Задачи для самостоятельного решения по МДК01.01
учебно-методический материал

Задание 4.

1. Определить сечение магнитопровода, трансформатора с коэффициентом трансформации k = 32, подключенного к сети переменного тока с напряжением  U1 = 15 кВ и с частотой f = 50 Гц, если магнитная индукция в магнитопроводе В = 1,2Тл, а число витков вторичной обмотки w2 = 254.
2. Определить сечение магнитопровода, трансформатора с коэффициентом трансформации k = 47, подключенного к сети переменного тока с напряжением  U1 = 25 кВ и с частотой f = 50 Гц, если магнитная индукция в магнитопроводе В = 1,5 Тл, а число витков вторичной  обмотки w2 = 715.
3. Трансформатор подключили к сети переменного тока с напряжением U1 = 220 В и частотой f = 50 Гц. Определить коэффициент трансформации, если сердечник имеет активное сечение S = 6,5 см2, наибольшая магнитная индукция Вm = 0,93 Тл, а число витков вторичной обмотки w2 = 56.
4. Однофазный трансформатор с номинальной мощностью Sном = 250 ВА при включении в сеть переменного тока с напряжением U1 = 220 В при холостом ходе на вторичной обмотке напряжение U2 = 25 В. Определить номинальные токи обмоток, коэффициент трансформации и число витков в первичной обмотке, если число витков  во вторичной w2 = 37 (потерями трансформатора пренебречь).
5. Определить номинальную мощность трансформатора, подключенного к сети переменного тока с напряжением 3000 В, если известно, что номинальный ток вторичной обмотки 23 А, коэффициент трансформации 13, КПД -  0,94.
6. Трехфазный трансформатор работает на осветительную сеть с нагрузкой  50 кВт. Вторичное напряжение при этой нагрузке U2 = 220В, а первичное                U1 = 10кВ. Определить вторичный и первичный токи трансформатора, если обмотки в нем соединены по схеме Y/Y, а КПД и cosφ равны 0,85.
7. Трехфазный трансформатор с номинальной мощностью Sном = 1600 кВа включен в сеть переменного тока с напряжением U = 10 000 В. При холостом ходе трансформатора, напряжение на зажимах вторичной обмотки U2 = 400 В. Определить коэффициент трансформации и число витков первичной обмотки, если число витков вторичной обмотки w2 = 32.
8. Трехфазный трансформатор в сеть переменного тока с частотой f = 50 Гц. Определить ЭДС первичной и вторичной обмоток, если активное сечение стержня и ярма S = 183 см2, наибольшая магнитная индукция в стержне В = 1,48 Тл, число витков  w1 = 500, w2 = 50.
9. Найти для трехфазного асинхронного двигателя ЭДС Е1, Е2, Е2s при скольжении s = 4 % , если известно, что амплитуда потока, приходящегося на один полюс и одну фазу; составляет Фm = 0,72∙10-2  Вб, число витков обмоток статора и ротора соответственно w1 = 580, w2 = 75, f = 50 Гц.
10. Определить ЭДС, наводимые в фазах статора и ротора асинхронного двигателя при неподвижном роторе и при роторе, вращающемся со скольжением   s = 0,04. Число витков в обмотке статора w1 = 360, ротора w2 = 30, магнитный поток Фм = 0,4·10-2 Вб, частота тока f = 50 Гц.
11. Напряжение питания трехфазного асинхронного двигателя U1 = 660 В, частота тока сети f = 50 Гц, число пар полюсов p = 6. Пренебрегая   падением напряжения в обмотке статора, определить ЭДС, индуцируемое в фазе обмотки ротора, и частоту вращения магнитного поля статора, если ротор вращается с  частотой n2 = 950 об/мин. Коэффициент трансформации двигателя k = 25.
12. Асинхронный двигатель трехфазный с короткозамкнутым ротором, обмотки которого соединены по схеме ∆ и подключены к сети переменного тока с напряжением U = 220 В, потребляет при η = 0,87, cosφ = 0,82 и I = 27A. Частота вращения магнитного поля n2 = 970 об/мин. Определить сумму  потерь, вращающий момент, число пар полюсов и скольжение.
13. Определить КПД асинхронного трехфазного двигателя, имеющего номинальную мощность P2 = 200 кВт, мощность холостого хода Рх = 7,8 кВт и короткого замыкания Рк = 5,6 кВт.
14. Трехфазный асинхронный двигатель потребляет из сети мощность Р1 = 1,875 кВт при токе Iф = 3,5 А и напряжение U = 220 В. Чему равен коэффициент мощности cos ϕ и КПД, если полезная мощность на валу Р2 = 1,5 кВт? 
