-->
|
|
|
Ãëàâà 3. Ïðîèçâîäñòâî, ïåðåäà÷à, ðàñïðåäåëåíèå è èñïîëüçîâàíèå ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè Óïðàæíåíèå 31. Ñ êàêîé ÷àñòîòîé äîëæåí âðàùàòüñÿ ðîòîð ãåíåðàòîðà, ÷òîáû ÷àñòîòà âûðàáàòûâàåìîãî ïåðåìåííîãî òîêà áûëà 50 Ãö, åñëè ÷èñëî ïàð ïîëþñîâ ðàâíî 3; 4; 6; 10? Ñ êàêîé ÷àñòîòîé âðàùàþòñÿ ðîòîðû ãåíåðàòîðîâ íà Âîëæñêîé ÃÝÑ, åñëè ÷èñëî ïàð ïîëþñîâ â ýòèõ ãåíåðàòîðàõ ðàâíî 44? 2. ×òîáû óçíàòü, ñêîëüêî âèòêîâ ñîäåðæàò ïåðâè÷íàÿ è âòîðè÷íàÿ îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà, íå âñêðûâàÿ êàòóøåê, ïîâåðõ âòîðè÷íîé îáìîòêè íàìîòàëè 60 âèòêîâ ïðîâîäà. Ïîñëå âêëþ÷åíèÿ ïåðâè÷íîé îáìîòêè â ñåòü ñ íàïðÿæåíèåì 124 Â* ïðè ïîìîùè âîëüòìåòðà îáíàðóæèëè, ÷òî íà êîíöàõ îáìîòêè ñ 60 âèòêàìè èìååòñÿ íàïðÿæåíèå 16 Â, à íà êîíöàõ âòîðè÷íîé îáìîòêè — íàïðÿæåíèå 40 Â. Ñêîëüêî âèòêîâ ñîäåðæèòñÿ â ïåðâè÷íîé îáìîòêå è ñêîëüêî âî âòîðè÷íîé? * Çäåñü è äàëåå äàþòñÿ äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ è ñèëû òîêà. 3. Âòîðè÷íàÿ îáìîòêà òðàíñôîðìàòîðà, èìåþùàÿ N2 = 100 âèòêîâ, ïðîíèçûâàåòñÿ ìàãíèòíûì ïîòîêîì, èçìåíÿþùèìñÿ ñî âðåìåíåì ïî çàêîíó Ô = 0,01 cos 314t (â åäèíèöàõ ÑÈ). Îïðåäåëèòå çàâèñèìîñòü ÝÄÑ èíäóêöèè âî âòîðè÷íîé îáìîòêå îò âðåìåíè è íàéäèòå äåéñòâóþùåå çíà÷åíèå ýòîé ÝÄÑ.
4. Îò ñåðåäèíû êàòóøêè ñ æåëåçíûì ñåðäå÷íèêîì (îáìîòêà — òîëñòûé ìåäíûé ïðîâîä ñ áîëüøèì ÷èñëîì âèòêîâ) ñäåëàí îòâîä Ñ (ðèñ. 3.43). Îäèí ðàç ìåæäó òî÷êàìè  è Ñ âêëþ÷åí èñòî÷íèê ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ U1 Äðóãîé ðàç ê ýòèì òî÷êàì ïðèëîæåíî ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå ñ àìïëèòóäîé U1 Íàéäèòå íàïðÿæåíèå U2 ìåæäó òî÷êàìè À è  â ïåðâîì ñëó÷àå è àìïëèòóäó ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ U'2 ìåæäó òî÷êàìè À è  âî âòîðîì ñëó÷àå. 5. Ïåðâè÷íàÿ îáìîòêà ïîíèæàþùåãî òðàíñôîðìàòîðà ñ êîýôôèöèåíòîì òðàíñôîðìàöèè Ê = 10 âêëþ÷åíà â ñåòü ïåðåìåííîãî òîêà ñ íàïðÿæåíèåì U1 = 220 Â. Ñîïðîòèâëåíèå âòîðè÷íîé îáìîòêè r = 1,2 Îì. Ñèëà òîêà âî âòîðè÷íîé öåïè I2 = 5 À. Îïðåäåëèòå ñîïðîòèâëåíèå R íàãðóçêè òðàíñôîðìàòîðà è íàïðÿæåíèå U2 íà çàæèìàõ âòîðè÷íîé îáìîòêè. Ïîòåðÿìè â ïåðâè÷íîé öåïè ïðåíåáðå÷ü.
