В а р и а н т 1

1. Начертите схему-развертку трехфазной двухслойной петлевой обмотки со следующими данными: Z = 18; 2 p = 2; a = 2; y = 0, 6t.

2. Определите частоту вращения магнитного поля синхронного генератора с числом пар полюсов p = 4. Частота генерируемого на-пряжения f ₁ = 50 Гц.

7. По характеристикам холостого хода (х.х.х.) и индукционной нагрузочной (и.н.х.) определите индуктивное сопротивление Потье x_Р обмотки статора синхронного турбогенератора. Схема соединения об-мотки статора – звезда. Х.х.х нормальная, определенная при номи-нальном токе статора I _* = I _*Н и.н.х. приведена в таблице.

9. Номинальные данные двухполюсного турбогенератора: линей-ное напряжение U _НЛ = 15, 75 кВ; фазный ток I _НФ = 8625 А; коэффици-ент мощности cosj _Н = 0, 85; частота f ₁ = 50 Гц. Схема обмотки ста-тора звезда. Потери мощности при номинальной нагрузке: механи-ческие p _МЕХ = 468 кВт; магнитные p _М = 394 кВт; потери на возбужде-ние p_f = 890 кВт; электрические в обмотке якоря (включая добавоч-ные) p _Э = 1056 кВт. Определите номинальные электрическую актив-ную мощность Р _2Н; подводимые к валу генератора от турбины ме-ханические мощность Р _1Н и момент М _1Н.

10. Синхронный турбогенератор включен в электрическую сис-тему и работает с номинальной нагрузкой. Статическая перегружае-мость генератора К _П = 1, 66; номинальный коэффициент мощности cosj _Н = 0, 85. Останется ли устойчивой работа генератора при неиз-менном вращающем моменте на валу и уменьшении тока возбужде-ния в 1, 9 раза. Насыщением магнитной системы пренебречь.

12. Номинальные данные синхронного двигателя: полезная ме-ханическая мощность на валу Р _2Н = 800 кВт; U _НЛ = 6000 В; cosj _Н = 0, 9 (опережающий). Схема обмотки статора звезда; синхронные индук-тивные сопротивления x _{* d} = 1, 52; x _{* q} = 1, 06. Номинальный ток воз-буждения I _{* f H} = 2, 1. Характеристика холостого хода нормальная. Без учета насыщения магнитной системы рассчитайте угловую характе-ристику активной мощности и начертите график этой характеристи-ки. Определите номинальный и максимальный углы нагрузки.

В а р и а н т 2

1. Начертите схему-развертку трехфазной двухслойной волновой обмотки со следующими данными: Z = 24; p = 2; a = 2; y = 5/6t.

2. Определите действующее значение первой гармонической ли-нейной ЭДС обмотки статора синхронного турбогенератора в режи-ме холостого хода. Основная гармоническая магнитного потока в зазоре машины Ф_f = 2, 76 Вб. Частота индуктируемой ЭДС f ₁ = 50 Гц. Схема обмотки статора звезда, число последовательно соединенных витков фазы w ₁ = 14. Коэффициенты укорочения k _У1 = 0, 965; распре-деления k _Р1 = 0, 96.

7. По результатам решения задач № 5 или № 6 определите из-менение фазного напряжения генератора D U _*в относительных еди-ницах и D U в В при сбросе номинальной нагрузки и неизменном токе возбуждения I_{* f} = I_{* f Н}. Выделите составляющие D U _* и D U, об-условленные действием МДС якоря и падением напряжения на со-противлении рассеяния. Схема обмотки статора звезда.