15. Трехфазный шестиполюсный асинхронный двигатель потребляет мощность  P1 = 5,6 кВт при напряжении U = 380 В и токе I1 = 10 А. Определить частоту вращения ротора n2, полезную мощность P2, cosφ и КПД, если момент двигателя М2 = 39,2 Н∙м, скольжение s = 2% , частота тока f = 50Гц .
16. Трехфазный десятиполюсный асинхронный двигатель с фазным ротором имеет следующие номинальные данные: номинальная мощность Р2 = 45 кВт, Uном = 220/380 В,  n2 ном = 574 об/мин, номинальный cos φ = 0,74 и ηном = 86%. Вычислить Р1, ток двигателя при соединении обмоток статора в Y и ∆, Мном, Sном, если f = 50 Гц.
17. Трехфазный асинхронный двигатель потребляет из сети мощность Р1 = 9,55 кВт при токе I1 = 36,36 А и напряжение U = 220 В. Определить коэффициент мощности cos ϕ и КПД, если полезная мощность на валу Р2 = 7,5 кВт? 
18. Асинхронный короткозамкнутый электродвигатель имеет следующие паспортные данные Р ном = 22 кВт;  Uном = 380 В; sном = 3,5%; р = 3;                  cosϕ = 0,87; ηном = 0,895;  кi = 7; кmax = 1,8; кп = 1,2. Определить ток, потребляемый двигателем из сети, номинальную частоту вращения, номинальный, максимальный и пусковой моменты, а также пусковой ток.
19. Найти ЭДС, наводимую в обмотке якоря двигателя постоянного тока, если частота вращения двигателя 1500 об/мин, магнитный поток Ф = 4,0∙10-2 Вб, а постоянная машина сЕ = 25.
20. Обмотка якоря четырехполюсного двигателя постоянного тока имеет 690 проводников при двух парах параллельных ветвей. Магнитный поток машины  0,012 Вб при скорости вращения 1500 об/мин. Определите ЭДС, наводимую в обмотке якоря двигателя.
21. Найти ЭДС, наводимую в обмотке якоря двигателя постоянного тока, если частота вращения двигателя 1000 об/мин, магнитный поток Ф = 2,0∙10-2 Вб, а постоянная машина сЕ = 10.
22. Двигатель постоянного тока вращается с частотой n = 1500 об/мин, магнитный поток Ф = 2⋅10-2  Вб. Сколько полюсов у двигателя, если отношение числа активных проводников обмотки якоря к числу пар ее параллельных ветвей равно 70? ЭДС двигателя Е = 210 В.
23. ЭДС шестиполюсного генератора постоянного тока Е = 210 В. Определить частоту вращения якоря, если магнитный поток полюса Ф = 2⋅10-2 Вб, N = 500, а = 3.
24. Машина постоянного тока имеет следующие паспортные данные: 36 число пазов, число витков в пазу ω = 10, число параллельных ветвей и число пар полюсов р = а = 2. Чему равен магнитный поток Ф, необходимый для создания в обмотке якоря ЭДС Е = 211 В при частоте вращения 750 об/мин?
25. Найти сопротивление якоря, если ток якоря составляет 78 А, мощность генератора Р2 = 9,0 кВт, а электромагнитная Рэм = 9,3 кВт.
26. Двигатель постоянного тока питается от сети с напряжением U = 220 В. потребляемый двигателем ток I = 40 А, скорость вращения двигателя  n = 2000 об/мин, коэффициент полезного действия η = 0,85. Определить вращающий момент на валу двигателя.
27. Для защиты трехфазного двигателя с номинальной мощность Рном = 21 кВ, номинальным током 42,2 А, номинальным напряжением 380 В и кратностью пускового тока 6,5 установили предохранитель ПН2-50/50. Требуется проверить предохранитель на отключающую способность.
28. Рассчитать электрическую линию однофазного переменного тока для питания группы ламп мощностью Р = 3,5 кВ при напряжении питающей сети U = 220 В и протяженностью линии L = 30 м. Условия прокладки линии - в трубе, материал ее проводов – медь. Выбрать предохранители и токи плавких вставок для защиты от КЗ.
29. Выбрать автоматический выключатель для защиты асинхронного двигателя, работающего в повторно-кратковременном режиме, со следующими основными техническими данными: мощность Рном = 7,5 кВт; КПД η = 0,875; коэффициент мощности сosφ = 0,86; коэффициент кратности пускового тока Кi = 7,5; номинальное напряжение U = 380 В.
30. Для защиты трехфазного двигателя с номинальной мощность 22 кВ, номинальным током 12 А, номинальным напряжением 220 В и кратностью пускового тока 4,5 установили предохранитель ПН2-50/25. Требуется проверить предохранитель на отключающую способность.