МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Нижнекамский химико-технологический институт (филиал)
Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Казанский национальный исследовательский
технологический университет»
Кафедра электротехники и энергообеспечения предприятий
«Утверждаю»
Зав. кафедрой ЭТЭОП
____________Н.И. Горбачевский
«____»______________ 20__ г.
КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ», часть II
для студентов заочного отделения, обучающихся по направлению «Электроэнергетика и электротехника»,
профилю «Электропривод и автоматика», профилю «Электроснабжение»
Разработала доцент кафедры ЭТЭОП Е.В. Тумаева
Нижнекамск, 2016 г.
Номер варианта задания соответствует двум последним цифрам номера зачетной книжки студента. Контрольная работа состоит из двух задач и двух теоретических вопросов.
ЗАДАЧА 1.
Синхронный электродвигатель типа СДН имеет следующие номинальные данные (таблица 1) для каждого варианта задания: линейное напряжение питающей сети U ном, частоту f = 50 Гц, мощность на валу Р 2ном, КПД 
, коэффициент мощности cos φном, кратность пускового тока 
, отношение пускового момента к номинальному 
, отношение максимального момента к номинальному 
. Определить номинальную угловую частоту вращения ротора ω2, максимальный М max и пусковой М пуск моменты, пусковой ток I пуск, активную Р 1ном, реактивную Q ном и полную мощность S ном при номинальной нагрузке. Построить угловую характеристику М (θ) электродвигателя, отметив на ней точку для номинальной нагрузки М ном, а также механическую характеристику электродвигателя ω(М).
Число полюсов электродвигателя определяют по последней цифре стандартного обозначения типа электродвигателя.
Таблица 1.
| Технические данные электродвигателя | Варианты контрольного задания | |||||||||
| Тип электродвигателя | ||||||||||
| СДН-14- 44-10 | СДН-14-56-10 | СДН-15-39-10 | СДН-15-49-10 | СДН-15-64-10 | СДН-14-48-8 | СДН-14-59-8 | СДН-15-39-8 | СДН-15-49-8 | СДН-15-64-8 | |
| U ном, кВ | ||||||||||
| Р 2ном, кВт | ||||||||||
 , %
| 93,8 | 94,4 | 94,6 | 95,1 | 95,7 | 84,8 | 95,4 | 94,8 | 95,6 | |
| cos φном | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| 5,4 | 5,7 | 5,8 | 5,8 | 6,2 | 5,4 | 5,6 | 4,8 | 6,1 | |
| 0,8 | 0,85 | 0,8 | 0,85 | 0,95 | 0,75 | 0,95 | 0,85 | 1,1 | 1,3 |
| 2,1 | 2,1 | 2,1 | 2,1 |
Продолжение таблицы 1.
| Технические данные электродвигателя | Варианты контрольного задания | |||||||||
| Тип электродвигателя | ||||||||||
| СДН-16- 54-8 | СДН-16-71-8 | СДН-16-86-8 | СДН-17-59-8 | СДН-17-76-8 | СДН-14-49-6 | СДН-14-59-6 | СДН-15-39-6 | СДН-15-49-6 | СДН-15-64-6 | |
| U ном, кВ | ||||||||||
| Р 2ном, кВт | ||||||||||
 , %
| 95,8 | 96,4 | 96,7 | 96,6 | 96,9 | 95,2 | 95,8 | 95,7 | 95,9 | 96,4 |
| cos φном | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 | 0,9 |
| 5,3 | 5,9 | 6,5 | 5,7 | 6,7 | 6,4 | 6,3 | 4,8 | 5,5 | 5,8 |
| 1,3 | 1,1 | 1,3 | 0,75 | 0,8 | 0,95 | 1,3 | 0,95 | 1,1 | |
|
ЗАДАЧА 2.
Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением имеет следующие номинальные данные (таблица 2) для каждого варианта задания: постоянное питающее напряжение U ном, полезную мощность на валу Р 2ном, КПД 
, частоту вращения n ном, сопротивление цепи якоря R я, сопротивление обмотки возбуждения R в.
Определить сопротивление пускового реостата R п исходя из условия, что начальный пусковой ток двигателя равен двукратному номинальному значению тока, потребляемому из сети: Iпуск = 2Iном.
