу обмотки Gм и плотность тока J = Iф.н/П по формулам [4]:

- для обмоток из медного провода

Рк1 = 2,4 Gм1 J12, Рк2 = 2,4 Gм2 J22 ,

- для обмоток из алюминиевого провода

Рк1 = 12,75 Gм1 J12, Рк2 = 12,75 Gм2 J22 .


Здесь J1, J2 - плотность тока в обмотках ВН и НН, соответственно, А/мм2; Gмасса обмотки, кг.

Сравнить полученное значение Рк.н с приведенным в табл..2.3.


К п. 6. Сопротивление короткого замыкания Zк (Ом) равно

Zк = ,

где активная составляющая сопротивления короткого замыкания равна rк = Рк.н /(3Iф.н2), а индуктивная составляющая -

хк = (7,9 f w12 πd12 ap kp 10-6) / l1 , Ом.

Здесь кр = 1 – σ - коэффициент Роговского, σ = (а12 + а1 + а2) /(πl), d12 = D1 +2a1 + a12 – средний диаметр канала между обмотками, м; l1 - высота обмотки ВН, м; ар = а12 + (а1 + а2)/3, м;


Напряжение короткого замыкания Uк.н (В) равно

Uк.н = ,

где Uк.а = Iф.н1 rк - активная составляющая напряжения КЗ; Uк.р = Iф.н1 хк - индуктивная составляющая.

Относительные значения составляющих напряжения короткого замыкания (%) равны

uк.н = 100 Uк.н /Uф.н1 , uк.н.а = 100 Uк.а /Uф.н1 , uк.н.р = 100 Uк.р /Uф.н1 .

Коэффициент мощности (о.е) равен cosφк = rк /zк .

Сравнить полученное значение uк.н с приведенным в табл.2.3.


Таблица.2.1

Основные данные 3-фазных 2-обмоточных масляных трансформаторов с обмотками из алюминия (№№1-18) и меди (№№19-32)



^ Общие данные

Обмотки

Sн,

кВА

Схема

Uвн,

кВ

Uнн,

кВ

W1

W2

П1,

мм2

П2,

мм2

D1,

см

a1,

см

a2,

см

a12,

см

l1,2,

см

1

63

Y/Y0

3,3

0,23

710

49

9,1

84,5

11,9

1,4

3,5

1,4

40

2

63

Y/Y0

6,0

0,42

1260

88

4,7

44,5

11,9

1,2

3,8

1,2

40

3

63

Y/Y0

10

0,4

2100

84

2,8

46,8

11,9

1,3

3,8

1,3

40

4

100

Y/Y0

3,3

0,23

605

42

10,9

192

12,4

2,2

3,2

1,1

49

5

100

Y/Y0

6,0

0,44

1125

82

5,4

99,6

12,5

2,2

3,0

1,2

49

6

100

Y/D

6,3

0,4

1180

130

5,8

63,4

12,5

2,3

3,1

1,0

49

7

100

Y/Y0

10

0,4

1850

74

3,52

111

12,3

2,1

3,2

1,0

50

8

160

Y/Y0

3,0

0,23

394

30

20,7

236

14,8

2,7

3,7

0,9

47

9

160

D/Y0

3,3

0,69

730

88

10,9

77,5

15

2,8

3,6

0,9

47

10

160

Y/D

6,0

0,69

770

152

10,2

45

14,7

2,5

3,8

1,0

47

11

160

Y/Y0

10

0,4

1273

51

6,2

133

14,8

2,5

4,0

1,0

47

12

250

Y/Y0

3,3

0,23

358

25

33,5

348

16

2,5

4,5

1,0

55

13

250

D/Y0

6,0

0,44

1200

46

10,6

181

16

2,5

4,5

1,1

55

14

250

Y/D

6,0

0,69

630

126

17,8

64,4

16

2,5

4,0

1,2

54

15

250

Y/Y0

10

0,4

1050

42

11,1

198

16

2,5

4,6

1,0

55

16

630

D/Y0

6,0

0,4

624

24

29,2

469

21

3,2

5,2

0,9

59

17

1000

D/Y0

6,0

0,4

441

17

40,7

755

25

2,0

4,5

3,0

68

18

1600

Y/Y0

10

0,69

376

15

63,1

895

29

3,6

4,4

1,1

97

19

25

Y/Y0

3,3

0,23

1032

72

2,78

22,3

9,8

2,2

1,8

1,5

28

20

25

Y/Y0

11

0,23

3441

72

0,8

32,4

9,8

2,7

1,3

1,3

28

21

40

Y/Y0

3,0

0,23

938

72

4,01

54,2

9,8

2,7

1,6

1,1

43

22

40

Y/Y0

6,0

0,4

1877

125

2,1

27,8

9,8

1,7

2,8

1,0

43

23

40

Y/Y0

10

0,4

3128

125

1,23

27,8

9,8

1,7

2,7

1,0

43

24

160

Y/Y0

11

0,44

1450

58

4,68

120

14,8

2,7

3,7

0,9

46

25

250

Y/Y0

11

0,44

1100

44

7,3

155

17

2,6

3,7

1,2

50

26

250

Y/D

11

0,19

1100

33

7,3

210

17

2,6

3,7

1,2

50

27

400

Y/D

11

0,19

869

26

11

310

19

2,8

3,6

1,3

55

28

400

Y/Y0

11

0,44

875

35

11

242

19

2,7

3,6

1,3

56

29

630

D/D

11

0,19

1158

20

11

564

21

3,4

4,5

1,4

58

30

630

D/Y0

11

0,44

1170

27

11

418

21

3,4

4,5

1,4

58

31

630

Y/Y0

6,6

0,42

409

26

34,8

413

21

3,4

4,4

1,4

60

32

1600

D/Y0

11

0,69

779

18

25,8

714

27

3,6

4,6

1,9

97




оставить комментарий
страница1/4
Котеленец Н.Ф
Дата03.10.2011
Размер0,89 Mb.
ТипМетодические указания, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

страницы:   1   2   3   4
отлично
  1
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх