- 22.10.2015
- 626
- 0
Смотреть ещё
3 791
методическую разработку в категории другое
Перейти в каталогМИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ГБОУ СПО СО «Уральский государственный колледж имени И.И. Ползунова»
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
ОП.03 ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
ДЛЯ СТУДЕНТОВ УЧРЕЖДЕНИЙ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
по специальности:
270802 «СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ»
(базовая подготовка)
Екатеринбург, 2014
Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой для специальности 270802 «СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ» (базовая подготовка)
Протокол №___ от «___»_____________ 20__г.
Зав. кафедрой
_____________Т.В. Мазанова
Составитель: Икрина Т.В., преподаватель ГБОУ СПО СО «Уральский государственный колледж имени И.И.Ползунова»
Рецензент: Дмитриева Р.Г. – преподаватель «Уральского государственного колледжа имени И.И. Ползунова»
Пояснительная записка
Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений», укрупненной группы 270000 «Архитектура и строительство», направление подготовки 270800 «Строительство».
Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (повышении и переподготовки) и профессиональной подготовке по рабочим профессиям 12680 «Каменщик», 13450 «Маляр», 15220 «Облицовщик-плиточник», 16671 «Плотник», 19727 «Штукатур».
Методические указания предназначены для выполнения контрольной работы, которая является частью учебно-методического комплекса общеобразовательных дисциплин профессионального цикла ОП. 03 «Основы электротехники» для специальности 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений». Они входят в ОП.00 Общеобразовательные дисциплины, что соответствует учебному плану и программе, утвержденной директором УГК имени И. И. Ползунова действующего стандарта СПО.
Основной формой учебной работы студентов-заочников является самостоятельная работа над учебным материалом. Приступая к изучению темы, следует внимательно прочитать ее содержание по программе.
Обязательным для студента является практическая проработка учебного материала, примеров и задач. После изучения всех тем курса необходимо закрепить материал, ответив на вопросы и решить задачи, которые предложены для решения в каждой теме методического пособия.
Если в процессе работы над учебным материалом возникнут вопросы, которые студент не может решить самостоятельно, нужно обратиться за консультацией.
Студент в установленный индивидуальным графиком срок представляет письменную контрольную работу, а после ее зачета допускается к дифференцированному зачету (экзамену).
Контрольная работа составлена в 20 вариантах. Студент должен выполнить тот вариант, номер которого соответствует его порядковому номеру списка группы в журнале на странице изучаемой дисциплины.
Контрольная работа должна быть выполнена в отдельной тетради, четко, разборчиво и аккуратно, с полями для замечаний рецензента.
На первой странице необходимо написать название предмета, номер варианта, группу, фамилию и инициалы. Ответы на вопросы должны быть краткими по форме и полными по существу. Изложение должно вестись своими словами, не допускается списывание материала из учебника или копирования из интернета. Текстовую часть контрольной работы обязательно следует сопровождать примерами из практики, схемами, таблицами, графиками зависимости параметров, векторными диаграммами и т. д.
Условие задачи необходимо переписать перед выполнением задания. В конце работы следует указать используемые источники информации, в том числе интернета.
Контрольная работа выполняется и сдается до начала сессии, регистрируется у методиста и передается преподавателю, который проверяет и пишет рецензию на нее.
Требования к результатам освоения дисциплины
«Основы электротехники»
В результате освоения дисциплины «Основы электротехники» обучающийся должен
знать:
- основные законы электротехники и электроники;
- параметры электрических схем и единицы их измерения;
- устройство и принцип действия электрических машин и трансформаторов;
- устройство и принцип действия аппаратуры управления электроустановками;
уметь:
- читать принципиальные, электрические и монтажные схемы.
- снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениями;
- собирать электрические схемы;
- вести оперативный учет работы энергетических установок.
Профессиональные и общие компетенции
В результате контроля и оценки по дисциплине осуществляется комплексная проверка следующих профессиональных и общих компетенций:
ОК 1-10 ПК 2.1-2.2
ПК 4.3
ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность на работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частной смены технологий в профессиональной деятельности.
ОК 10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).
ПК 2.1. Организовывать и выполнять подготовительные работы на строительной площадке.
ПК 2.2. Организовывать и выполнять строительно-монтажные, ремонтные и работы по реконструкции строительных объектов.
ПК 4.3. Выполнять мероприятия по технической эксплуатации конструкций и инженерного оборудования зданий.
СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА ПО ОТДЕЛЬНЫМ ТЕМАМ
Раздел 1. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ.
Тема 1.1. Электрические цепи постоянного тока
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- основные законы электротехники;
- параметры электрических схем и единицы их измерения;
- методы расчета и измерения основных параметров электрических цепей;
- характеристики и параметры электрических полей
уметь:
- рассчитывать параметры электрических магнитных цепей;
- читать принципиальные, электрические и монтажные схемы.
Постоянный электрический ток. Проводники, полупроводники и диэлектрики. Электрическая цепь, ее элементы. Закон Ома для участка и полной электрической цепи. Законы Кирхгофа и Джоуля - Ленца. Нагревание проводников электрическим током и потери электроэнергии. Выбор сечения проводов по допустимому току.
Способы соединения резисторов, определение эквивалентного сопротивления. Расчет цепей постоянного тока. Измерительные приборы постоянного тока и их характеристики. Основы расчета электрических цепей постоянного тока.
Вопросы для самоконтроля
1. Что называется электрическим током? Какое он имеет направление во внешней и внутренней цепях?
2. Какие вам известны источники и приемники электрической энергии?
3. Напишите закон Ома для участка цепи и всей цепи.
4. Что такое электрическое сопротивление? В каких единицах оно измеряется?
5. Как определяется мощность и работа электрического тока? Определите расход электрической энергии двигателем мощностью 20 кВт за 5 ч. работы.
6. Напишите формулу, выражающую закон Ленца-Джоуля. Где он находит практическое применение?
7. Какие существуют методы расчета сложных электрических цепей? В чем сущность метода контурных токов?
8. Поясните назначение плавких предохранителей.
Методические указания к решению задачи 1
Решение этой задачи требует знания закона Ома для всей цепи и се участков, первого закона Кирхгофа и методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов. Содержание задачи и схемы цепей с соответствующими данными приведены в условии и табл. 1. Перед решением задачи рассмотрите типовой пример 1.
Тема 1.2. Однофазная электрическая цепь.
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- параметры и формы представления переменного тока;
- электрические схемы, включая напряжение;
- элементов в цепи переменного тока;
- закон Ома и правило Кирхгофа для цепей переменного тока;
- условия возникновения и особенности резонанса напряжения и тока в цепях переменного тока;
- связь между активной, реальной и полной мощностями;
- способы повышения коэффициента мощности.
уметь:
- находить параметры переменного тока и напряжения по их графической форме представления;
- рассчитать токи переменного тока;
- строить векторную диаграмму разветвленной и неразветвленной цепей переменного тока;
- определять активную, реактивную и полную мощности и коэффициент мощности в цепях переменного тока;
- строить векторные диаграммы для различных режимов электрических цепей;
Переменный однофазный ток. Его параметры, уравнения, графики и векторные диаграммы. Сопротивления в цепях переменного тока.
Основы расчета электрических цепей переменного тока. Мощность переменного тока.
Вопросы для самоконтроля
1.
Как
получается ЭДС синусоидальной формы, и от каких
факторов зависит
ее величина?
2. Что такое мгновенное, максимальное и действующее значение переменного тока и напряжения?
3. В какой вид энергии
преобразуется электрическая энергия
в активном и
реактивном сопротивлениях?
4. От чего зависит величина реактивного сопротивления индуктивности?
5.
В чем
сущность реактивного сопротивления емкости и от
чего зависит его
величина?
6. Начертите треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей для неразветвленной цепи с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью.
7. В чем заключается явление
резонанса напряжений? Какие
условия необходимы
для того, чтобы в цепи наступил резонанс
напряжений?
8. Начертите векторную диаграмму для цепи однофазного переменного тока при резонансе напряжений.
9.
Начертите
векторную диаграмму цепи при параллельном
соединении реальной катушки и конденсатора без потерь.
10. Напишите условия получения резонанса токов. Какое практическое применение имеет явление резонанса токов?
11. Как определяется общий ток при
.параллельном соединении
сопротив л е ни
й ?
12. Каковы причины низкого коэффициент, а мощности промышленных предприятий?
13. Почему присоединение батареи
конденсаторов увеличивает
коэффициент
мощности .предприятия?
14. Kaк увеличение или уменьшение
коэффициента мощности
(cosφ) влияет на работу станций,
подстанций и линий электропередачи?
Методические указания к решению задач 2 и 3
Эти задачи относятся к неразветвленным и разветвленным цепям переменного тока. Перед их решением изучите материал темы 1.2, ознакомьтесь с методикой построения векторных диаграмм и рассмотрите типовые примеры 2, 3.
Тема 1.3. Трехфазные электрические цепи.
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- принцип соединения обмоток генератора и потребителя энергии звездой и треугольником;
- что такое симметричная и несимметричная нагрузки;
- соотношение между линейным и фазными токами напряжениями при соединении звездой и треугольником (для обмоток генератора и потребителей);
- назначение нулевого провода;
уметь:
- строить векторные диаграммы токов и напряжений для симметричной и несимметричной нагрузок;
- соединять обмотки трехфазных генераторов трансформатором, потребителей звездой и треугольником;
- различать фазное и линейные величины при различных соединениях приемников электроэнергии;
- производить измерения токов и напряжений, трехфазных цепях.
Трехфазные цепи при соединении потребителей «звездой» и «треугольником»: Изучение схемы трехфазной цепи при соединении потребителей треугольником и звездой. Исследование зависимости между линейными и фазными значениями тока и напряжения. Электроизмерительные приборы.
Вопросы для самоконтроля
1.
Объясните
принцип получения трехфазного тока. В чем
преимущества
трехфазного тока по сравнению с однофазным?
2.
Как
выполняется соединение потребителей в «звезду»? Какое соотношение существует между
фазными и линейными
токами и
напряжениями при соединении в «звезду»?
3.
Какова роль
нулевого провода при соединении в «звезду»?
Как определяется
ток в нулевом проводе?
4. Постройте векторную диаграмму для равномерной и неравномерной нагрузки три соединении ее в «звезду».
5. Как выполняется соединение потребителей в «треугольник»? 6.Постройте векторную диаграмму напряжений и токов при
неравномерной нагрузке и соединении в «треугольник».
7. Как определяются активная, реактивная и полная мощности
трехфазной цепи при симметричной нагрузке?
8. Как определяются активная, реактивная и полная мощности
в трехфазной цепи при несимметричной нагрузке?
Методические указания к решению задачи 4 и 5
Решение задач этой группы требует знания учебного материала темы 1.3, отчетливого представления об особенностях соединения источников и потребителей в звезду и треугольник, соотношениях между линейными и фазными величинами при таких соединениях, а также умения строить векторные диаграммы при симметричной и несимметричной нагрузках. Содержание задач и схемы цепей приведены в условиях задач, а данные к ним — в соответствующих таблицах. Для пояснения общей методики решения задач на трехфазные цепи, включая построение векторных диаграмм, рассмотрены типовые примеры 4 и 5.
Раздел 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ.
Тема 2.1. Трансформаторы.
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- устройство и принцип действия трансформатора;
- как определять параметры трансформаторов по паспортным данным;
- как определить потери мощности и К.П.Д. по результатам измерений;
- коэффициент трансформации по данным измерений токов и напряжений;
уметь:
- различать режимы работы трансформаторов;
- регулировать выходные напряжения с помощью автотрансформатора;
- различать трансформаторы по различным конструктивным признакам.
Общие сведения. Назначение и применение трансформаторов, их классификация. Коэффициент трансформации. Устройство, принцип действия и режимы работы однофазного трансформатора. Понятие о трехфазных трансформаторах. Внешняя характеристика и КПД трансформатора. Трехфазный трансформатор, схемы соединения его обмоток.
Вопросы для самоконтроля
1. На каком принципе основана работа трансформатора?
2. Устройство трансформатора и назначение его частей. Почему обмотки трансформатора должны располагаться на стальном сердечнике?
3. Как определяется 'коэффициент трансформации трансформатора?
4. Что такое номинальная мощность трансформатора? Как она определяется?
5. Как определяется ЭДС первичной и
вторичной обмоток
трансформатора?
6. Начертите векторную диаграмму трансформатора:
а)при холостом ходе;
б)нагруженного трансформатора.
7. Почему при любой нагрузке трансформатора магнитный поток сердечника остается практически неизменным?
8. Какие виды потерь имеются в
трансформаторе, и при каких
режимах они
определяются?
9. Как изменяются ток первичной обмотки, потребляемая мощность трансформатора и напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора с увеличением нагрузки?
10. Объясните, как производится
регулирование напряжения
у трансформаторов.
11. Устройство трехфазного трансформатора и .назначение составных частей.
12. Какие существуют схемы
соединения обмоток трехфазных
трансформаторов?
Какие наиболее часто применяются?
13. Как определяется группа
соединений обмоток трехфазного
трансформатора?