Таблица 2.
| Технические данные электро-двигателя | Варианты контрольного задания | |||||||||
| U ном, В | ||||||||||
| Р 2ном, кВт | 4,2 | 4,2 | 7,5 | 5,6 | 5,6 | |||||
 , %
| 74,5 | 77,5 | ||||||||
| n ном, об/мин | ||||||||||
| R я, Ом | 0,11 | 0,516 | 0,081 | 0,326 | 0,145 | 0,081 | 0,096 | 0,328 | 0,216 | 0,024 |
| R в, Ом | 12,6 | 53,1 | 21,9 | 53,1 | 17,1 | 49,4 | 49,4 | 13,4 |
Продолжение таблицы 2.
| Технические данные электро-двигателя | Варианты контрольного задания | |||||||||
| U ном, В | ||||||||||
| Р 2ном, кВт | 3,4 | 3,4 | 4,5 | 4,5 | 7,1 | 7,1 | 9,5 | 9,5 | 18,5 | |
 , %
| 80,5 | 82,5 | 83,5 | 86,5 | 87,5 | |||||
| n ном, об/мин | ||||||||||
| R я, Ом | 0,121 | 0,486 | 0,084 | 0,338 | 0,038 | 0,15 | 0,022 | 0,084 | 0,038 | 0,065 |
| R в, Ом | 40,9 | 49,2 | 49,2 | 49,2 |
ЗАДАНИЕ 3.
Письменные ответы на теоретические вопросы по вариантам:
1 вариант - № 1, 35
2 вариант - № 2, 34
3 вариант - № 3, 33
4 вариант - № 4, 32
5 вариант - № 5, 31
6 вариант - № 6, 30
7 вариант - № 7, 29
8 вариант - № 8, 28
9 вариант - № 9, 27
10 вариант - № 10, 26
11 вариант - № 11, 25
12 вариант - № 12, 24
13 вариант - № 13, 23
14 вариант - № 14, 22
15 вариант - № 15, 21
16 вариант - № 16, 35
17 вариант - № 17, 34
18 вариант - № 18, 33
19 вариант - № 19, 32
20 вариант - № 20, 31
Вопросы:
1. Конструкция синхронных машин.
2. Системы возбуждения синхронных машин.
3. Принцип действия синхронных генераторов.
4. Холостой ход синхронных генераторов.
5. Реакция якоря синхронных генераторов.
6. Векторная диаграмма неявнополюсного синхронного генератора.
7. Характеристики холостого хода и короткого замыкания синхронных генераторов, ОКЗ.
8. Внешние характеристики синхронных генераторов.
9. Регулировочные характеристики синхронных генераторов.
10. Потери и КПД синхронных машин.
11. Включение синхронных генераторов на параллельную работу.
12. Регулирование активной мощности синхронных генераторов.
13. Угловые характеристики синхронных генераторов.
14. Условия статической устойчивости параллельной работы синхронного генератора.
15. U-образные характеристики синхронных генераторов.
16. Принцип действия синхронных двигателей.
17. Пуск синхронных двигателей.
18. U-образные характеристики синхронных двигателей.
19. Рабочие характеристики синхронных двигателей.
20. Синхронный компенсатор.
21. Принцип действия мащин постоянного тока.
22. Конструкция машин постоянного тока.
23. Обмотки якоря машин постоянного тока.
24. ЭДС и электромагнитный момент машин постоянного тока.
25. Реакция якоря машин постоянного тока.
26. Устранение вредного влияния реакции якоря в машине постоянного тока.
27. Коммутация в машинах постоянного тока и способы ее улучшения.
28. Классификация и основные уравнения генераторов постоянного тока.
29. Классификация и основные уравнения двигателей постоянного тока.
30. Характеристики двигателей постоянного тока.
31. Способы и условия пуска двигателей постоянного тока.
32. Способы изменения направления вращения двигателей постоянного тока.
33. Способы регулирования скорости вращения двигателей постоянного тока.
34. Способы торможения двигателей постоянного тока.
35. Потери и КПД машин постоянного тока.
Основная литература для выполнения контрольного задания:
1. Кацман М.М. Электрические машины. - М.: Издательство Academia, 2014. – 496 с.
2. Рекус Г.Г., Белоусов А.И. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам электроники. – М.: Издательство «Высшая школа», 2001. – 416 с.