Ім'я файлу: СИНхронні машини 1 варіант –.docx
Розширення: docx
Розмір: 72кб.
Дата: 30.12.2023
скачати
Пов'язані файли:
Процес шліфування та полірування скла.docx
1636094826142527.docx
Тема 3 Робочий зошит.docx
111.docx

авдання 4

Синхронні машини

(Варіант 1)

Задача 1
Повна номінальна потужність синхронного генератора Sн=S1 = 26 МВА номінальний коефіцієнт потужності соsφн= k= 0,8. Обчислити повні втрати і ККД генератора, якщо механічні втрати Рm=P3 = 90 кВт, електричні втрати в обмотці якоря з урахуванням додаткових втрат Рe1 = 1,2Р2= 1,2*170 = 204 кВт, магнітні втрати з урахуванням додаткових втрат у магнітопроводі дорівнюють Рм + Рмд = P1 = 140 кВт, а потужність, що витрачається на обертання збудника, Pf /ηf =P2 = 170 кВт.
Розв’язання

Знайдемо активна потужність, що передається генератором навантаженню:



Коефіцієнт корисної дії синхронного генератора :
0,97 ,
де ΣP = Pf/ηf + Рт + Рм.д. + Рм + Ре1 = 170 + 90 + 140 + 204 =

= 604 кВт = 0,604 МВт – сума втрат у машині.

Задача 2

Коефіцієнт корисної дії трифазного синхронного генератора η = η1= 0,97. Номінальна лінійна напруга Uнл = 1,5U1 = 1,5 , номінальний фаз-ний струм Iн = І1= 1,7 кА, номінальний коефіцієнт потужності соsφн = 0,8. Повні втрати генератора рівні 5·Р1 = 5·140 = 700 кВт. Визначити крутний момент тур-біни, якщо кутова швидкість ротора Ω = Ω1= 314 рад /с.


Розв’язання

Активна потужність, що передається генератором навантаженню:

Потужність, що підводиться до генератора :



Крутний момент турбіни :


Задача 3

Фазна напруга трифазного синхронного генератора Uф = U2 = 230 В, фазний струм I = I2 = 62 А, коефіцієнт потужності соsφ = k = 0,8. Обчислити ККД генератора, якщо повні магнітні втрати Рм + Рм.д. = Р4 = 800 Вт = 0,8 кВт повні електричні втрати Ре1 = 1,8 Р4 = 1,8*0,8 = 1,44 кВт, а сума механічних втрат Рm і потужності Pf/ηf, що витрачається на збудник, складають 2/3 від електричних втрат.
Розв’язання

Сума механічних втрат Рm і потужності Pf/ηf, що витрачається на збудник буде складати :

Pf/ηf + Рт = 2/3 Ре1 = 2/3 1,44 = 0,96 кВт .

Знайдемо активна потужність, що передається генератором навантаженню:



де m = 3 – кількість фаз.



Коефіцієнт корисної дії синхронного генератора :
0,91 ,
де ΣP = Pf/ηf + Рт + Рм.д. +Рм +Ре1= 0,96 + 0,8 + 1,44 = 3,2 кВт – сума втрат у машині.

Задача 4

Генератор передає навантаженню повну потужність Sн = Рн = S1=26 МВа. Фазна напруга генератора Uнф = U1 = Визначити ККД машини в цьому режимі, якщо активний опір обмотки якоря R = R1 =5 мОм повні магнітні втрати Рм + Рм.д. = P1 =140 кВт, механічні втрати Рm = P2 = 180 кВт потужність, що витрачається на збудник, Pf/ηf = P3 = 94 кВт.
Розв’язання

Струм дорівнює :

І =

де 10,5 кВ

Електричні втрати в обмотці якоря :

Pе1 = m1RI2 = =28410 Вт = 28,41 кВт.

де m = 3 – кількість фаз.

Коефіцієнт корисної дії синхронного генератора :
0,91 ,
де Р=

ΣP = Pf/ηf + Рт + Рм.д. +Рм +Ре1= 0,96 + 0,8 + 1,44 = 3,2 кВт – сума втрат у машині.

Задача 5

Крутний момент турбіни, що приводить в обертання двополюсний тур-богенератор, М = М1 = 85 кН м, активна потужність, що віддається генератором Рн = S1 = 26 МВт. Визначити механічну потужність, що витрачається на обер-тання збудника, сполученого з валом генератора, якщо механічні втрати в ма-шині Рm =2,4 Р2 =2,4 170= 408 кВт, повні магнітні втрати Рм + Рмд = P1=140 кВт, електричні втрати Ре1 = P3 = 90 кВт. Частота струму f = f1 =50 Гц.