14. Перечислите условия, необходимые для параллельной работы трехфазных трансформаторов.
15. Что такое автотрансформатор? Где он нашел наиболее широкое применение?
16. Как устроены и для чего
предназначены измерительные
трансформаторы тюка и напряжения?
17. Почему категорически запрещается вторичную обмотку работающего трансформатора тока оставлять разомкнутой?
18. Для какой цели заземляют один
из зажимов вторичной об
мотки
измерительных трансформаторов?
19. Как производят охлаждение
обмоток и магнитопровода
трансформатора?
Роль масла в трансформаторе?
20. Дайте схемы включения измерительных приборов (амперметра, вольтметра и ваттметра) через измерительные трансформаторы.
21. Перечислите специальные типы
трансформаторов (пиковые,
печные, испытательные,
сварочные и др.) и кратко поясните их назначение.
Тема 2.2. Электрические машины переменного тока
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей;
- способы их пуска в зависимости от мощности;
- почему часто вращения ротора асинхронного двигателя меньше синхронной частоты вращения;
- методы регулировки частоты вращения асинхронного двигателя;
- устройство и принцип действия электрических машин постоянного тока;
- способы пуска электродвигателей постоянного тока.
уметь:
- определять: тип, параметр двигателя по его маркировки частоту вращения ротора по значению скольжения и частоте тока в сети;
- подключать двигатель к сети и осуществлять его пуск и реверсирование;
- определить типы и параметры машины постоянного тока по их маркировке;
- строить характеристики генераторов постоянного тока по данным измерений;
- подключить двигатель к сети, осуществлять его пуск и регулировку частоты вращения.
Назначение машин переменного тока, их классификация. Вращающееся магнитное поле. Асинхронные двигатели. Конструкция асинхронных электродвигателей трехфазного тока. Синхронные машины, их устройство.
Вопросы для самоконтроля
2. Объясните, как получается вращающее магнитное поле.
3.
Какие
получаются синхронные скорости вращения при
f=50 Гц и р = 1; 2; 3; 4.
4. Как определяется скольжение ротора? Характер его изменения с увеличением нагрузки на валу двигателя.
5. Как изменяются токи в обмотках статора и ротора с изменением нагрузки?
6. Чему равен момент двигателя? Как он зависит от подведенного к обмотке напряжения?
7.
Нарисуйте
векторную диаграмму роторной цепи двигателя
Объясните по ней процесс пуска двигателя.
8. Нарисуйте энергетическую диаграмму асинхронного двигателя. Из чего складываются потери асинхронного двигателя?
9.
Что такое
пусковой ток и пусковой момент двигателя? Как
производят
увеличение пускового момента при одновременном снижении пускового тока?
10. Какими способами можно производить регулирование скорости асинхронного двигателя?
11. Как на практике производят
реверсирование асинхронного
двигателя?
12. Какие тормозные режимы двигателя вы знаете? Охарактеризуйте каждый из них.
13. Что такое коэффициент мощности асинхронного двигателеля? Как он зависит от загрузки двигателя?
14. Как устроен однофазный
двигатель? Чем он отличается от
трехфазного?
15. От чего зависит направление вращения однофазного асинхронного двигателя?
16.
Расскажите
об устройстве синхронной машины и принципе
ее действия.
17. Нарисуйте схему синхронной машины. Как происходит возбуждение синхронных генераторов?
18. Какой вид имеют внешняя и регулировочная характеристики синхронного генератора?
19. Какие виды потерь имеют место
в синхронном генераторе?
Как определяются КПД синхронного генератора?
20. Какие существуют способы включения синхронных генераторов в сеть?
21. Каковы условия параллельного включения трехфазных синхронных генераторов?
22. В чем заключается сущность метода самосинхронизации?
23. Назовите два основных режима параллельной работы синхронных генераторов.
24. Дайте принципиальную схему синхронного генератора с самовозбуждением (с полупроводниковыми выпрямителями) и, объясните порядок ее работы.
10.В чем заключаются конструктивные особенности синхронного двигателя?
11. Охарактеризуйте асинхронный способ пуска в ход синхронных двигателей.
25. Какой вид имеют рабочие характеристики синхронного двигателя?
26. Как влияет возбуждение синхронного двигателя на его коэффициент мощности?
15. Кратко охарактеризуйте следующие типы синхронных двигателей:
27. а) реактивный синхронный двигатель;
28. б) гистерезисный двигатель;
29. в) синхронный компенсатор.
Тема 2.3. Электрические машины постоянного тока
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей;
- способы их пуска в зависимости от мощности;
- почему часто вращения ротора асинхронного двигателя меньше синхронной частоты вращения;
- методы регулировки частоты вращения асинхронного двигателя;
- устройство и принцип действия электрических машин постоянного тока;
- способы пуска электродвигателей постоянного тока.
уметь:
- определять: тип, параметр двигателя по его маркировки частоту вращения ротора по значению скольжения и частоте тока в сети;
- подключать двигатель к сети и осуществлять его пуск и реверсирование;
- определить типы и параметры машины постоянного тока по их маркировке;
- строить характеристики генераторов постоянного тока по данным измерений;
- подключить двигатель к сети, осуществлять его пуск и регулировку частоты вращения.
Общие сведения об однофазных электродвигателях: схемы включения, область применения. Классификация машин постоянного тока по способу возбуждения. Назначение машин постоянного тока, основные элементы конструкции и их назначение. Принцип работы. Обратимость машин. Генераторы постоянного тока. Схемы включения, характеристики и область применения. Электродвигатели постоянного тока. Схемы включения, характеристики и область применения.
Вопросы для самоконтроля
1. Назначение и устройство машин постоянного тока.
2. Объясните принцип действия генератора и двигателя постоянного тока. Напишите формулы, связывающие ЭДС и напряжение на зажимах генератора и двигателя.
3. В чем сущность обратимости машин постоянного тока?
4. Каково назначение индуктора, якоря и коллектора в генераторе и двигателе постоянного тока?
5. Как определяется момент на валу электрической машины? От каких величин он зависит?
6.
В чем
принцип самовозбуждения машин постоянного тока?
Перечислите
основные причины, по которым генератор может не возбудиться.
7. От чего зависят электрические потери в машинах постоянного тока? Как определяется КПД двигателя?
8. Объясните, почему при увеличении нагрузки на валу двигателя увеличивается ток, потребляемый двигателем из сети?
9.
Какой вид
имеет характеристика холостого хода и внешняя
у генератора с
параллельным возбуждением?
10. Объясните назначение пускового реостата у двигателя постоянного стока.
11.
Назовите
три способа регулирования скорости двигателей
постоянного тока
(из формулы определения скорости двигателя).
12. Напишите основное уравнение равновесия двигателя в установившемся режиме. Из чего складывается статический момент сопротивления на валу двигателя?
13. Поясните условия устойчивой работы двигателя.
14. Какие необходимо выполнить условия для включения генераторов на параллельную работу?
16. Расскажите устройство, и принцип действия электромашинного усилителя с поперечным полем. Где он наиболее применим?
16.
Как
определяется коэффициент усиления ЭМУ и в каких
пределах он
находится?
17.
Назовите
основные элементы системы генератор-двигатель
(Г-Д).
18.
Как
происходит процесс регулирования скорости двигателя
в системе Г—Д?
Методические указания к решению задач контрольной работы №2
Отдаётся предпочтение выполнению заданий по темам «Трансформаторы» и «Асинхронные двигатели». Объясняется это тем, что передача и распределение электроэнергии осуществляется только с помощью повышающих и понижающих силовых трансформаторов, а наиболее распространенными преобразователями электрической энергии в механическую являются асинхронные двигатели. Выполнение заданий способствует лучшему пониманию физических процессов, происходящих в трансформаторах и электрических машинах.
Раздел 3. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Тема 3.1. Источники электрической энергии. Схемы электрических сетей.
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- основные сведения об энергетических системах;
- основные типы электрических станций и режимы их работы;
- схемы электроснабжения и передачи электроэнегрии;
- методы определения электричских нагрузок потребителей электроэнергии;
-конструктивные особенности линий электропередач, кабельных линий и электрооборудования электрических станций и подстанций;
- технику безопасности при эксплуатации электропотребителей
уметь:
- охарактеризовать различные системы электроснабжения;
- подсчитывать электрические нагрузки и выбирать силовые трансформаторы;
- пользоваться справочной литературой
Источники, передача и распределение электрической энергии. Общая схема электроснабжения. Потребители электроэнергии. Характеристики электроприемников. Схемы электрических сетей до 1000В. Схемы сетей электрического освещения. Расчет электрических нагрузок. Трансформаторные подстанции.
Раздел 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК.
Тема 4.1. Электрические сети.
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- классификацию электрических сетей;
- устройства электрических сетей и освещения на строительных площадках;
- норы освещенности
уметь:
- использовать упрощенные способы расчета осветительных установок;
- пользоваться каталогами, справочной литературой, первоисточниками
Классификация электрических сетей. Слаботочные сети, внешние сети и сети зданий. Провода и кабели, инвентарные электротехнические устройства. Устройства электрических сетей на строительных площадках.
Электрическое освещение на строительных площадках. Общие сведения. Источники света и осветительная арматура. Устройство электрического освещения на строительных площадках. Нормы освещенности и упрощенные способы расчета осветительных установок.
Тема 4.2. Выбор сечения проводов по допустимому нагреву и допустимой потере напряжения.
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- электрические характеристики проводов и кабелей линий напряжением 380/ 220 В;
- методы электропрогрева бетона и электрооттаивания грунта;
- технику безопасности при электропрогреве
уметь:
- делать выбор сечения проводов по допустимому нагреву (допустимому току) и допустимой потере напряжения;
- учитывать допустимые длительные токовые нагрузки на провода, кабели, наименьшие сечения проводов, допустимые по механической прочности;
- пользоваться каталогами, справочной литературой, первоисточниками
Выбор сечения проводов по допустимому нагреву (допустимому току) и допустимой потере напряжения. Допустимые длительные токовые нагрузки на провода, кабели. Наименьшие сечения проводов, допустимые по механической прочности. Электрические характеристики проводов и кабелей линий напряжением 380/ 220 В.
Методы электропрогрева бетона: электродный, индукционный, инфракрасный, косвенный, вне формы, электрическими печами сопротивления и т.д. Электрооттаивание грунта. Техника безопасности при электропрогреве.
Раздел 5. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК
Тема 5.1. Электропривод в строительстве. Электрооборудование сварочных установок
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- основные соотношения, описывающие силовые цепи электропривода в различных режимах работы;
- модели силовой части электропривода, как объекта управления;
- технику безопасности при эксплуатации электрических и электросварочных установок
уметь:
- рассчитывать и выбирать основные элементы силовой части электропривода;
- делать выбор типа и мощности электродвигателя для различных условий работы
Виды электроприводов. Нагревание и охлаждение электродвигателей. Режимы работы (длительный, повторно-кратковременный, кратковременный). Понятие о продолжительности включения (ПВ) двигателя.
Выбор типа и мощности электродвигателя для различных условий работы. Эксплуатация электрических машин.
Виды электрической сварки. Основные требования к источникам питания сварочной дуги. Сварочные преобразователи постоянного тока. Сварочные аппараты переменного тока. Электробезопасность сварочных работ.
Тема 5.2. Электрооборудование строительных кранов и подъемников.
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- основные соотношения, описывающие силовые цепи электропривода в различных режимах работы;
- модели силовой части электропривода, как объекта управления;
- объем, нормы и методы премо-сдаточных и профилактических эксплуатационных испытаний;
- электробезопасность при монтаже и эксплуатации строительных кранов и подъемников
уметь:
- рассчитывать и выбирать основные элементы силовой части электропривода;
- делать выбор типа и мощности электродвигателя грузоподъемных машин для различных условий работы;
Особенности работы электрооборудования грузоподъемных машин. Крановые электродвигатели. Токоприемники. Провода и кабели. Кабельные барабаны. Электробезопасность при монтаже и эксплуатации грузоподъемных машин.
Тема 5.3. Аппаратура управления и защиты
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- теоретические основы защиты электроприемников и электрических систем от токов короткого замыкания и токов перегрузки;
- теоретические основы релейной защиты и автоматизации в энергосистемах;
- способы учета и контроля потребления электроэнергии;
- назначение и схемы управления, контроля и сигнализации
уметь:
- производить расчет способов защиты линий электропередач и подстанций от перенапряжений;
- составлять простейшие принципиальные схемы электрических цепей с помощью аппаратов управления;
Назначение аппаратуры управления, ее классификация. Пускорегулирующая аппаратура ручного управления (рубильники и переключатели, пакетные выключатели, контроллеры). Аппаратура автоматического управления (контакторы, магнитные пускатели).
Аппараты защиты (плавкие предохранители, автоматические выключатели).
Простейшие схемы управления электрическими установками.
