Электротехника Примеры решения залач по физике

Пример 2. (Задача № 6)

 Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 4АР160 S6У3 имеет номинальные данные: мощность Рном = 11 кВт; напряжение Uном = 380 В; частота вращения ротора n2 = 975 об/ мин; к.п.д. ηном = 0,855; коэффициент мощности cosφном = 0,83; кратность пускового тока In/ Iном = 7; кратность пускового момента Мп/ Мном = 2,0; способность к перезагрузке Мmax/ Mном = 2,2. Частота тока в сети ƒ1 = 50 Гц.

  Определить: 1) потребляемую мощность; 2) номинальный, пусковой и максимальный моменты; 3) номинальный и пусковой токи; 4) номинальное скольжение; 5) частоту тока в роторе; 6) суммарные потери в двигателе. Расшифровать его условное обозначение.

  Можно ли осуществить пуск двигателя при номинальной нагрузке, если напряжение в сети при пуске снизилось на 20 %?

Решение. 1. Мощность, потребляемая из сети:

Р1 = Рном/ ηном = 11/ 0,855 = 12,86 кВт.

 2. Номинальный момент, развиваемый двигателем:

М = 9,55 Рном/ n2 = 9,55*11*1000/ 975 = 107,7 Н*м.

 3. Максимальный и пусковой моменты:

Мmax = 2,2Мном = 2,2*107,7 = 237 Н*м;

Мп = 2Мном = 2*107,7 = 215,4 Н*м;

 4. Номинальный и пусковой токи:

Iном = (Рном*1000)/ (√3 Uном ηном cosφном) = =(11*1000)/ (1,73*380*0,855*0,83) = 23,6 А;

In = 7,0 Iном = 7,0*23,6 = 165 А.

 5.Номинальное скольжение:

Sном = (n1-n2)/ n1 = (1000-975)/ 1000 = 0,025 = 2,5 %.

 6. Частота тока в роторе:

ƒ2 = ƒ1*S = 50*0,025 = 1,25 Гц.

УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ№7

 Задача №7 относится к расчету выпрямителей переменного тока, собранных на полупроводниковых диодах. Подобные схемы широко применяются в различных электронных устройствах и приборах. При решении задач следует помнить, что основными параметрами полупроводниковых диодов являются допустимый ток Iдоп, на который рассчитан данный диод, и обратное напряжение Uобр, выдерживаемое диодом без пробоя в непроводящий период.

  Обычно, при составлении реальной схемы выпрямителя задаются значением мощности потребителя Pd, Вт, получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением Ud, В, при котором работает потребитель постоянного тока. Отсюда нетрудно определить ток потребителя Id=PdUd. Сравнивая ток потребителя с допустимым током диода Iдоп, выбирают диоды для схем выпрямителя. Следует учесть, что для однополупериодного выпрямителя ток через диод равен току потребителя, т.е. следует соблюдать условие Iдоп>Id. Для двухполупериодной и мостовой схем выпрямления ток через диод равен половине тока потребителя, т. е. следует соблюдать усло-

вие Iдоп>0,5Id. Для трехфазного выпрямителя ток через диод составляет треть тока потребителя, следовательно, необходимо, чтобы Iдоп>1/3Id.

 Напряжение, действующее на диод в непроводящий период Uв, также зависит от той схемы выпрямления, которая применяется в конкретном случае. Так, для однополупериодного и двухполупериодного выпрямителей Uв=pUd=3,14Ud, для мостового выпрямителя Uв=pUо/2=1,57Ud, а для трехфазного выпрямителя Uв=2,1Ud. При выборе диода, следовательно, должно соблюдаться условие

  Uобр>Uв

 Рассмотрим примеры на составление схем выпрямителей.

  Пример 1. Составить схему мостового выпрямителя, использовав один из четырех диодов: Д218, Д222, КД202Н, Д215Б. Мощность потребителя Ро=300 Вт, напряжение потребителя Ud=200 В.

 Решение 1. Выписываем параметры указанных диодов и записываем их таблицу.

 Таблица

Типы

диодов

 Iдоп, А

 Uобр ,В

Типы

диодов

 Iдоп, А

 Uобр, В

 Д218

 Д222

 0,1

 0,4

 1000

 600

 КД202Н

 Д215Б

 1

 2

 500

 200

  2. Определяем ток потребителя

 Id=Pd/Ud=300/200=1,5 А

 Находим напряжение, действующее на диод в непроводящий период для мостовой схемы выпрямителя.

  Uв=1,57*Ud=1,57*200=314 В.

 4. Выбираем диод из условия Iдоп>0,5Id>0,5*1,5>0,75А; Uобр>Uв>314В. Этим условиям удовлетворяет диод КД202Н: Iдоп=1,0>0,75 А;

Uобр=500>314 В.

 Диоды Д218 и Д222 удовлетворяют напряжение (1000 и 600 больше 314В), но не подходят по допустимому току (0,1 и 0,4 меньше 0,75 А). Диод 215Б, наоборот, подходит по допустимому току (2>0,75 А), но не подходит по обратному напряжению (200<314 В).

 5. Составляем схему мостового выпрямителя (рис.1). В этой схеме каждый из диодов имеет параметры диода КД202Н;

  Iдоп=I А; Uобр=500 В.

 

Рис.1

 
Математика примеры решения задач