Розв’язання

Кутова швидкість обертання вала:



Механічна потужність, що підводиться до генератора від первинного двигуна, з урахуванням витрат потужності на приведення у рух збудника:




Виходячи з формул (2) механічна потужність, що витрачається на приве-дення в рух збудника :



де механічна потужність

= =

= = 25,64 МВт

електромагнітна потужність :





Задача 7

При включенні 4х полюсної синхронної машини на паралельну роботу з електричною мережею частоти fм = f1 =50 Гц, частота обертання ротора доведена до значення n = n1= 1499 об/хв. Визначити період зміни різниці напруг генерато-ра і мережі, а також ковзання ротора по відношенню до синхронної частоти.
Розв’язання

Період коливань мережевої напруги:



Частота струму що генерує генератор у мережу :



Тоді період зміни ΔU :



Ковзання ротора по відношенню до синхронної частоти:








Задача 8

У момент включення генератора на паралельну роботу з мережею з лінійною напругою U1 =6,06 кВ, напруга генератора зрушено щодо рівного їй по модулю напруги мережі на кут θ = θ1 = 20 град. Знайти струм в обмотці якоря, опір якої xd = x1 = 1,2 Ом

Розв’язання

Зміну напруги ΔU та вирівнювальний струм визначають амплітуди фазних напруг.

Фазна напруга :



Амплітудне значення напруги:



Струм в обмотці якоря генератора становить :




Полезная мощность на выходе генератора

Р2ном = S2ном ∙ cosφ1ном, кВт

2. Мощность на входе генератора

Р1ном = Р2ном/ ηном, кВт

3. Суммарные потери

ΣРном = Р1ном - Р2ном, кВт

4. Ток статора в номинальном режиме

I1ном = S2ном/(√3 U1ном), А

5. Синхронная частота вращения при известном 2р и частоте тока f1 = 50Гц:

n1 = f1∙ 60/ р, об/мин

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

М1ном = 9,55 ∙ 103 ∙ Р1ном/ n1, Н∙м
Задача 1. Имеется трехфазный синхронный генератор мощ­ностью Sном = 330 кВА с напряжением на выходе U1ном = 6,3 кВ (обмотка статора со­единена звездой) при частоте тока 50 Гц и частоте вращения n1=1000. КПД генератора при номинальной нагрузке ηном=92% . Гене­ратор работает на нагрузку с соs φном = 0,9.

Требуется определить активную мощность генератора при номинальной нагрузке Pmax, ток в обмотке статора I1ном, мощность первичного двигателя Р1ном и вращающий момент М1ном, при непосредственном механическом соединении валов генератора и первичного двигателя.

Решение.

1.Полезная мощность на выходе генератора

Рном= Sном* соs φном= 330*0,9=297 кВт

2.Мощность на входе генератора

Рном1= Рном/ ηном=297/0,92=322,8 кВт

3. Суммарные потери

Рном= Р1ном1 - Рном=322,8 - 297=25,8 кВт

4. Ток статора в номинальном режиме

Iном= Sном/ (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* Рном1/ n1=9.55*103*322.8/1000=3083 H*м
Задача 2. Трехфазный синхронный двигатель номинальной мощностью Pн=575 кВт, числом полюсов 2p=6 работает от сети напряжением Uн=6  кВ. КПД двигателя Ƞн=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 P1ном и ток Iном; развиваемый двигателем при номинальной нагрузке вращающий момент двигателя Мном; суммарные потери мощности  ; пусковой ток Iп  и пусковой момент Мп; вращающий момент Mmax , 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.



Задача № 7

Трехфазный синхронный генератор имеет следующие параметры: номинальная мощность SНОМ = 330 кВ·А; номинальное (линейное) напряжение на выходе U1НОМ = 6,3 кВ; КПД генератора при номинальной нагрузке ηНОМ = 92%; число полюсов 2р = 6; коэффициент мощности нагрузки, подключенной к генератору cosφ1НОМ = 0,9. Требуется определить: полезную мощность на выходе генератора РНОМ; мощность на входе генератора Р1НОМ; суммарные потери ∑РНОМ; ток статора в номинальном режиме I1НОМ; момент приводного двигателя, необходимый для вращения ротора генератора М1НОМ.

Решение:

1. Полезная мощность на выходе генератора:



2. Мощность на входе генератора:



3. Суммарные потери:

 .

4. Ток статора в номинальном режиме:



5. Синхронная частота вращения при 2р=6 и частоте тока f1 = 50 Гц:



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



 

Задача № 8
скачати

© Усі права захищені
написати до нас