Тема 5.4. Электрифицированные ручные машины и электроинструмент
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- классификацию электрифицированных машин и их назначение;
- класс изоляции электрооборудования для подключения их к сети;
- электробезопасность при работе со строительными электрифицированными ручными машинами и электроинструментами
уметь:
- делать выбор типа и мощности электрифицированного оборудования для различных условий работы на строительной площадке;
- пользоваться каталогами, справочной литературой, первоисточниками
Группировка электрифицированных машин по назначению. Класс изоляции электрических машин и оборудования для подключения их к сети. Примеры конструкции электроинструментов. Эксплуатация, ремонт и испытание ручных электрических машин.
Раздел 6. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ.
Тема 6.1. Электробезопасность на строительной площадке
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- общие вопросы электробезопасности;
- действие электрического тока на организм человека;
- классификацию условий работ по степени электробезопасности;
- мероприятия по обеспечению безопасного ведения работ с электроустановками
уметь:
- делать расчет защитное заземления на строительной площадке;
- уметь определять неисправности, места повреждения, организовать ремонтные работы;
-работать с документацией
Общие вопросы электробезопасности. Действие электрического тока на организм человека. Классификация условий работ по степени электробезопасности. Мероприятия по обеспечению безопасного ведения работ с электроустановками. Защитное заземление на строительной площадке.
Раздел 7. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- параметры полупроводниковых приборов по их характеристикам;
- принцип работы полупроводникового диода и его применение;
- принцип работы биполярного транзистора, его схемы включения и применение;
- принцип работы полевого транзистора, его отличия от биполярного;
- принцип работы и применение тиристоров;
-структурную схему выпрямительного устройства;
- виды схем выпрямления, их принципы работы и параметры;
- схемы стабилизаторов и их принцип работы;
- схемы сглаживающих фильтров и их назначение;
уметь:
- определять типы проводниковых приборов по их маркировке;
- производить измерения токов и напряжений при снятии входных и выходных характеристики биполярных транзисторов.;
- составлять схемы одно - двухполупериодных выпрямителей;
- изображать графики выпрямительных токов и напряжений для различных типов выпрямителей;
- объяснить работу различных сглаживающих фильтров, работу электронных стабилизаторов напряжения тока.
Тема 7.1. Основы электроники.
Физические основы работы полупроводниковых приборов. Полупроводниковые приборы. Электронные устройства.
Контрольная работа №1
ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №1
Каждый студент выполняет вариант контрольной работы в зависимости от номера по списку в журнале.
Таблица 1.
номер по списку |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Вариант |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
номер по списку |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Вариант |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Задача 1.
Условные обозначения:
I – сила тока, А (ампер);
U – напряжение, В (вольт);
R – активное сопротивление участка цепи (резистора), Ом.
Для цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов определить:
1) эквивалентное сопротивление цепи Rэкв. относительно зажимов АВ;
2) Ток или напряжение (U или I по варианту)
3) мощность, потребляемую всей цепью Р;
4) расход электрической энергии W цепи за 8 ч. работы.
Номер рисунка и величина одного из заданных токов или напряжений приведены в табл.2.
Индекс тока или напряжения совпадает с индексом, резистора, по которому проходит этот ток или на котором действует указанное напряжение.Например, через резистор RЗ проходит ток IЗ и на нем действует напряжение U3
Таблица 2
Номер варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Номер рисунка |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Задаваемая величина |
I=12 A |
I=15 A |
U=30 B |
U=24 B |
I=10 A |
U=100 B |
I=4 A |
I=12 A |
I=5 A |
U=24 B |
Номер варианта |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Номер рисунка |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Задаваемая величина |
I=15 A |
I= 12 A |
U= 24 B |
U= 30 B |
I= 6 А |
U= 40 B |
I= 10 A |
I= 5 A |
I= 12 A |
U=108 B |
Задача 2. Цепь переменного тока содержит различные элементы (резисторы, индуктивности, емкости), включенные последовательно. Схема цепи приведена на соответствующем рисунке. Номер рисунка и значения сопротивлений всех элементов, а также один дополнительный параметр заданы в табл. 3.
Условные обозначения:
I – сила тока, А (ампер);
U – напряжение, В (вольт);
R – активное сопротивление участка цепи (резистора), Ом;
XL – реактивное индуктивное сопротивление участка цепи (катушки), Ом;
XС – реактивное емкостное сопротивление участка цепи (конденсатора), Ом;
P – активная мощность цепи;
Q – реактивная мощность цепи;
S – полная мощность цепи.
Начертить схему цепи и определить следующие величины:
1. полное, сопротивление цепи Z;
2. напряжение U, приложенное к цепи;
3. ток I;
4. угол сдвига фаз cosφ(по величине и знаку);
5. активную Р, реактивную Q и полную S мощности цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить её построение.
Таблица 3
Номер вар. |
Номер рис. |
R1, Ом |
R2, Ом |
ХL1, Ом |
XL2, Ом |
ХC1, Ом |
XC2, Ом |
Дополнительный параметр |
1 |
21 |
12 |
— |
4 |
— |
12 |
8 |
U= 40 B |
2 |
22 |
6 |
2 |
6 |
— |
— |
— |
I = 5 А |
3 |
23 |
3 |
1 |
5 |
— |
6 |
2 |
U= 40 B |
4 |
24 |
4 |
— |
6 |
— |
3 |
— |
I = 5 А |
5 |
25 |
4 |
2 |
12 |
— |
4 |
— |
U= 60 B |
6 |
26 |
16 |
— |
— |
— |
4 |
8 |
I = 10 А |
7 |
27 |
4 |
8 |
10 |
6 |
— |
— |
U= 30 B |
8 |
28 |
3 |
— |
10 |
12 |
26 |
— |
I = 3 А |
9 |
29 |
40 |
— |
30 |
20 |
12 |
8 |
U= 50 B |
10 |
30 |
4 |
4 |
— |
2 |
8 |
— |
I =2 А |
11 |
31 |
12 |
- |
- |
4 |
12 |
8 |
U= 40 B. |
12 |
32 |
12 |
- |
4 |
4 |
- |
8 |
I= 5 A. |
13 |
33 |
- |
8 |
4 |
4 |
6 |
8 |
U= 50 B. |
14 |
34 |
- |
6 |
6 |
6 |
- |
4 |
I = 5 А |
15 |
35 |
- |
12 |
4 |
4 |
- |
24 |
U= 60 B |
16 |
36 |
- |
4 |
- |
16 |
9 |
4 |
I = 10 А |
17 |
37 |
- |
8 |
5 |
- |
9 |
2 |
U= 100 B |
18 |
38 |
- |
12 |
- |
- |
10 |
6 |
I = 3А |
19 |
39 |
3 |
5 |
- |
6 |
- |
- |
U= 50 B |
20 |
40 |
- |
6 |
4 |
- |
12 |
- |
I = 5 А |
Рис.21
R1 = 12 Ом , XL1
= 4 Ом , XС1 = 12 Ом ,
XС2
= 8 Ом , U = 40 В
Рис. 22
R1 = 12 Ом , XС1 = 12 Ом , XС2 = 8 Ом , I = 5 А
Рис. 23
R1 = 12 Ом , R2 = 12 Ом , XL1 = 4 Ом , U = 40 В
Рис. 24
R1 = 12 Ом , R2
= 12 Ом , XL1 = 4 Ом,
XL2
= 4 Ом , I = 5 А
Рис.25
R1 = 12 Ом , R2
= 12 Ом , XL1 = 4 Ом ,
XС1 = 12
Ом , XС2 = 8 Ом , U = 60 В
Рис. 26
R1 = 12 Ом , XL1
= 4 Ом , XL2 = 4 Ом ,
XС1
= 12 Ом , I = 10 А
Рис. 27
R1 = 12 Ом, XL1 = 4 Ом, XС1 = 12 Ом, U = 30 В
Рис. 28
R1 = 12 Ом , XL1
= 4 Ом , XL2 = 4 Ом , XС1 = 12 Ом,
XС2 = 8 Ом , I = 3
А
Рис. 29
R1 = 12 Ом , R2
= 12 Ом , XL1 = 4 Ом,
XС1
= 12 Ом , U = 50 В
Рис. 30
R1 = 12 Ом , R2
= 12 Ом , XL2 = 4 Ом ,
XС1
= 12 Ом , I = 2 А
Рис. 31
R1 = 12 Ом , XL2
= 4 Ом , XС1 = 12 Ом ,
XС2
= 8 Ом , U = 40 В
Рис. 32
R1 = 12 Ом , XL1
= 4 Ом , XL2 = 4 Ом ,
XС2 = 8 Ом , I = 5 А
Рис. 33
R2 = 8 Ом , XL1 = 4 Ом , XL2 = 4 Ом ,
XС1 = 6 Ом , XС2 = 8 Ом , U = 50 В
Рис. 34
R2 = 6 Ом , XL1
= 6 Ом , XL2 = 6 Ом ,
XС2 = 4 Ом , I = 5 А
Рис. 35
R2 = 12 Ом , XL1
= 4 Ом , XL2 = 4 Ом ,
XС1 = 24 Ом , U = 60 В
Рис. 36
R2 = 4 Ом , XL2 = 16 Ом , XС1 = 9 Ом , XС2 = 4 Ом , I = 10 А
Рис. 37
R2 = 8 Ом , XL1 = 5 Ом , XС1 = 9 Ом ,
XС2 = 2 Ом , U = 100 В
Рис. 38
R2 = 12 Ом , XС1 = 10 Ом , XС2 = 6 Ом , I = 3 А
Рис. 39
R1 = 12 Ом, R2 = 12 Ом, XL2 = 4 Ом, U = 50 В
Рис. 40
R2 = 6 Ом , XL1 = 4 Ом , XС1 = 12 Ом , I = 5 А
Задача 3. Разветвленная цепь переменного тока состоит из двух параллельных ветвей, содержащих различные элементы (резисторы, ндуктивности, емкости).
Условные обозначения:
I – сила тока, А (ампер);
U – напряжение, В (вольт);
R – активное сопротивление участка цепи (резистора), Ом;
XL – реактивное индуктивное сопротивление участка цепи (катушки), Ом;
XС – реактивное емкостное сопротивление участка цепи (конденсатора), Ом;
Z – полное сопротивление цепи, Ом;
cosφ – коэффициент мощности;
φ – угол отклонения вектора тока или напряжения от оси, находится по таблице Брадиса;
P – активная мощность цепи, Вт (ватт);
Q – реактивная мощность цепи, Вар;
S – полная мощность цепи, В∙А (вольт-ампер).
Номер рисунка, значения всех сопротивлений, а также один дополнительный параметр заданы в табл. 4. Индекс "1" у дополнительного параметра означает, что он относится к первой ветви; и индекс "2" - ко второй.
Начертить, схему цепи и определить следующие величины:
1. Полные сопротивления Z1, Z2 в обеих ветвях.
2. Токи I1, и I2 в обеих ветвях;
3. Ток I в неразветвленной части цепи;
4. Напряжение U, приложенное к цепи;
5. Активную Р, реактивную Q и полную мощности S для всей цепи.
Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи.
Таблица 4
№ вар |
№ рис. |
R1, Ом |
R2, Ом |
XL1, Ом |
XL2, Ом |
XC1, Ом |
XC2, Ом |
дополнительный параметр |
1 |
41 |
2 |
3 |
- |
- |
- |
6 |
U= 60 B |
2 |
42 |
6 |
- |
4 |
- |
4 |
- |
I = 5 А |
3 |
43 |
2 |
3 |
6 |
3 |
- |
6 |
U= 60 B |
4 |
44 |
4 |
4 |
- |
3 |
- |
- |
I = 5 А |
5 |
45 |
2 |
- |
- |
- |
- |
4 |
I = 5 А |
6 |
46 |
16 |
32 |
12 |
24 |
- |
- |
U= 60 B |
7 |
47 |
8 |
6 |
- |
8 |
6 |
- |
I = 5 А |
8 |
48 |
4 |
3 |
- |
4 |
- |
- |
U= 50 B |
9 |
49 |
4 |
- |
- |
- |
- |
6 |
I = 10 А |
10 |
50 |
4 |
3 |
8 |
3 |
- |
- |
U= 100 B |
11 |
51 |
8 |
6 |
- |
- |
- |
6 |
I = 6 А |
12 |
52 |
8 |
- |
8 |
- |
- |
6 |
U= 40 B |
13 |
53 |
8 |
6 |
3 |
8 |
- |
6 |
I = 5 А |
14 |
54 |
4 |
4 |
- |
3 |
- |
- |
U= 60 B |
15 |
55 |
2 |
- |
- |
- |
- |
4 |
U= 120 B |
16 |
56 |
16 |
32 |
12 |
24 |
- |
- |
I = 3 А |
17 |
57 |
8 |
6 |
- |
8 |
6 |
- |
U= 60 B |
18 |
58 |
2 |
3 |
- |
- |
4 |
- |
I = 5 А |
19 |
59 |
48 |
- |
64 |
- |
- |
60 |
I = 2 А |
20 |
60 |
20 |
32 |
4 |
3 |
|
6 |
U= 160 B |
Рис. № 41 Рис. № 42 Рис. № 43
R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, R1 = 6 Ом, R1= 2 Ом, R2=3 Ом,
XC2=6 Ом XC2 = 4 Ом, XL1 = 6 Ом, XL2=3 Ом,
XL1= 4 Ом, XC2 = 6 Ом
Рис. № 4 4 Рис. № 45 Рис. №4 6
R1= 4 Ом, R2=4 Ом, R1= 2 Ом, R1= 16 Ом, R2=32 Ом,
XL2= 3 Ом XC2 = 4 Ом XL1= 12 Ом, XL2=24 Ом
Рис. № 47 Рис. № 48 Рис. № 49
R1= 8 Ом, R2=6 Ом, R1 = 4 Ом, R2 = 3 Ом, R1 = 4 Ом, XC2 = 6 Ом
XC1 = 6 Ом, XL2=8 Ом XL2 = 4 Ом
Рис. 50 Рис. № 51 Рис. № 52
R1 = 4 Ом, R2 = 3
Ом, R1= 8 Ом, R2=6
Ом, R1= 8 Ом,
XL1=8 Ом, XL2= 3 Ом XC2 = 6 Ом XC2 = 6 Ом,
XL1=8 Ом
Рис. № 53 Рис. № 54 Рис. № 55
R1= 8 Ом, R2=6 Ом, R1= 4 Ом, R2=4 Ом, R1= 2 Ом, XC2 = 4 Ом
XC2 = 6 Ом, XL1= 3 Ом, XL2= 3 Ом
XL2=8 Ом
Рис. № 56 Рис. № 57
R1= 16 Ом,
R2=32
Ом R1= 8 Ом,
R2=6 Ом
XL1= 12 Ом, XL2=24 Ом XC1 = 6 Ом, XL2=8 Ом
Рис. № 58 Рис. № 59 Рис. № 60
R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом R1 =48 Ом R1= 20 Ом, R2=32 Ом
XC1 = 4 Ом XL1 = 64 Ом XL1= 4 Ом, XL2=3 Ом
XC2 = 60 Ом XC2=6 Ом
Задача 4.