6. Îáìîòêà ëàáîðàòîðíîãî ðåãóëèðîâî÷íîãî àâòîòðàíñôîðìàòîðà (ËÀÒÐ) íàìîòàíà íà æåëåçíîì ñåðäå÷íèêå, èìåþùåì ôîðìó ïðÿìîóãîëüíîãî òîðîèäà (ðèñ. 3.44). Äëÿ çàùèòû îò âèõðåâûõ òîêîâ (òîêîâ Ôóêî) ñåðäå÷íèê íàáèðàþò èç òîíêèõ æåëåçíûõ ïëàñòèí, èçîëèðîâàííûõ äðóã îò äðóãà ñëîåì ëàêà. Ýòî ìîæíî ñäåëàòü ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè: 1) íàáèðàÿ ñåðäå÷íèê èç òîíêèõ êîëåö, ïîëîæåííûõ ñòîïêîé îäíî íà äðóãîå; 2) ñâåðòûâàÿ â ðóëîí äëèííóþ ëåíòó, èìåþùóþ øèðèíó À; 3) ñîáèðàÿ ñåðäå÷íèê èç ïðÿìîóãîëüíûõ ïëàñòèí ðàçìåðîì l õ h (ñì. ðèñ. 3.44). Êàêîé ñïîñîá ëó÷øå? 7. Àìïëèòóäíûå çíà÷åíèÿ ÝÄÑ â êàæäîé èç îáìîòîê ãåíåðàòîðà òð?õôàçíîãî òîêà ðàâíû 310 Â. Êàêîâû ìãíîâåííûå çíà÷åíèÿ êàæäîé ÝÄÑ â ìîìåíò, êîãäà ôàçà ïåðâîé ÝÄÑ ðàâíà π/6? 8.  ãåíåðàòîðå òðåõôàçíîãî òîêà â êàæäîé ôàçíîé îáìîòêå ñòàòîðà èíäóöèðóåòñÿ ÝÄÑ ñ àìïëèòóäíûì çíà÷åíèåì, ðàâíûì 5400 Â. Îáìîòêè ãåíåðàòîðà ñîåäèíåíû çâåçäîé. Îïðåäåëèòå äåéñòâóþùèå çíà÷åíèÿ ôàçíîãî è ëèíåéíîãî íàïðÿæåíèé. 9.  ïàñïîðòå äâèãàòåëÿ òðåõôàçíîãî òîêà â ÷èñëå ïðî÷èõ ñâåäåíèé íàïèñàíî: 10. Íà ùèòêàõ ãåíåðàòîðîâ, òðàíñôîðìàòîðîâ, äâèãàòåëåé òðåõôàçíîãî òîêà êëåììû øåñòè âûâîäíûõ ïðîâîäîâ òðåõôàçíûõ îáìîòîê ðàñïîëàãàþòñÿ â ïîðÿäêå, óêàçàííîì íà ðèñóíêå 3.45. Áóêâàìè À è X,  è Y, Ñ è Z îáîçíà÷åíû íà÷àëà è êîíöû ñîîòâåòñòâåííî 1, 2 è 3-é ôàçíûõ îáìîòîê. Êàêèå óäîáñòâà ïðè ïåðåêëþ÷åíèè ñ òðåóãîëüíèêà íà çâåçäó è îáðàòíî äàåò òàêîå ðàñïîëîæåíèå êëåìì íà ùèòêå? Ïîêàæèòå íà ðèñóíêàõ ñîåäèíåíèÿ çâåçäîé è òðåóãîëüíèêîì.
