3. Mașini sincrone
Problema 3.1. Generatorul sincron cu șase poli are puterea totală kVA; tensiune nominală / 230 V; factorul de putere în modul de supraexcitare; rezistență inductantă de împrăștiere Ohm; rezistență inductivă datorată câmpului magnetic al reacției armăturii, Ohm. Determinați: unghiul de încărcare; viteza de rotație sincronă a rotorului; forța electromotoare indusă de câmpul de excitație magnetică; valorile relative ale rezistențelor inductive și rezistența inductivă sincronă.
Viteza rotorului sincron, rpm:
Puterea nominală a înfășurării armăturii, A:
Componenta activă a curentului de armatură, A:
Componentă reactivă a curentului de armatură, A:
Valoarea complexă a curentului de armatură, A:
Sincronă rezistență inductivă, Ohm:
Tensiunea de cădere la rezistența inductivă sincronă, V:
Valoarea complexă a EMF indusă de câmpul de excitație, B:
Modulul valorii efective a EMF, V:
Unghi de încărcare, grad:
Rezistența la bază, Ohm:
Valori relative ale rezistențelor inductive, rev:
Problema 3.2. Un generator sincronic trifazat cu puterea kVA, tensiunea kV la o frecvență de curent Hz și viteza de rotație a rpm are o eficiență de%. Generatorul funcționează în mod nominal cu un factor de putere. Schema de conectare a înfășurării statorului este "stea". Determinați: puterea activă a generatorului, curentul de înfășurare a statorului, puterea mecanismului de antrenare, cuplul la conectarea directă a arborilor generatorului și mecanismul de antrenare.
Puterea activă a generatorului, kW:
Stator curent de înfășurare, A:
Puterea motorului, kW:
Torque, Nm:
Sarcina 3.3. Puterea nominală motorului sincron trifazat kW, numărul de poli funcționează de la o rețea de frecvență industrială cu o tensiune de kV. Capacitatea de suprasarcină a motorului, frecvența curentului de pornire, frecvența cuplului de pornire. Schema de conectare a înfășurării statorului este "stea". În modul de funcționare nominal, motorul are un factor de eficiență de%, un factor de putere cu curentul de conducere al statorului. Determinați: 1) puterea activă și curentul consumat de motor din rețea, pierderile totale de putere, cuplul motorului la sarcina nominală; 2) cuplul de pornire și cuplul de pornire; Cuplul maxim la care motorul scade din sincronizare.
Consumată de motor de la puterea activă a rețelei, kW:
Consumat din rețeaua curentă, A:
Viteza nominală de rotație, rev / min:
Cuplul dezvoltat de motor, Nm:
Pierderile totale de putere ale motorului, kW:
Cuplul de pornire al motorului, Nm:
Curentul de pornire al motorului, A:
Cuplul maxim al motorului, Nm:
Problema 3.4. O rețea trifazată cu tensiune kV este alimentată de un consumator kVA la un factor de putere. Determinați puterea compensatorului sincron, care trebuie conectat în paralel cu consumatorul, astfel încât factorul de putere al rețelei să crească la o valoare.
Puterea activă a consumatorului la, kW:
Puterea reactivă a consumatorului la, kVAr:
Puterea consumatorului la, kVA:
Puterea reactivă a consumatorului la, kVAr:
Compensator sincron de putere, kVAr:
Sarcina 3.5. Rotorul generatorului sincronic trifazic are 12 poli. Frecvența tensiunii la bornele generatorului
= 50 Hz. Puterea utilă a motorului de acționare este de 5 kW. Determinați cuplul pe arborele generatorului.
Problema 3.6. Un generator sincron trifazat generează o tensiune de Hz. Numărul de poli este 2p = 2. Motorul de acționare generează un cuplu pe arborele de Nm. Determinați puterea utilă a motorului de acționare.