Условные обозначения:
I – сила тока, А (ампер);
UН – номинальное напряжение сети, В (вольт);
RА – активное сопротивление участка цепи по фазе А, Ом;
RВ – активное сопротивление участка цепи по фазе В, Ом;
RС – активное сопротивление участка цепи по фазе С, Ом;
XА – реактивное сопротивление участка цепи по фазе А, Ом;
XВ – реактивное сопротивление участка цепи по фазе В, Ом;
XС – реактивное сопротивление участка цепи по фазе С, Ом.
Z – полное сопротивление цепи, Ом;
cosφ – коэффициент мощности;
φ – угол отклонения вектора тока или напряжения от оси, находится по таблице Брадиса;
P – активная мощность цепи;
Q – реактивная мощность цепи;
S – полная мощность цепи.
A – фаза А;
B – фаза В;
C – фаза С;
N – нулевой провод.
В трёхфазную четырехпроводную сеть с линейным напряжением Uн включили звездой разные по характеру сопротивления» Определить линейные токи и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. По векторной диаграмме определить числовое значение тока в нулевом проводе.
Таблица 5
№№ варианта |
№№ рисунков |
Uн, В |
№№ варианта |
№№ рисунков |
Uн, В |
№№ варианта |
№№ рисунков |
Uн, В |
№№ варианта |
№№ рисунков |
Uн, В |
1 |
61 |
380 |
6 |
66 |
380 |
11 |
71 |
380 |
16 |
76 |
380 |
2 |
62 |
660 |
7 |
67 |
660 |
12 |
72 |
660 |
17 |
77 |
660 |
3 |
63 |
380 |
8 |
68 |
380 |
13 |
73 |
380 |
18 |
78 |
380 |
4 |
64 |
220 |
9 |
69 |
220 |
14 |
74 |
220 |
19 |
79 |
220 |
5 |
65 |
380 |
10 |
70 |
380 |
15 |
75 |
380 |
20 |
80 |
380 |
Определить: активную P, реактивную Q и полную S мощности потребляемые всей цепью.
Рис. 61рис. 62
Ra= 10 Ом; Xb= 4 Ом; Ra= 10 Ом; Rb= 8 Ом;
Rb= 3 Ом; Xc= 10 Ом Xb= 6 Ом; Rc= 12 Ом
Рис.63 рис.64
Xa= 20 Ом; Xb= 38 Ом; Ra= 16 Ом; Xa= 12 Ом;
Rc= 38 Ом Rb= 12 Ом; Xb= 16 Ом
Xc= 20 Ом
Рис. 65рис. 66
Xa= 8 Ом; Rb= 6 Ом; Xa= 10 Ом; Xb= 8 Ом;
Xb= 4 Ом; Rc= 10 Ом Xc= 4 Ом; Rc= 8 Ом
Рис. 67рис. 68
Xa= 2 Ом; Rb= 2 Ом; Xa= 4 Ом; Rb= 6 Ом;
Xb= 6 Ом; Xc= 6 Ом Xb= 4 Ом; Xc= 6 Ом
Рис.69 рис. 70
Xa= 6 Ом; Rb= 6 Ом; Ra= 6 Ом; Rb= 10 Ом;
Xb= 2 Ом; Rc= 8 Ом; Xb= 6 Ом; Xc= 12 Ом
Xc= 6 Ом
Рис.71рис.. 72
Ra= 10 Ом; Rb= 10 Ом; Ra= 10 Ом; Rb= 4 Ом;
Xb= 2 Ом; Xc= 10 Ом Xb= 2 Ом; Rc= 8 Ом
Рис. 73рис. 74
Xa= 2 Ом; Xb= 4 Ом; Ra= 8 Ом; Xa= 6 Ом;
Rc= 4 Ом Rb= 6 Ом; Xb= 2 Ом;
Xc= 4 Ом
Рис. 75 рис. 76
Xa= 10 Ом; Rb= 8 Ом; Xa= 6 Ом; Xb= 6 Ом;
Xb= 4 Ом; Rc= 8 Ом Rc= 8 Ом; Xc= 10 Ом
Рис.77 рис. 78
Xa= 8 Ом; Rb= 6 Ом; Xa= 10 Ом; Rb= 8 Ом;
Xb= 4 Ом; Xc= 10 Ом Xb= 4 Ом; Xc= 8 Ом
Рис. 79рис. 80
Xa=
6 Ом; Rb= 6 Ом; Ra= 8 Ом; Rb= 6 Ом;
Xb= 8 Ом; Rc= 10 Ом; Xb= 4 Ом; Xc= 10 Ом
Xc= 6 Ом
Задача 5.
Условные обозначения:
I – сила тока, А (ампер);
UНОМ – номинальное напряжение сети, В (вольт);
RАВ – активное сопротивление участка цепи между фазами А и В, Ом;
RВС – активное сопротивление участка цепи между фазами В и С, Ом;
RСА – активное сопротивление участка цепи между фазами С и А, Ом;
XАВ – реактивное сопротивление участка цепи между фазами А и В, Ом;
XВС – реактивное сопротивление участка цепи между фазами В и С, Ом;
XСА – реактивное сопротивление участка цепи между фазами С и А, Ом.
Z – полное сопротивление цепи, Ом;
cosφ – коэффициент мощности;
φ – угол отклонения вектора тока или напряжения от оси, находится по таблице Брадиса;
P – активная мощность цепи;
Q – реактивная мощность цепи;
S – полная мощность цепи.
A – фаза А; B – фаза В; C – фаза С.
В трёхфазную трёхпроводную сеть с линейным напряжением Uном включены треугольником разные по характеру сопротивления. Определить фазные и линейные токи, активную Р, реактивную Q и полную S мощности потребляемой всей цепью. Начертить векторную диаграмму цепи и по ней определить числовые значения линейных токов.
№ варианта |
№ рисунка |
Uном |
№ варианта |
№ рисунка |
Uном |
№ варианта |
№ рисунка |
Uном |
№ варианта |
№ рисунка |
Uном |
1 |
81 |
380 |
6 |
86 |
380 |
11 |
91 |
380 |
16 |
96 |
380 |
2 |
82 |
220 |
7 |
87 |
220 |
12 |
92 |
220 |
17 |
97 |
220 |
3 |
83 |
380 |
8 |
88 |
380 |
13 |
93 |
380 |
18 |
98 |
380 |
4 |
84 |
220 |
9 |
89 |
220 |
14 |
94 |
220 |
19 |
99 |
220 |
5 |
85 |
220 |
10 |
90 |
220 |
15 |
95 |
220 |
20 |
100 |
220 |
Таблица 6
Рис. 81 рис. 82 рис. 83
Xab= 10 Ом; Rbc= 4 Ом; Rab= 10 Ом; Rbc= 8 Ом; Xab= 20 Ом; Xbc= 38 Ом;
Xca= 10 Ом Xbc= 6 Ом; Rca= 12 Ом Rca= 38 Ом; Xca= 12 Ом
Рис. 84 рис. 85 рис. 86
Rab= 16 Ом; Xab= 12 Ом; Xab= 8 Ом; Rbc= 6 Ом; Xab= 10 Ом; Rbc= 8 Ом;
Xbc= 12 Ом; Rca= 16 Ом Xca= 4 Ом; Rca= 10 Ом Xca= 4 Ом
Рис. 87 рис. 88 рисю 89
Rab= 2 Ом; Rbc= 2 Ом; Xab= 4 Ом; Xbc= 6 Ом; Xab= 2 Ом; Rab= 6 Ом;
Xbc= 6 Ом; Rca= 6 Ом Rca= 4 Ом; Xca= 6 Ом Xbc= 2 Ом; Rca= 8 Ом
Рис. 90 рис. 91 рис. 92
Xab= 6 Ом; Rbc= 10 Ом; Xab= 10 Ом; Rbc= 6 Ом; Rab= 10 Ом; Rbc= 4 Ом;
Rca= 6 Ом; Xca= 12 Ом Xca= 10 Ом Xbc= 2 Ом; Rca= 8 Ом
Рис. 93 рис. 94 рис. 95
Xab= 6 Ом; Xbc= 4 Ом; Rab= 8 Ом; Xab= 6 Ом; Xab= 10 Ом; Rbc= 8 Ом;
Rca= 10 Ом; Xca= 4 Ом Xbc= 6 Ом; Rca= 2 Ом Xca= 4 Ом; Rca= 8 Ом;
Рис. 96 рис. 97 рис. 98
Xab= 6 Ом; Rbc= 6 Ом; Rab= 8 Ом; Rbc= 6 Ом; Xab= 10 Ом; Xbc= 8 Ом;
Xca= 10 Ом Xbc= 4 Ом; Rca= 10 Ом Xca= 4 Ом; Rca= 8 Ом
Рис. 99 рис. 100
Xab= 6 Ом; Rab= 6 Ом; Xab= 8 Ом; Rbc=
6 Ом;
Xbc= 8 Ом; Rca=
10 Ом Xca= 4 Ом; Rca= 10 Ом
Методические указания к выполнению контрольной работы 1
В контрольную работу 1 входят разделы 1 и 2. На темы 1.1., 1.2, 1.3. предусмотрены четыре задачи. В таблице ниже указаны номера задач к соответствующей теме и номера таблице данными к этим задачам. Схемы и векторные диаграммы должны выполняться с помощью чертежных инструментов.
Указания к решению задачи 1
Перед выполнением контрольной работы ознакомьтесь с общими методическими указаниями. Решение задач сопровождайте краткими пояснениями.
Решение задач этой группы требует знания законов Ома, для всей цепи и её участков, первого и второго законов Кирхгофа, методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов, а также умения вычислять мощность и работу электрического тока.
Пример 1.
Для схемы, приведенной на рис. 101 а, определить эквивалентное сопротивление цепи RАВ и токи в каждом резисторе, а также расход электрической энергии цепью за 8 часов работы.
Рис. 101
Решение.
Задача относится к теме «Электрические цепи постоянного тока. Проводим поэтапное решение, предварительно обозначив ток в каждом резисторе. Индекс тока должен соответствовать номеру резистора, по которому он проходит.
1. Определяем общее сопротивление разветвления CD , учитывая, что резисторы R3 и R4 соединены между собой последовательно, а с резистором R5 параллельно.
2.
Определяем общее сопротивление цепи относительно зажимов CЕ. Так как резисторы
RСD и R2 включены параллельно, то:
3. Находим эквивалентное сопротивление всей цепи:
4.
Определяем токи в сопротивлениях цепи. Так как напряжение UАВ приложено ко всей цепи, а RАВ = 10 Ом, то, согласно закону Ома:
так как UАВ приложено ко всей цепи, а не к участку R1. Для определения тока I2 нужно найти напряжение на резисторе R2, т.е. UСЕ. Очевидно, UСЕ меньше UАВ на величину потери напряжения
в резисторе R1, т.е. UСЕ = UАВ - I1R1 = 300 -30 ∙ 8 = 60 В. Тогда
Так как UСЕ = UАВ , то можно определить токи I3,4 и I5 :
;
С помощью первого закона Кирхгофа, записанного для узла С, проверим правильность определения токов:
I1= I2 + I3,4 + I5 ; 30 = 20 + 4 + 6
5.Расход энергии цепью за 8 ч работы:
W = Pt = UAB * I1*t = 300*30*8= 72000 Вт*ч= 72 кВт*ч
Указания к решению задач 2, 3 и 4
Эти задачи относятся к неразветвленным и разветвленным цепям и трёхфазным цепям переменного тока. Перед их решением изучить соответствующие разделы. Ознакомьтесь с методикой построения векторных диаграмм.