11. Ïî÷åìó ïðè ïóñêå àñèíõðîííîãî òðåõôàçíîãî ýëåêòðîäâèãàòåëÿ èíîãäà åãî âêëþ÷àþò â ñåòü òðåõôàçíîãî òîêà ñíà÷àëà íà çâåçäó, à êîãäà äâèãàòåëü íàáåðåò äîñòàòî÷íîå ÷èñëî îáîðîòîâ, åãî ïåðåêëþ÷àþò íà òðåóãîëüíèê? Íàðèñóéòå ñõåìó òàêîãî ïåðåêëþ÷åíèÿ. 12. Ìàãíèòíîå ïîëå ñ èíäóêöèåé 13. Íàéäèòå ìîìåíò ñèë, ïðèëîæåííûõ ê ðàìêå (ñì. çàäà÷ó 12). 14.  òðåõôàçíîì òðàíñôîðìàòîðå ÷èñëî âèòêîâ íà ôàçó ïåðâè÷íîé îáìîòêè N1 = 2080, âòîðè÷íîé — N2 = 80. Ïåðâè÷íîå ëèíåéíîå íàïðÿæåíèå U1 = 3300 Â. Îïðåäåëèòå âòîðè÷íûå ëèíåéíûå íàïðÿæåíèÿ, êîýôôèöèåíòû òðàíñôîðìàöèè ôàçíûõ è ëèíåéíûõ íàïðÿæåíèé ïðè ñëåäóþùèõ ñîåäèíåíèÿõ îáìîòîê: 15. Ïî äâóõïðîâîäíîé ëèíèè îò ýëåêòðîñòàíöèè ê ïîòðåáèòåëþ íåîáõîäèìî ïåðåäàòü ýëåêòðè÷åñêóþ ìîùíîñòü Ð = 66 êÂò. Îäèí ðàç ýòà ìîùíîñòü áûëà ïåðåäàíà ïðè íàïðÿæåíèè 2200 Â, äðóãîé ðàç — ïðè íàïðÿæåíèè 22 000 Â. Ñîïðîòèâëåíèå ëèíèè R = 4 Îì. Îïðåäåëèòå, ñêîëüêî ïðîöåíòîâ ñîñòàâëÿåò ìîùíîñòü, òåðÿåìàÿ â ïðîâîäàõ ËÝÏ, îò ïåðåäàííîé ìîùíîñòè â îáîèõ ñëó÷àÿõ. 16. Íàéäèòå ìîùíîñòü, òåðÿåìóþ â ïðîâîäàõ, èäóùèõ îò ñòàíöèè ê ïîòðåáèòåëþ, ïðè ñëåäóþùèõ äàííûõ: ïåðåäàâàåìàÿ ìîùíîñòü Ð = 100 êÂò, íàïðÿæåíèå íà ñòàíöèè U = 220 Â, ñîïðîòèâëåíèå ïðîâîäîâ R = 0,05 Îì, ñäâèã ôàç ìåæäó òîêîì è íàïðÿæåíèåì φ = 30°. 17. Ïðè ïåðåäà÷å ýëåêòðîýíåðãèè íà áîëüøîå ðàññòîÿíèå èñïîëüçóåòñÿ ïîâûøàþùèé òðàíñôîðìàòîð, íàãðóæåííûé äî íîìèíàëüíîé ìîùíîñòè Ð = 1000 êÂò. Ïðè ýòîì åæåñóòî÷íàÿ ïîòåðÿ ýíåðãèè íà ëèíèè ýëåêòðîïåðåäà÷è ñîñòàâëÿåò ΔWï = 215 êÂò • ÷. Âî ñêîëüêî ðàç íåîáõîäèìî ïîâûñèòü âûõîäíîå íàïðÿæåíèå, ÷òîáû ïðè ïåðåäà÷å ýëåêòðîýíåðãèè ïîòåðè íå ïðåâûøàëè 0,1% ? 18. Íà ïåðâè÷íóþ îáìîòêó òðàíñôîðìàòîðà ïîäàåòñÿ íàïðÿæåíèå 3600 Â. Âòîðè÷íàÿ îáìîòêà ïèòàåò ïîòðåáèòåëÿ ìîùíîñòüþ 25 êÂò ïðè íàïðÿæåíèè 220  è cos φ = 1. Îïðåäåëèòå ñîïðîòèâëåíèå ïîäâîäÿùèõ ïðîâîäîâ, åñëè êîýôôèöèåíò òðàíñôîðìàöèè ðàâåí 15. 19. Êàêîâà ìîùíîñòü ãèäðîýëåêòðîñòàíöèè, åñëè ïëîòèíà ïîäíèìàåò óðîâåíü âîäû íà 100 ì è ðàñõîä âîäû ñîñòàâëÿåò 540 ì3/ñ? ÊÏÄ ñòàíöèè 94%.
|
|
|