Каков ток, потребляемый из сети, полная и реактивная мощность в цепи питания двигателя, а также момент на валу трехфазного 4-х полюсного асинхронного двигателя, который работает от сети с частотой f = 50 Гц, имеет скольжение S = 5 %, номинальную мощность на валу P2 = 55 кВт, КПД η = 89 %, номинальный коэффициент мощности cosф = 0,82 и номинальное напряжение U = 380B?
Ябедник
Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулы, связанные с электрическими цепями и асинхронными двигателями. Давайте рассмотрим каждую часть вопроса по порядку.
1. Расчет полной мощности потребляемой из сети:
Начнем с формулы для активной мощности:
\[ P = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot cos\phi \]
где P - активная мощность, U - напряжение, I - сила тока, и \( cos\phi \) - коэффициент мощности.
Так как у нас дано напряжение U = 380B, коэффициент мощности \( cos\phi = 0,82 \), нам остается только найти силу тока I.
Можем воспользоваться следующей формулой для силы тока:
\[ I = \frac{P}{\sqrt{3} \cdot U \cdot cos\phi} \]
Подставляем известные значения и рассчитываем:
\[ I = \frac{55000}{\sqrt{3} \cdot 380 \cdot 0,82} \approx 126,29 \, A \]
Теперь, чтобы найти полную мощность P, умножим силу тока I на напряжение U и корень из трех:
\[ P = \sqrt{3} \cdot U \cdot I = \sqrt{3} \cdot 380 \cdot 126,29 \approx 87279,79 \, Вт \]
Таким образом, полная мощность, потребляемая из сети, равна примерно 87280 Вт или 87,28 кВт.
2. Расчет реактивной мощности:
Реактивная мощность Q можно рассчитать по следующей формуле:
\[ Q = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot sin\phi \]
где Q - реактивная мощность, U - напряжение, I - сила тока, а \( sin\phi \) - синус угла между током и напряжением.
В данном случае, так как нам не дано значение синуса угла \( sin\phi \), мы не можем точно рассчитать реактивную мощность Q. Однако, мы можем предположить, что номинальный коэффициент мощности cosф = 0,82 соответствует углу между током и напряжением приблизительно около 35 градусов.
Если мы используем этот угол, то формула для реактивной мощности будет выглядеть так:
\[ Q = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot sin\phi \approx \sqrt{3} \cdot 380 \cdot 126,29 \cdot sin(35) \]
\[ Q \approx 43580,47 \, ВАр \]
Таким образом, с предположением о значении угла \( sin\phi \), реактивная мощность Q примерно равна 43580,47 ВАр.
3. Расчет момента на валу двигателя:
Мощность на валу двигателя P2 связана с моментом M следующей формулой:
\[ P2 = \frac{2 \cdot \pi \cdot N \cdot M}{60} \]
где P2 - мощность на валу, N - скорость вращения в оборотах в минуту, M - момент на валу.
Для решения этой задачи нам нужно найти момент M. Подставим известные значения и решим уравнение относительно М:
\[ M = \frac{P2 \cdot 60}{2 \cdot \pi \cdot N} = \frac{55000 \cdot 60}{2 \cdot \pi \cdot N} \]
Однако, нам не дана информация о скорости вращения N (оборотах в минуту). Поэтому мы не можем точно рассчитать момент на валу.
В итоге, мы можем рассчитать полную и реактивную мощности потребляемые из сети, но не можем точно рассчитать момент на валу двигателя без значения скорости вращения.
1. Расчет полной мощности потребляемой из сети:
Начнем с формулы для активной мощности:
\[ P = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot cos\phi \]
где P - активная мощность, U - напряжение, I - сила тока, и \( cos\phi \) - коэффициент мощности.
Так как у нас дано напряжение U = 380B, коэффициент мощности \( cos\phi = 0,82 \), нам остается только найти силу тока I.
Можем воспользоваться следующей формулой для силы тока:
\[ I = \frac{P}{\sqrt{3} \cdot U \cdot cos\phi} \]
Подставляем известные значения и рассчитываем:
\[ I = \frac{55000}{\sqrt{3} \cdot 380 \cdot 0,82} \approx 126,29 \, A \]
Теперь, чтобы найти полную мощность P, умножим силу тока I на напряжение U и корень из трех:
\[ P = \sqrt{3} \cdot U \cdot I = \sqrt{3} \cdot 380 \cdot 126,29 \approx 87279,79 \, Вт \]
Таким образом, полная мощность, потребляемая из сети, равна примерно 87280 Вт или 87,28 кВт.
2. Расчет реактивной мощности:
Реактивная мощность Q можно рассчитать по следующей формуле:
\[ Q = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot sin\phi \]
где Q - реактивная мощность, U - напряжение, I - сила тока, а \( sin\phi \) - синус угла между током и напряжением.
В данном случае, так как нам не дано значение синуса угла \( sin\phi \), мы не можем точно рассчитать реактивную мощность Q. Однако, мы можем предположить, что номинальный коэффициент мощности cosф = 0,82 соответствует углу между током и напряжением приблизительно около 35 градусов.
Если мы используем этот угол, то формула для реактивной мощности будет выглядеть так:
\[ Q = \sqrt{3} \cdot U \cdot I \cdot sin\phi \approx \sqrt{3} \cdot 380 \cdot 126,29 \cdot sin(35) \]
\[ Q \approx 43580,47 \, ВАр \]
Таким образом, с предположением о значении угла \( sin\phi \), реактивная мощность Q примерно равна 43580,47 ВАр.
3. Расчет момента на валу двигателя:
Мощность на валу двигателя P2 связана с моментом M следующей формулой:
\[ P2 = \frac{2 \cdot \pi \cdot N \cdot M}{60} \]
где P2 - мощность на валу, N - скорость вращения в оборотах в минуту, M - момент на валу.
Для решения этой задачи нам нужно найти момент M. Подставим известные значения и решим уравнение относительно М:
\[ M = \frac{P2 \cdot 60}{2 \cdot \pi \cdot N} = \frac{55000 \cdot 60}{2 \cdot \pi \cdot N} \]
Однако, нам не дана информация о скорости вращения N (оборотах в минуту). Поэтому мы не можем точно рассчитать момент на валу.
В итоге, мы можем рассчитать полную и реактивную мощности потребляемые из сети, но не можем точно рассчитать момент на валу двигателя без значения скорости вращения.
Знаешь ответ?