Указания к решению задачи 2
В
неразветвленной цепи переменного тока R1 = 20 Ом, R2 =4 Ом,
XL1 = 4 Ом, XL2 = 6 Ом, XC1 = 2 Ом
Подведенное напряжение U = 40 В.
Определить:
полное сопротивление Z,
ток I,
коэффициент мощности
cos φ полную мощность S,
активную мощность Р,
реактивную мощность Q.
Построить в масштабе векторную диаграмму.
Рис. 102
Решение.
1. Полное сопротивление цепи определяется по формуле:
где R = R1 + R2 = 2 + 4 = 6 Ом - суммарное активное сопротивление цепи.
- сумма индуктивных и емкостных сопротивлений.
Тогда:
2. По закону Ома для цепи переменного тока находим ток в цепи:
3. Коэффициент мощности cos φ:
4. Определяем полную мощность:
5. Активная мощность:
Р = U*I*cosφ = 40*4*0,6 = 96 Вт
6. Реактивная мощность:
Q= U*I*cosφ = 40x4x0,8 = 128 вар
Для построения векторной диаграммы определим падение напряжения на сопротивлениях:
UR1 = I * R1 = 4 * 2 = 8 В
UR2 = I * R2
= 4 * 4 = 16 В
UXL1 = I * XL1 = 4 * 4 = 16 В
UXL2 = I * XL2 = 4 * 6 = 24 В
UXC1 = I * XC1 = 4 * 2 = 3 В
Для рассматриваемого примера задаемся масштабом:
по току:
mI = 1 А/см
по напряжению:
mU = 4 В/см
Тогда длина вектора тока:
Длина векторов напряжений:
; ; ; ;
Поскольку ток является одинаковой величиной для всех сопротивлений, диаграмму строим относительно вектора тока.
1. Горизонтально в масштабе откладываем вектор тока.
2. Вдоль вектора тока откладываем векторы UR1 и UR2.
3. Под углом 900 откладываем вектора напряжения UXL1 и UXL2 в сторону опережения вектора тока (вверх), т.к. положительное вращение векторов принято против часовой стрелки.
4. Под углом 90° к вектору тока откладываем вниз вектор напряжения на емкостном сопротивлении.
5. Векторы UR1, UR2, UXL1, UXL2, UXС1, складываем по правилу сложения векторов в результате чего получаем вектор приложенного напряжения:
Угол φ между векторами общего напряжения U и тока I называется углом сдвига фаз между током и напряжением.
По виду векторной диаграммы необходимо научиться определять характер нагрузки.
В нашем случае напряжение опережает ток: нагрузка имеет активно-индуктивный характер.
Рис. 103
Указания к решению задачи 3
Катушка с активным сопротивлением R1 =4 Ом и индуктивным XL1 = 3 Ом соединена параллельно с конденсатором, емкостное сопротивление которого XC1 = 8 Ом и активным сопротивлением R2 = 6 Ом, к цепи приложено напряжение U = 60 В. Определить:
1. Токи в ветвях и в неразветвленной части цепи;
2. Активные и реактивные мощности каждой ветви и всей цепи;
3. Полную мощность цепи;
4. Углы сдвига фаз между током и напряжением в каждой ветви и во всей цепи.
Начертить в масштабе векторную диаграмму.
рис. 104
Решение.
1. Определить токи в ветвях:
2. Углы сдвига фаз в ветвях:
по таблицам Брадиса находим φ1 = 36°50', т.к. φ1 > 0 то напряжение опережает ток:
т.е. напряжение отстает от тока, так как φ2 < 0.
По таблицам Брадиса находим:
;
3. Определяем активные и реактивные составляющие токов в ветвях:
Ia1 = I1 ∙ cosφ1 = 12 ∙ 0,8 = 9,6 A
Ia2 = I2 ∙ cosφ2 = 6 ∙ (-0,6) = -3,6 A
Ip1 = I1 ∙ sinφ1 = 12 ∙ 0,6 = 7,2 A
Ip2 = I2 ∙ sinφ2 = 6 ∙ (-0,8) = -9,6 A
4. Определяем ток в неразветвленной части цепи:
5. Определяем коэффициент мощности всей цепи:
6. Определяем активные и реактивные мощности ветвей и всей цепи:
P1 = U ∙ I1 ∙ cosφ1 = 60 ∙ 12 ∙ 0,8 = 576 Bт
P2 = U ∙ I2 ∙ cosφ2 = 60 ∙ 6 ∙ (-0,6) = -216 Bт
P = P1 + P2 = 576 – 216 = 360 Вт
Q1 = U ∙ I1 ∙ sinφ1 = 60 ∙ 12 ∙ 0,6 = 432 Bар
Q2 = U ∙ I2 ∙ sinφ2 = 60 ∙ 6 ∙ (-0,8) = -288 Bар
Q = Q1 + Q2 = 432 – 288 = -144 Вар
7. Определяем полную мощность всей цепи:
8. Для построения векторной диаграммы задаемся масштабом по току и напряжению:
I см - 2 А
U см - 5 В
Построение начинаем с вектора напряжения U.
Под углом φ1 к нему (в сторону отставания) откладываем в масштабе вектор тока I1, под углом φ2 (в сторону опережения) - вектор тока - I2. Геометрическая сумма этих токов равна току в неразветвленной части цепи.
Рис. 105
Указания к решению задачи 4
В
трехфазную четырехпроводную сеть включили звездой несимметричную нагрузку: в
фазу А - активное сопротивление RA = 11 Ом, в
фазу В - емкостное сопротивление
XB = 10 Ом, в фазу С - активное сопротивление RC = 8 Ом и
индуктивное XC = 6 Ом. Линейное напряжение сети UН = 380
В.
Определить:
фазные токи, активную, реактивную и полную мощности, потребляемые цепью, значения фазных углов, начертить в масштабе векторную .диаграмму цепи и найти графически ток в нулевом проводе
рис. 106
Решение.
1.
Определяем фазные напряжения:
2. Находим фазные токи:
где
3. Определяем значения фазных углов:
4. Активные мощности в фазах:
Активная мощность всей цепи:
Реактивные мощности в фазах:
Реактивная мощность всей цепи:
Полная мощность всей цепи:
Для построения векторной диаграммы выбираем масштаб по току и по напряжению:
I см - 10 А
U см - 50 В
Построение начинаем с векторов фазных напряжений UA, UB, UC, располагая их под углом 120° относительно друг друга.
Затем в принятом масштабе откладываем вектора фазных токов.
Ток IA совпадаем с напряжением UA.
Ток IВ опережает напряжение UВ на угол 90 гр.
Ток IС отстает от напряжения UС на угол Зб°50/.
рис. 107
Измеряя длину вектора тока I0, которая оказалась равной 4 см, находим ток:
I0 = 40 A
Указания к решению задачи 5
В трёхфазную сеть включили треугольником несимметричную нагрузку (рис. 108, а): в фазу АВ - конденсатор с емкостным сопротивлением XAB = 10 Ом; в фазу ВС - катушку с активным сопротивлением RBC = 4 Ом и индуктивным XBC = 3 Ом; в фазу СА - активное сопротивление RCA = 10 Ом. Линейное напряжение сети UНОМ = 220 В.
Рис. 108
Определить:
фазные токи, углы сдвига фаз и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. По векторной диаграмме определить числовые значения линейных токов.
Решение.
1. Определяем фазные токи и углы сдвига фаз:
где
Отсюда угол
Для построения векторной диаграммы выбираем масштаб по току I см - 10 А, по напряжению U см - 80 В. Затем в принятом масштабе откладываем векторы фазных (они же линейные) напряжений UAB, UBC, UСА под углом 120° друг относительно друга
(рис. 108, б). Под углом φAB = -90° к вектору напряжения UAB откладываем вектор тока IAB; в фазе ВС вектор тока IВС должен отставать от вектора напряжения UBC на угол φBC = 36°50’, а в фазе СА вектор тока IСA совпадает с вектором напряжения UСА. Затем строим векторы линейных токов на основании известных уравнений:
Измеряя длины векторов линейных токов и пользуясь принятым масштабом, находим значения линейных токов:
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2
Методические указания к выполнению контрольной работы 2
В контрольную работу входит материал тем 2.1. -2.3, 5.3
Методические указания к решению задач 6—7
Перед решением задач этой группы особое внимание содержанию тем 2.1.-2.3., 5.3. Для их решения необходимо знать устройство, принцип действия и зависимости между электрическими величинами однофазных и трехфазных трансформаторов, уметь определять по их паспортным данным технические характеристики. Основными параметрами трансформаторов являются:
1. Поминальная мощность Sном. Это полная мощность (в кВ·А), которую трансформатор, установленный на открытом воздухе, может непрерывно отдавать и течение своего срока службы (20—25 лет) при номинальном напряжении и при максимальной и среднегодовой температурах окружающего воздуха, равных соответственно 40 и 5ºС. Если указанные температуры отличаются от номинальных, то и номинальная мощность будет отличаться от указанной в паспорте.
2. Номинальное первичное напряжение Uном1. Это напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка трансформатора.
3. Номинальное вторичное напряжение Uном2. Это напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение U, снижается из-за потерь в трансформаторе. Например, если Uном2=400 В, то при полной нагрузке трансформатора вторичное напряжение U2=380 В, так как 20 В теряется в трансформаторе.
4. Номинальный первичный и вторичный токи Iном1 и Iном2. Это токи, вычисленные по номинальной мощности и номинальным напряжениям. Для однофазного трансформатора
Iном1 =Sном/( Uном1 η); Iном1 = S/ Uном2
Для трехфазного трансформатора
Iном1 = Sном (√3 Uном1η ); Uном2 = Sном/(√3 Uном2)
Здесь η — к. п. д. трансформатора. Эта величина близка к 1,0 из-за малых потерь в трансформаторе. На практике при определении токов принимают 11=1,0.
Трансформаторы чаще всего работают с нагрузкой меньше номинальной. Поэтому вводят понятие о коэффициенте нагрузки κн. Если трансформатор с S ном—1000 кВ·А отдает потребителю мощность S2= =950 кВ-А, то κн =950/1000=0,95. Значения отдаваемых трансформатором активной и реактивной мощностей зависят от коэффициента мощности потребителя cos φ2. Например, при S ном= 1000 кВ·А, κн = 1,0 и cos φ2=0,9 отдаваемая активная мощность P2=Sном cos φ2= 1000·0,9=900 кВт, а реактивная Q2=Sномsinφ2= 1000·0,436=436 квар. Если потребитель увеличит cos φ2 до 1.0, то Р2= 1000·1,0= 1000 кВт; Q2= 1000·0=0, т. е, вся отдаваемая мощность будет активной. В обоих случаях по обмоткам проходят одни и те же поминальные ток». В табл. 7 приведены технические данные наиболее распространенных трансформаторов.
Таблица 7. Технические данные трансформаторов
Тип трансфор-матора
|
S ном, Кв·А |
Напряжение обмоток, Кв |
Потери мощности, кВт |
Uк, % |
I1x, %
|
||
Uном1 |
Uном2 |
Рст |
Р о.ном |
||||
ТМ-25/6; 10 |
25 |
|
0,23; 0,1 |
0,13 |
0,69 |
4.7 |
3.2 |
ТМ-40/6; 10 |
40 |
|
0,23; 0,4 |
0,175 |
1 .0 |
4,7 |
3.0 |
TM-63/6; 10 |
63 |
|
0,23; 0,4 |
0,21 |
1 .47 |
1.7 |
2.8 |
ТМ-100/6; 10 |
100 |
|
0,23; 0,4 |
0,33 |
2,27 |
6,8 |
2,6 |
ТМ-160/6; 10 |
100 |
6, 10 |
0,23;0,4;0,69 |
0,51 |
3,1 |
4.7 |
2,4 |
TM-250/G; 10 |
250 |
|
0,23;0.4;0,69 |
0,71 |
4,2 |
4,7 |
2.3 |
ТМ-400/6; 10 |
400 |
|
0,23;0,4; 0,69 |
0,95 |
5,5 |
4 ,5 |
2,1 |
ТМ-630/6; 10 |
630 |
|
0,23; 0,4; 0,69 |
1 ,31 |
7,6 |
5.5 |
2.0 |
ТАЛ-1000/6; 10 |
1000 |
|
0,23; 0,4; 0,69 |
2,45 |
12.2 |
5,5 |
2,8 |
ТМ-1600/6; 10 |
1600 |
|
0,23; 0,4; 0,69 |
3,3 |
18,0 |
5,5 |
2,6 |
ТМ-2500/10 |
2500 |
10 |
0,4; 0,69; 10,5 |
4,3 |
24,0 |
5.5 |
1,0 |
Примечания: Трансформатор ТМ-630/10 — с масляным охлаждением, трехфазный, номинальная мощность 630 кВ ·А, номинальное первичное напряжение 10 кВ, вторичные напряжения 0.23; 0,4 и 0,69 кВ: 2. Рст —потерн в стали: Ро.ном — потери в обмотках; U к, % — напряжение короткого замыкания; I 1 x, %— ток холостого хода.