9. От турбины к валу синхронного гидрогенератора подведен номинальный вращающий момент М _1Н = 13, 2 МНм = 1, 32·10 ⁷ Нм. Ро-тор вращается с синхронной частотой n = n ₁ = 57, 69 об/мин. Соеди-ненная в звезду обмотка статора включена в сеть с номинальными линейным напряжением U _НЛ = 13, 8 кВ и частотой f ₁ = 50 Гц. Коэффи-циент мощности номинальный cosφ _H = 0, 85. Потери мощности: элек-трические в обмотке статора (включая добавочные) р _Э1 = 689 кВт; ме-ханические и магнитные вместе р _МЕХ + р _М = 632 кВт; на возбуждение р_f = 443 кВт. Определите число полюсов машины, номинальный КПД и отдаваемую генератором в сеть полную электрическую мощность.

10. Определите в именованных и относительных единицах пре-дел статической устойчивости синхронного гидрогенератора полной мощностью S _Н = 206 МВ·А с линейным напряжением U _НЛ = 15, 75 кВ. Схема обмотки статора звезда; синхронные индуктивные сопротив-ления x _{* d} = 1, 0; x _{* q} = 0, 67. Номинальный ток возбуждения I _{* f Н} = 1, 75. Характеристика холостого хода нормальная. Насыщением магнитной системы пренебречь.

12. Определите линейный ток и потребляемую из сети актив-ную электрическую мощность синхронного двигателя со следующи-ми номинальными данными: полезная механическая мощность на ва- лу Р _2Н = 20 кВт; напряжение 220/380 B; КПД η _Н = 92 %, коэффициент мощности cosφ _Н = 0, 9. Обмотка статора соединена в треугольник.

В а р и а н т 3

1. Начертите схему-развертку трехфазной двухслойной волновой обмотки со следующими данными: Z = 30; p = 1; a = 1; y = 0, 87t.

2. Определите амплитуду и частоту вращения основной гармо-нической магнитодвижущей силы (МДС) обмотки якоря трехфазной синхронной машины со следующими данными: число пар полюсов р = 2; число последовательно соединенных витков фазы w ₁ = 305; коэффициенты укорочения k _У1 = 0, 951 и распределения k _Р1 = 0, 954; номинальная частота f ₁ = 50 Гц; номинальный ток якоря I = 6 А.

7. У турбогенератора с нормальной характеристикой холостого хода синхронное индуктивное сопротивление x _{* С} = x _{* d} = 1, 86. Опре-делите ток трехфазного установившегося короткого замыкания I _{* К} при токе возбуждения I_{* f} = 1, 5.

9. Номинальные данные гидрогенератора: полная (кажущаяся) мощность S _Н = 26, 2 МВ·А; линейное напряжение U _НЛ = 10, 5 кВ; час-тота напряжения f ₁ = 50 Гц; коэффициент мощности cosφ _H = 0, 8. Об- мотка статора с р = 24 соединена по схеме звезда. Потери холосто-го хода р _ХХ = 331 кВт; номинальные потери короткого замыкания р _КН = 352 кВт. Рассчитайте зависимость КПД от загрузки при номи-нальном коэффициенте мощности для значений k _З = 0; 0, 25; 0, 5; 0, 75; 1, 0; 1, 25 и начертите график этой зависимости. Определите номи-нальный вращающий момент М _1Н турбины на валу генератора.

10. Трехфазный двухполюсный турбогенератор с нормальной характеристикой холостого хода включен в электрическую систему с U _* = 1, 0 и работает с номинальными нагрузкой, током возбужде-ния I _{* f Н} = 2, 06 и коэффициентом мощности cosφ _H = 0, 8. Синхронное индуктивное сопротивление фазы якоря x _*С = x _{* d} = 1, 71. Пренебрегая насыщением магнитной системы, рассчитайте угловую характерис-тику активной мощности, начертите график этой характеристики. Определите номинальный угол нагрузки генератора θ _Н.

12. Известна кратность максимального момента М _m / М _Н = 1, 7 синхронного двигателя номинальной мощностью Р _2Н = 3200 кВт. Чис- ло пар полюсов р = 3. Определите максимальный момент, при кото-ром двигатель удержится в синхронизме, если уменьшить ток возбуж-дения в два раза. Явнополюсностью машины, насыщением магнито-провода и потерями мощности пренебречь.