Sarcina 3.7. Motorul sincron trifazat cu patru pini are următoarele date: puterea nominală kW, tensiunea nominală kV, coeficientul de eficiență, factorul de putere (curentul avansat), frecvența curentului Hz. Determinați viteza rotorului, cuplul nominal, componentele active și reactive, curentul statoric consumat din rețea și componenta reactivă a acestuia.
Problema 3.8. Motorul sincronic trifazat este conectat la o rețea de 380 V și dezvoltă o putere de 75 kW pe arbore. Eficiența motorului este de 92%, factor de putere. Determinați componenta reactivă a curentului consumat din rețea.
Problema 3.9. Puterea totală consumată din rețea de către un motor sincron, kVA. Factor de putere. Pierderi totale de putere kW. Determinați eficiența motorului.
Problema 3.10. Pentru a determina tensiunea la bornele unui generator sincron trifazat funcționează la ralanti, atunci când conectați înfășurarea statorică conform „triunghiul“ și „stea“, în cazul în care este cunoscut faptul că frecvența Hz, numărul de bobine conectate în serie ale statorului de fază, raportul de înfășurare, valoarea maximă a fluxului magnetic de înfășurare o fază a lui Bb.
Problema 3.11. Un generator sincron MVA putere nominală cu trei faze se caracterizează prin următoarele date: kV tensiune nominală, factorul de putere, rezistența înfășurării ohmi fază, conexiunile circuitului de înfășurarea statorică stator - o „stea“. Pentru a determina eficiența generatorului, în cazul în care pierderile în kW magnetice, pierderi suplimentare este de 5 \% din puterea nominală, pierderile mecanice. Tensiunea excitatoare, curentul de excitație în modul nominal A, eficiența excitator.
Problema 3.12. Atelierul instalează un motor sincron cu o putere nominală de kW, un factor de eficiență de%, un factor de putere
= 0,9. Motorul este proiectat pentru funcționare în modul de supraexcitare. Determinați factorul de putere a sarcinii după instalarea motorului sincron, dacă un motor de inducție este instalat în atelier, consumând 400 kW și având o putere.
Problema 3.13. Motorul sincronic trifazat în modul nominal are date tehnice: puterea kW, tensiunea V, factorul de eficiență \%, factorul de putere, unghiul de încărcare. Determinați curentul consumat din rețea și capacitatea de supraîncărcare a motorului.
Problema 3.14. Motorul sincronic trifazat este conectat la o rețea de 220 V, consumă curentul liniar A și dezvoltă energie pe arborele kW. Eficiența motorului \%. Determinați puterea reactivă consumată de motor din rețea.
Problema 3.15. Motorul sincronic trifazat este conectat la rețea prin tensiunea B și consumă curentul A, eficiența motorului, factorul de putere. Determinați pierderea totală a puterii din motor.
Problema 3.16. La ce unghi rotorul va roti motorul sincron cu patru poli pentru un sfert din perioada curentă?
Problema 3.17. Cuplul pe arborele unui generator sincron trifazat este de 48 Nm. Puterea utilă a motorului de acționare este de 5 kW. Frecvența tensiunii la bornele generatorului Hz. Determinați numărul de poli ai generatorului.
Problema 3.18. Cuplul extern al generatorului nepolar care funcționează în paralel cu o rețea de putere infinit de mare, cu curentul de excitație neschimbat, a scăzut la jumătate comparativ cu valoarea sa nominală. Se știe că coeficientul de suprasarcină statică. Determinați unghiul dintre vectorii EMF și tensiunea generatorului. Cum se va schimba valoarea unghiului dacă la sarcina nominală curentul de excitație al generatorului este redus la o valoare de?
Problema 3.19. Determinați capacitatea de suprasarcină statică a turbogeneratorului conform următoarelor date: curentul de excitație nominal este pu. rezistența inductivă a înfășurării armăturii. valoarea nominală a puterii active. Mașina electrică are o caracteristică normală de ralanti (tabelul 3.1).