Отношение линейных напряжений в трехфазных трансформаторах называют линейным коэффициентом трансформации, который равен отношению чисел витков обмоток, если они имеют одинаковые схемы соединения (Y/Y и ∆/∆). При других схемах коэффициент трансформации находят по формулам
K=Uномl/Uном2= √3ω1/ω2,( Y /∆);
K=Uномl/Uном2= ω 1/(√3ω2) при ∆/Y.
Для уменьшения установленной мощности трансформаторов и снижения потерь энергии в сетях производят компенсацию части реактивной мощности, потребляемой предприятием, что достигается установкой на подстанциях конденсаторов. В настоящее время энергосистема разрешает потребление предприятием определенной реактивной мощности называемой оптимальной и обеспечивающей наименьшие эксплуатационные расходы в энергосистеме. Если фактическая реактивная мощность предприятия немного отличается от заданной (точно ее выдержать нельзя), то предприятие получает скидку с тарифа на электроэнергию; при значительной разнице между Qэ и Qф предприятие платит надбавку к тарифу, исчисляемую по специальной шкале.
Таблица 8. Технические данные комплектных конденсаторных установок напряжением 380 В
Тип установки |
Qб квар |
Тип установки |
Qб квар |
Тип установки |
II Qб квар |
УК-0,38-75 |
75 |
УК-0.38-220Н |
220 |
УК-0.38-330Н |
330 |
УК-0,38-78 |
78 |
УК-0,38-225 |
225 |
УК-0,38-43011 |
430 |
УК-0.38-110Н |
110 |
УК-0.38-300Н |
300 |
УК-0,38-45011 |
450 |
УК-0.38-150Н |
150 |
УК-0.38-320Н |
320 |
УК-0.38-540П |
510 |
Пусть реактивная мощность предприятия Q=5000 квар, а заданная системой мощность Q3— 1000 квар. Тогда предприятие должно скомпенсировать с помощью конденсаторов реактивную мощность Qб=Q—Qэ =5000—1000= 4000 квар. Выбираем по табл. 8 девять комплектных установок УК-0,38-450Н мощностью по 450 квар. Суммарная реактивная мощность батареи 9·450=4050 квар, что близко к необходимому значению 4000 квар.
Пример 6. Трехфазный трансформатор имеет следующие номинальные характеристики Sном=1000 кВ·А, U ном=10кВ, Uном2 = 400 В. Потери в стали Рст=2,45 кВт, потери в обмотках Р о.ном= 12,2 кВт. Первичные обмотки соединены в треугольник, вторичные — в звезду. Сечение магнитопровода Q=450 см2, амплитуда магнитной индукции в нем Вm=1,5 Тл. Частота тока в сети f=50 Гц. От трансформатора потребляется активная мощность Р2=810 кВт при коэффициенте мощности cos φ2= 0,9. Определить: 1) поминальные токи в обмотках и токи при фактической нагрузке; 2) числа витков обмоток; 3) к. п. д. трансформатора при номинальной и фактической нагрузках.
Решение 1. Номинальные токи в обмотках:
Iном1 = ;
Iном2 = ;
2.Коэффициент нагрузки трансформатора
κн=P2/ Sном cos φ2 =810/(1000-0,9) =0,9.
3. Токи в обмотках при фактической нагрузке
I1 = κн Iном1 =0,9·58= 52 А. I2= κн Iном2 = 0.9·1445= 1300 А.
4. Фазные э. д. с, наводимые в обмотках. Первичные обмотки соединены в треугольник, а вторичные — в звезду, поэтому, пренебрегая падением напряжения в первичной обмотке, считаем
E1ф≈ Uном21=10000В; Е2ф= Uном2/ √3=400/√3 = 230 В.
5. Числа витков обеих обмоток находим из формулы
E1ф = 4.44fω1Фm=4.44fω1BmQ, откуда
ω1 = Е1ф/(4,44fВmQ = 10000/(4,44·50·1,5·0,045) = 667.
Здесь Q=450 см2= 0,045 м2
ω2= ω1E2ф/E1ф = 607·230/104)00 = 15,3.
6. К. п. д. трансформатора при номинальной нагрузке
ηном =
7. К п. д. трансформатора при фактической нагрузке
η =
Пример 7. Однофазный понижающий трансформатор номинальной мощностью Sном = 500 В·А служит для питания ламп местного освещения металлорежущих станков. Номинальные напряжения обмоток Uном1 = 380 В; Uном2=24 В. К трансформатору присоединены десять ламп накаливания мощностью 40 Вт каждая, их коэффициент мощности cos φ2=1,0. Магнитный поток в магннтопроводе Фm=0,005 Вб. Частота тока в сети f=50 Гц. Потерями и трансформаторе пренебречь. Определить: 1) номинальные токи в обмотках; 2) коэффициент нагрузки трансформатора; 3) токи в обмотках при действительной нагрузке; 4) числа витков обмоток; 5) коэффициент трансформации.
Решение. I. Номинальные токи в обмотках:
Iном1 = Sном/Uном1 = 500/380=1,32А;
Iном2 = Sном/ Uном2=500/24=20,8А
2. Коэффициент нагрузки трансформатора
κн = P2/ (Sном cos2)= 10·40/(500·1.0)=0.8
3. Токи в обмотках при действительной нагрузке
I1 = κн Iном1=0,8·1,32=1,06 А; I2 = κн Iном2 =0,8·20,8=16,6 А
4. При холостом ходе E1≈Uном1; Е2= Uном2. Числа витков обмоток находим из формулы
Е=4,44f ωФm.
Тогда ω1=E1/(4,44fФm)=380(4,44·50·0,005)=340 витков;
ω2= =E2/(4,44fФm)=24/ (4,44·50·0.0051) = 22 витка.
5. Коэффициент трансформации
K = E1/E2 = ω1/ ω2 = 340/22 = 15,5.
Пример 8. Предприятие потребляет активную мощность Р2 = 1550 кВт при коэффициенте мощности cosφ2=0,72. Энергосистема предписала уменьшить потребляемую реактивную мощность до 450 квар. Определить: 1) необходимую мощность конденсаторной батареи и выбрать ее тип: 2) необходимую трансформаторную мощность и коэффициент нагрузки в двух случаях: а) до установки батареи; б) после установки батареи. Выбрать тип трансформатора. Номинальное напряжение сети 10 кВ.
Решение. 1. Необходимая трансформаторная мощность до установки конденсаторов
Sтp=P2/cosφ2= 1550/0,72 = 2153 кВ ·А.
По табл. 7 выбираем трансформатор типа ТМ-2500 10 с номинальной мощностью 2500 кВ·А. Коэффициент нагрузки
κн= 2153/2500 = 0,86.
2. Необходимая предприятию реактивная мощность
Q = Sтp sin φ2 = 2153-0,693= 1492 квар.
Здесь sinφ2 =0,693 находим по таблицам Брадиса, зная cos φ2.
3. Необходимая мощность конденсаторной батареи
Qб = Q — Qэ= 1492 - 450= 1042 квар.
По табл. 8 выбираем комплектные конденсаторные установки типа УК-0.38—540Н мощностью 540 квар в количестве 2 шт. Общая реактивная мощность составит Q'б= 2·540 = 1080 квар, что близко к необходимой мощности 1042 квар.
4. Некомпенсированная реактивная мощность
Qнск = Q — Q'б= 1492—1080 = 412 квар.
5. Необходимая трансформаторная мощность
S'тp = = 1604 к В · А.
Принимаем к установке один трансформатор ТМ-1600 10 мощностью 1600 кВ·А. Его коэффициент нагрузки составит: κн=1604 1600≈1.0.
Таким образом, компенсация реактивной мощности позволила значительно уменьшить установленную трансформаторную мощность.
Методические указания к решению задач 8—17
Задачи данной группы относятся к теме «Электрические машины переменного тока». Для их решения необходимо знать устройство н принцип действия асинхронного двигателя и зависимости между электрическим величинами, характеризующими его работу.
Ряд возможных синхронных частот вращения магнитного поля статора при частоте 50 Гц: 3000, 1500, 1000, 750, 600 об/мин и т. д. При частоте вращения ротора, например, 950 об/мин из этого ряда выбираем
Таблица 9. Технические данные некоторых асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором серии А4
Тип двигателя |
Pном2, кВт |
n2, об/мин |
сos φном |
Iп/I ном |
Mп/Mном |
Mmax/Mном |
ηном |
А10052УЗ 4А100L2У3 4А112М2СУЗ 4А132М2СУЗ2 4А80А4УЗ 4A90L4У3 4A100S4У3 4А100L4УЗ 4А112М4СУ1 4А132М4СУ1 4AP160S4У3 4АР160М4УЗ 4АР180S4УЗ 4АР180М4УЗ 4А250S4УЗ 4А250М4УЗ 4АН250М4УЗ 4А100L6УЗ 4APl60S6У3 4АР160М6УЗ 4АР180М6УЗ 4А250S6У3 4А250М6УЗ 4АН250М6УЗ 4А100L8У3 4АР160S8УЗ 4А250S8УЗ 4А 250М8УЗ 4АН250М8УЗ 4Al60S4/2У3
4А180S4/2УЗ
4А160М8/4УЗ
4А160S8/4УЗ
|
4 5.5 7.5 11 1,1 2,2 3,0 4,0 5,5 11 15 18,5 22 30 75 90 90 2,2 11 15 18,5 45 55 75 1.5 7.5 37 45 55 11 14,5 18,5 21 9 13 6 9 |
2880 2880 2900 2900 1400 1400 1425 1425 1450 1450 1465 1465 1460 1460 1480 1480 1475 950 975 975 970 985 985 985 725 730 740 740 740 1460 2940 1470 2920 732 1460 745 1460 |
0,89 0,91 0.88 0,9 0,81 0,83 0,83 0,84 0,85 0,87 0,83 0,87 0,87 0,87 0,9 0,91 0,89 0,73 0,83 0,83 0,8 0.89 0.89 0,87 0,65 0,75 0,83 0,84 0,82 0,85 0,95 0,9 0,92 0.69 0.92 0,69 0,92 |
7,5 7,5 7,5 7,5 5,0 6,0 6,5 6.5 7,0 7,5 7,5 7,5 7.5 7.5 7,5 7,5 6.5 5,5 7.0 7,0 6,5 6,5 7,0 7.5 6,5 6,5 6,0 6,0 6,0 7,5 1,2 6.5 6.5 5.5 7.0 5,0 7,0 |
2,0 2,0 2.0 1,6 2,0 2,0 2,0 2,2 2,0 2,0 2.0 2,0 2,0 2,0 1,2 1,2 1,2 2.0 2,0 2,0 2,0 1,2 1,2 1,2 1,6 1,8 1,2 1,2 1.2 1,5 1,2 1.3 1.1 1.5 1.2 1,5 1,2 |
2.2 2.2 2,2 2,2 2,2 2.2 2.2 2,2 2,2 2,2 2.2 2,2 2.2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,0 2,2 2,2 2,2 2,0 2,0 2,5 1,7 2,2 1,7 1,7 2,0 2,1 2,0 1.8 1.8 2.0 2.0 2,0 2,0 |
0,86 0,87 0,87 0,88 0.75 0.8 0,82 0,84 0,85 0,87 0,865 0,885 0,89 0,9 0,93 0,93 0,935 0.81 0,855 0.875 0.87 0,92 0,92 0.93 0,74 0,86 0.9 0,91 0.92 0.85 0,83 0.883 0.85 0.79 0.865 0,765 0,84 |
ближайшую к ней частоту вращения поля n 1=1000 об/мин. Тогда можно определить скольжение ротора, даже не зная числа нар полюсов двигателя:
Из формулы для скольжения можно определить частоту вращения ротора
В настоящее время промышленность выпускает асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии 4А мощностью от 0,06 до 400 кВт (табл. 9). Обозначение типа электродвигателя расшифровывается так: 4 — порядковый номер серии; А — асинхронный; X -алюминиевая оболочка и чугунные щиты (отсутствие буквы X означает, что корпус полностью выполнен из чугуна); В — двигатель встроен в оборудование; Н — исполнение защищенное 1Р23, для закрытых двигателей исполнения 1Р44 обозначение защиты не приводится; Р — двигатель с повышенным пусковым моментом; С — сельскохозяйственного назначения; цифра после буквенного обозначения показывает высоту оси вращения в мм (100, 112 и т. д.); буквы S, М, L — после цифр — установочные размеры по длине корпуса (S—станина самая короткая; М — промежуточная;: L — самая длинная); цифра после установочного размера — число полюсов; буква У — климатическое исполнение (для умеренного климата); последняя цифра — категория размещения: 1 — для работы на открытом воздухе, 3 — для закрытых неотапливаемых помещений.
В обозначениях типов двухскоростных двигателей после установочного размера указывают через дробь оба числа полюсов, например 4А160S4/2УЗ. Здесь цифры 4 и 2 означают, что обмотки статора могут переключаться так, что в двигателе образуются 4 или 2 полюса.
Пример 8. Расшифровать условное обозначение двигателя 4А250S4УЗ.
Это двигатель четвертой серии, асинхронный, корпус полностью чугунный (нет буквы X), высота оси вращения 250 мм, размеры корпуса по длине S (самый короткий), четырех полюсный, для умеренного климата, третья категория размещения.
Пример 9. Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 4АР160S6УЗ имеет номинальные данные: мощность Pном =11 кВт; напряжение U ном= 380 В; частота вращении ротора n2 = 975об/мин; к. п. д. η ном=0,855; коэффициент мощности cos φном= 0,83; кратность пускового тока I п/Iном=7; кратность пускового момента Mп/Мном = 2,0; способность к перегрузке Мmax /Мном. = 2,2. Частота тока в сети f1=50 Гц.
Таблица 10. Технические данные некоторых типов машин постоянного тока
Тип машины |
Uном, В |
Pном, кВт |
nном, об/мин |
I ном, А |
2р |
Rэ+Rдоб, Ом |
Rпс, Ом |
Rш, Ом |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Генераторы |
||||||||
П-41 |
115 |
2,7 |
1450 |
23,4 |
4 |
0.558 |
0,136 |
68,8 |
|
230 |
2,7 |
1450 |
11,7 |
4 |
2,23 |
0,488 |
214 |
П-51 |
115 |
5 |
1450 |
43,4 |
4 |
0,191 |
0,03 |
32 |
|
230 |
5 |
1450 |
21,7 |
4 |
0,78 |
0,112 |
120 |
П-61 |
230 |
9 |
1450 |
39,1 |
4 |
0,35 |
0,04 |
120 |
П-62 |
230 |
11,5 |
1450 |
50,0 |
4 |
0,222 |
0,028 |
80 |
П-71 |
230 |
16 |
1450 |
69,5 |
4 |
0,3 |
0,0115 |
43 |
П-72 |
230 |
21 |
1450 |
91 |
4 |
0,1745 |
0,00725 |
50 |
П-81 |
230 |
27 |
1450 |
117 |
4 |
0,1445 |
0,00475 |
69,5 |
П-82 |
230 |
35 |
1450 |
152 |
4 |
0,0863 |
0,00308 |
27,8 |
П-91 |
230 |
50 |
1450 |
217 |
4 |
0,0504 |
0,00304 |
35,8 |
Электродвигатели
П-41 |
110 |
1,5 |
1000 |
18,2 |
4 |
0,657 |
0,024 |
62 |
|
110 |
1,0 |
740 |
13 |
4 |
1 ,21 |
0,033 |
92 |
|
220 |
6,0 |
3000 |
33 |
4 |
0,36 |
0,007 |
280 |
|
220 |
3,2 |
1500 |
18,4 |
4 |
1 ,032 |
0,0328 |
198 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
П-42 |
110 |
4,5 |
1500 |
51 |
4 |
0,209 |
0,0064 |
73,2 |
|
220 |
7,4 |
3000 |
43,5 |
4 |
0,197 |
0,0085 |
130 |
|
220 |
3,8 |
1500 |
25,4 |
4 |
0,78 |
0,0392 |
228 |
|
220 |
2,2 |
1000 |
13,3 |
4 |
1,75 |
0,039 |
243 |
П-51 |
110 |
3,2 |
1000 |
37,4 |
4 |
0,242 |
0,0073 |
45,2 |
|
110 |
2,2 |
750 |
27 |
4 |
0,472 |
0,0073 |
45,2 |
|
220 |
11,0 |
3000 |
59 |
4 |
0,135 |
0,0044 |
168 |
|
220 |
6,0 |
1500 |
33,2 |
4 |
0,472 |
0,0073 |
132 |
|
220 |
3,2 |
1000 |
18,3 |
4 |
1 ,051 |
0,0044 |
168 |
П-71 |
220 |
32,0 |
3000 |
168 |
4 |
0,045 |
0,00125 |
60,5 |
|
220 |
19,0 |
1500 |
103 |
4 |
0,124 |
0,0046 |
76,8 |
|
220 |
10,0 |
1000 |
63 |
4 |
0,3 |
0,0105 |
85 |
П-81 |
220 |
32,0 |
1500 |
166 |
4 |
0,074 |
0,0026 |
95,5 |
|
220 |
14 ,0 |
750 |
79 |
4 |
0,244 |
0,01 |
92 |
Методические указания к решению задач 18—27
Задачи этой группы относятся к теме «Электрические машины постоянного тока». Для их решения необходимо изучить материал, приведенный в указателе литературы к теме, решить рекомендуемые задачи и ознакомиться с типовыми примерами 10-14. Сведения о некоторых типах машин постоянного тока даны в табл. 10.
Необходимо иметь представление о связи между напряжением на выводах U, э. д. с. Е. и падением напряжения IaRa в обмотке якоря для генератора и двигателя: для генератора E= U+ IaRa; для двигателя U= Е+ IaRa Для определения электромагнитного или полного момента, развиваемого двигателем, можно пользоваться формулой, приведенной в учебнике:
Здесь магнитный поток выражен в веберах (Вб), ток якоря в амперах I (А), момент получаем в ньютон-метрах (Н·м). Если магнитный поток машины неизвестен, то электромагнитный момент можно найти, определив из формулы для противо-э. д. с. магнитный поток и подставив его в формулу для Мэм:
E= , откуда Ф=. Тогда Мэм =
Здесь Рэм=ЕIa —электромагнитная мощность, Вт: ω— угловая скорость вращения, рад/с.
Аналогично можно вывести формулу для определения полезного номинального момента (на валу):
Мном =
Здесь Рном выражаем в Вт; Мном получаем в Н·м
Пример 10. Генератор с независимым возбуждением (рис.109) работает в номинальном режиме при напряжении на выводах Uном= 220 В. Сопротивление обмотки якоря Ra =0,2 Ом; сопротивление нагрузки Rа =2,2 Ом: сопротивление обмотки возбуждения Rн =55 Ом. Напряжение для питания обмотки возбуждения Uв=110 В. Номинальная частота вращения якоря nном =1200 об/мни. Определить: I)э.д. с. генератора; 2) силу тока, отдаваемого потребителю; 3) силу тока в обмотке возбуждения; 4)полезную мощность, отдаваемую генератором; 5) электромагнитный тормозной момент, преодолеваемый приводом двигателя.
Решение: 1. Ток, отдаваемый в нагрузку:
Iн = Uном/Rн =220/2,2= 100А.
2. Ток в обмотке возбуждения
Iв = Uв/Rв = 110/55 = 2 А.
3. Ток в обмотке якоря
Iа = Iн + Iв =100+2=102 А.
4. Э. д. с. генератора
Е=Uном + IаRа =220+102 x 0,2 =240,4 В.
5. Полезная мощность, отдаваемая генератором:
P2 = Uном Iн = 220 х 100= 22 000 Вт = 22 кВт.
6. Электромагнитная мощность и электромагнитный тормозной момент
Pэм = Е Iа=240,4 х 102=24 600Вт=24,6кВт
Пример 11. Генератор с параллельным возбуждением (рис. 110) рассчитан на напряжение Uном =220 В и имеет сопротивление обмотки якоря Ra= 0,08Ом, сопротивление обмотки возбуждения Rв = 55Ом. Генератор нагружен на сопротивление Rн =1,1 Ом. К.п.д. генератора ηг=0,85.
Определить: 1) токи в обмотке возбуждения Iв ; в обмотке якоря Iа и в нагрузке Iн ; 2) э. д. с. генератора Е; 3.) полезную мощность Р2; 4) мощность двигателя для вращения генератора P1; 5) электрические потери в обмотках якоря Pа и возбуждения Рв; 6) суммарные потери в генераторе; 7) электромагнитную мощность Рэм.
Решение. 1. Токи в обмотке возбуждения, нагрузке и якоре:
Iв= Uном/Rв = 220 х 55 = 4 А; Iи = Uном / Rн =220 х 1,1 = 200 А; Iа = Iв + Iн =4+200=204 А;
2. Э. д. с. генератора
Е=U ном÷ Iа Rа=220+204 х 0,08=236,3В
Рис.110
3. Полезная мощность
Р2 = Uном Iн 220 х 200= 44 000Вт = 44кВт.
4. Мощность приводного двигателя дли вращения генератора
P1= Р2/ηг = 44/0,85 = 52 к Вт.
5. Электрические потерн в обмотках якоря и возбуждения!
Ра = Ra = 2042 x 0,08 = 3320 Вт = 3,32 кВт;
Рв =Rв =42 х 55 = 880 Вт = 0,88 кВт.
6. Суммарные потери мощности в генераторе
∑Р= Р1-Р2 = 52- 44 = 8 к Вт.
7. Электромагнитная мощность, развиваемая генератором:
Рэм=Е Iа= 236,3 х 204 = 48 300 Вт = 48,3 кВт.
Пример 12. Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением (рис. 111) рассчитан на номинальную мощность Рном = 10 кВт и номинальное напряжение Uном=220 В. Частота вращения якоря n= 3000 об/мин. Двигатель потребляет из сети ток I = 63 A. Сопротивление обмотки возбуждения Rа=85Ом, сопротивление обмотки якоря Ра = 0,3 Ом. Определить: 1) потребляемую из сети мощность Р1; 2) к. п. д. двигателя ηдв; 3) полезный вращающий момент М; 4) ток якоря Iа; 5) противо-э. д. с. в обмотке якоря Е; 6) суммарные потери в двигателе ∑Р; 7) потери в обмотках якоря Ра и возбуждения Рв.
Решение. 1. Мощность, потребляемая двигателем из сети:
P1 = Uном I = 220х63 = 13 900 Вт = 13,9 кВт.
2. К. п. д. двигателя
ηдв = Рном/Р1 = 10/13,9 = 0,72.
3. Полезный вращающий момент (на валу)
М =9,55 Рисм/n =9,55 x10 x 1000/3000 =31,9 Н ·м.
4. Для определения тока якоря предварительно находим ток возбуждения
Iв = Uном / Rв = 220/85 =2,6 А.
Ток якоря Iа= I – Iв =63 - 2,6 = 60,4 А.
5. Противо-э. д. с. в обмотке якоря
E = Uном – Iа Rа = 220—00,4 х 0,3 = 202 В.
6. Суммарные потери в двигателе
∑ Р = Р1—Р2 = 13,9 — 10 = 3,9 к Вт.
7. Потери в обмотках якоря и возбуждения
Pa =; Pв =UномIв=220·2,6=572Вт
Пример 13. Четырехполюсный двигатель с параллельным возбуждением (рис. 111) присоединен к сети с Uном=110В и потребляет ток I =157 А. На якоре находится обмотка с сопротивлением Rа = 0.0427 Ом и числом проводников N=360, образующих четыре параллельных ветви (а=2). Сопротивление обмотки возбуждения Rв=21,8 Ом. Магнитный моток полюса Ф= 0.008 Вб. Определить: 1) токи в обмотках возбуждения Iв и якоря Iа; 2) противо-э.д.с. Е; 3) электромагнитный момент Мэм; 4) электромагнитную мощность Рэм ;5)) частоту вращения якоря n; 6) потери мощности в обмотках якоря Ра и возбуждения Рв.
Решение. 1. Токи в обмотках возбуждения и якоря Iв = Uном/Rв= 110/21,8 = 5,05 А; Iа = I —Iв= 157 — 5.05 = 151,95 А.
2. Противо-э. д. с. в обмотке якоря
E =Uном— IaRa = 110- 151,95 ·0,0427 =103,5 В.
3. Электромагнитный момент
Мэм = Н·м
4. Электромагнитная мощность
Рэм =E Ia= 103,5· 151,05= 15 727 Вт= 15,727 кВт.
Зная Рэм, можно найти электромагнитный момент по формуле
Мэм = Рэм/ω =Рэм/ () = 60.15 727/ (2·3,14 ·2156) =69,7 Н·м,
что и было получено выше.
Здесь частота вращения якоря
N = =2156 об/мин
5. Потери мощности в обмотках якоря и возбуждения:
Ра =
Рв= U ном Iв = 110·5,05 = 555,5 Вт.
Пример 14. Электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением (рис. 112) присоединен к сети с напряжением Uном=110 В и вращается с частотой n = 1500 об/ мин. Двигатель развивает полезный момент (на валу) М=120 Н·м. К.п.д. двигателя ηдв =0,84.
Суммарное сопротивление обмоток якоря и возбуждения Rа+Rпс=0.02 Ом. Определить: 1) полезную мощность Р2; 2) потребляемую мощность P1; 3) потребляемый из сети ток I ; 4) сопротивление пускового реостата, при котором пусковой ток ограничивается до 2,5 I; 5) противо-э. д. с. в обмотке якоря.
Решение. 1. Полезную мощность двигателя определяем из формулы полезного момента
Р2= Мn/9,55= 120·1500/9,55= 18 848 Вт= 18,85 кВт.
2. Мощность, потребляемая из сети:
Р1=Р2/ηдв= 18,85/0,84 = 22,44 кВт.
3. Ток, потребляемый из сети:
I= P1/Uном = 22,44 ·1 000/110 = 204 А.
4. Необходимое сопротивление пускового реостата
Rр= U ном/(2,5I) - (Rа + Rпс) = 110/ (2,5· 204) -0,02 = 0,196 Ом.
5. Противо-э. д. с. в обмотке якоря
Е = Uном - I (Ra+Rпс) = 110-204·0,02 =105,9 В.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2
Задача 1. К трехфазному трансформатору с номинальной мощностью Sном и номинальными напряжениями первичной U ном1 и вторичной Uном2 обмоток присоединена активная нагрузка Р2 при коэффициенте мощности cos φ2. Определить: 1) номинальные токи в обмотках Iном1 и Iном2 ; 2) коэффициент нагрузки трансформатора κн; 3) токи в обмотках I1 и I2 при фактической нагрузке; 4) суммарные потерн мощности ∑Р при номинальной нагрузке; 5) коэффициент полезного действия трансформатора при фактической нагрузке. Данные для своего варианта взять из табл. 11. Недостающие величины взять из табл.7.
Каково назначение замкнутого стального магнитопровода в трансформаторе? Почему магнитопровод должен иметь минимальный воздушный зазор и выполняться не сплошным, а из отдельных стальных листов, изолированных друг от друга лаком?
Указание. См. решение типового примера 10.
Таблица 11
Номер варианта |
S ном, кВ·А |
Uном1, кВ |
Uном2, кВ |
Р2, кВт |
cos φ2 |
Номер варианта |
S ном, кВ·А |
Uном1, кВ |
Uном2, кВ |
Р2, кВт |
cos φ2 |
1 |
1000 |
10 |
0,69 |
850 |
0,95 |
6 |
630 |
10 |
0,69 |
554 |
0,88 |
2 |
160 |
6 |
0,4 |
150 |
1,0 |
7 |
40 |
6 |
0.23 |
35 |
1.0 |
3 |
100 |
6 |
0.23 |
80 |
0,9 |
8 |
1600 |
10 |
0.4 |
1400 |
0.93 |
4 |
250 |
10 |
0.4 |
200 |
0,85 |
9 |
63 |
10 |
0,23 |
56 |
1 ,0 |
5 |
400 |
10 |
0, 4 |
350 |
0.92 |
10 |
630 |
10 |
0,4 |
520 |
0.9 |
Задача 2. Для питания пониженным напряжением цепей управления электродвигателями на пульте установлен однофазный двухобмоточный трансформатор номинальной мощностью Sном. Номинальные напряжения обмоток Uном1 и Uном2; номинальные токи в обмотках Iном1 и Iном2 Коэффициент трансформации ранен К. Числа витков обмоток ω1 и ω2. Магнитный поток в магнитопроводе Фм. Частота тока в сети f=50 Гц. Трансформатор работает с номинальной нагрузкой. Потерями в трансформаторе можно пренебречь. Используя данные трансформатора, указанные в табл. 24, определить все неизвестные величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Начертить схему включения такого трансформатора в сеть. Ко вторичной обмотке присоединить нагрузку в виде обычного резистора Rн. Для включения и отключения нагрузки предусмотреть рубильник, а для защиты сетей от токов короткого замыкания включить в цепь обеих обмоток предохранители. Данные для своего варианта взять из табл. 12.
Указание. См. решение типового примера 12.
Задача 3. Инструментальный цех завода получает питание от подстанции при напряжении Uном2. Активная мощность, расходуемая цехом, равна Р2 при коэффициенте мощности cosφ2;. Определить необходимую мощность трансформаторов на подстанции и выбрать их тип,
Таблица 12
Номер варианта |
Sном, В·А |
Uном1, В |
Uном2, В |
Iном1, А |
Iном2, А |
ω1 |
ω2 |
К |
Фм, Вб |
1 |
— |
380 |
— |
1,43 |
— |
— |
— |
15,8 |
0,005 |
2 |
— |
220 |
24 |
— |
33,4 |
198 |
— |
— |
— |
3 |
1600 |
— |
12 |
— |
— |
770 |
— |
31 ,6 |
— |
4 |
— |
127 |
— |
4,72 |
25 |
— |
108 |
— |
— |
5 |
3200 |
380 |
30 |
— |
— |
— |
— |
— |
0,025 |
5 |
— |
220 |
24 |
3,64 |
— |
— |
— |
— |
0,005 |
6 |
500 |
— |
— |
1,0 |
— |
750 |
54 |
— |
— |
7 |
— |
220 |
— |
— |
20,8 |
400 |
22 |
— |
— |
8 |
250 |
500 |
— |
— |
— |
— |
— |
20,8 |
0,0015 |
9 |
— |
— |
12 |
3,2 |
— |
3000 |
— |
41,6 |
— |
10 |
400 |
— |
12 |
— |
— |
— |
— |
18,3 |
0,02 |
11 |
— |
— |
36 |
1,0 |
— |
— |
— |
13,9 |
0,003 |
12 |
— |
380 |
— |
4,2 |
— |
— |
24,4 |
— |
0,002 |
13 |
600 |
220 |
— |
— |
— |
4970 |
— |
6,12 |
— |
14 |
— |
— |
24 |
— |
25 |
573 |
— |
— |
0,001 |
15 |
— |
500 |
— |
— |
13,9 |
— |
— |
13,9 |
0,003 |
16 |
100 |
— |
24 |
— |
— |
— |
30 |
15,8 |
— |
17 |
— |
— |
24 |
0,5 |
10,4 |
— |
— |
— |
0,0018 |
18 |
— |
380 |
12 |
— |
133 |
— |
— |
31 ,6 |
— |
19 20 |
800 |
— |
— |
3,64 |
— |
— |
22 |
9,18 |
—
|
|
— |
— |
12 |
3,2 |
— |
3000 |
— |
41,6 |
— |
Таблица 13
Номер варианта |
Р2 кВт |
cos φ2 |
Uном2, В |
Номер варианта |
Р2 кВт |
cos φ2 |
Uном2, В |
11 |
600 |
0,8 |
380 |
16 |
140 |
0,95 |
220 |
12 |
1350 |
0,75 |
660 |
17 |
500 |
0,88 |
380 |
13 |
200 |
0,85 |
220 |
18 |
1200 |
0,76 |
660 |
14 |
420 |
0,9 |
380 |
19 |
350 |
0,92 |
220 |
15 |
800 |
0,82 |
660 |
20 |
210 |
0,87 |
380 |
пользуясь табл. 7. На подстанции можно установить не более двух трансформаторов одинаковой мощности с коэффициентом нагрузки 0,9—1,0; поэтому в задаче нужно вычислить коэффициент нагрузки трансформаторов.
Определить необходимое сечение кабеля от подстанции до цехового распределительного пункта, пользуясь табл.10 допускаемых токовых нагрузок. Кабель четырехжильный, проложен в земле. В случае необходимости (при больших токах) можно проложить несколько кабелей. Данные для своего варианта принять из табл. 13.
Какие величины можно определить из опыта холостого хода трансформатора? Начертите схему включения трансформатора и приборов для проведения опыта холостого хода.
Указание. Полная мощность для питания цеха S= P2/ cos φ2 .
Задача 4. В сборочном цехе машиностроительного завода установлены трехфазные электродвигатели трех типов. Для каждого типа заданы: номинальная (полезная) мощность Рном, коэффициент мощности
Таблица 14
Величина |
Bapиант |
|||||||||
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09 |
10 |
|
Рном1, кВт |
11 |
7,5 |
22 |
5,5 |
15 |
18,5 |
37 |
4 |
30 |
45 |
cos φ ном1 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0.86 |
ηном1 |
0,87 |
0,86 |
0,89 |
0,87 |
0,76 |
0,88 |
0,9 |
0,84 |
0,9 |
0,91 |
n1, шт |
15 |
10 |
14 |
8 |
10 |
10 |
2 |
10 |
5 |
1 |
Рном 2, кВт |
7,5 |
30 |
1 |
15 |
45 |
11 |
18,5 |
22 |
37 |
5.5 |
сos φном2 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
ηном2 |
0,86 |
0,9 |
0,84 |
0,76 |
0,91 |
0,87 |
0,88 |
0,89 |
0,9 |
0,87 |
n2, шт |
10 |
5 |
10 |
10 |
6 |
10 |
4 |
12 |
2 |
10 |
Рном3, кВт |
22 |
11 |
7,5 |
37 |
5,5 |
15 |
4 |
30 |
45 |
18,5 |
cos φном3 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
0,86 |
ηном3 |
0,89 |
0,87 |
0,86 |
0,9 |
0,87 |
0,76 |
0,84 |
0,9 |
0,91 |
0,83 |
n3, шт. |
8 |
10 |
15 |
6 |
20 |
10 |
5 |
5 |
2 |
1 |
cos φном и коэффициент полезного действия ηном и количество двигателей n. Номинальное напряжение сети 380 В. Все двигатели работают в номинальном режиме. Определить необходимую мощность трансформатора для питания электродвигателей и выбрать его тип по табл. 18, могут быть установлены два трансформатора одинаковой мощности, работающие параллельно. Определить, с каким коэффициентом нагрузки будут работать трансформаторы, и вычислить первичный и вторичный токи и коэффициент полезного действия трансформатора при этом коэффициенте нагрузки. Дополнительные сведения о трансформаторе взять из табл. 7. Данные для своего варианта взять из табл. 14.
Какие величины можно определить из опыта короткого замыкания трансформатора? Начертите схему включения трансформатора и приборов для проведения такого опыта.
Указания: 1 См. решение типового примера 11.
2. Полную мощность, потребляемую электродвигателями определяют по формуле S=Рномn/(cos φном ηном). 3. При установке двух трансформаторов все расчеты ведут для одного по половинной нагрузке.
Задача 5. Для освещения рабочих мест в целях безопасности применили лампы накаливания пониженного напряжения 12, 24. 36 В. Для их питания установили однофазный понижающий трансформатор номинальной мощностью S ном, работающий с коэффициентам нагрузки kн. Номинальные напряжения обмоток Uном1 и Uном2; рабочие токи в обмотках I1 и I2. Коэффициент трансформации равен К. К трансформатору присоединили лампы накаливания мощностью Рл каждая в количестве nл. Коэффициент мощности ламп cos φ2 2=l,0. Схема присоединения ламп к трансформатору приведена на рис. 98. Потерями в трансформаторе можно пренебречь. Используя данные для своего варианта, указанные в табл. 15, определить все неизвестные величины, отмеченные прочерками в таблице.
Каковы особенности внешней характеристики сварочного трансформатора? Каким образом получают такую характеристику?
Указания: 1. См. решение типового примера 12. 2. Для ламп накаливания cos φ2 =l,0, поэтому коэффициент нагрузки
kн= Рлnл/Sном
рис. 113
Задача 6. Аппаратный цех электротехнического завода потребляет активную мощность Р2 при коэффициенте мощности cos φ2,. Для питании потребителей цеха на подстанции установили трехфазные трансформаторы с первичным напряжением Uном1. Однако энергосистема, ограничив потребление реактивной мощности до Qэ, называемой оптимальной, потребовала установить на низшем напряжении подстанции 380 В конденсаторы. Определить: 1) необходимую мощность конденсаторной батареи Qб и выбрать ее тип, пользуясь табл. 19; 2) номинальную мощность трансформатора на подстанции в двух случаях: а) до установки батареи, б) после установки батареи. На основании табл.7 выбрать тип трансформатора; 3)в обоих случаях определить коэффициент полезного действия трансформатора с учетом фактической нагрузки. Сделать заключение о целесообразности компенсации реактивной мощности потребителей цеха. Данные для своего варианта взять из табл.16.
Указания. 1. См. решение типового примера 13. 2. На подстанции возможна установка одного трансформатора или двух одинаковой мощности.
3. При выборе трансформаторов необходимо обеспечить коэффициент нагрузки kн равным 0,9-1,0. 4. Первичное напряжение U ном1 задано для выбора типа трансформатора.
Таблица 15
Номер варианта |
Sном, кВ·А |
kн |
Uном1, В |
Uном2, В |
I1, А |
I2, А |
К |
Рл, Вт |
nл, шт. |
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
250 — — 400 250 — — 400 500 — 500 — — 100 400 — 500 — 500 — |
— 0.75 0,9 0,8 — 0,8 0,9 — — 0,8 — 0,8 1,0 — — 0,75 0,85 0,9 — — |
— 500 — 220 — 127 — 500 127 380 — 220 — 127 500 — 380 220 — — |
12 — 24 24 — — 12 36 12 — 36 — 36 — 36 36 — — 24 24 |
— 0,75 1 ,63 — 0,91 3,15 — 0,6 — — 1 ,12 — 0,8 0.71 — — — — 0,75 1 ,45 |
— 15,6 15 — 16,7 — 7,5 — 33,3 18,7 — — 11,1 — — 8.34 11,8 — — 13.35 |
31 ,7 — — — — 10,6 10,6 — — — 10.6 18.35 — 10,6 — 13,9 — 9,18 20,8 — |
25 — 60 40 100 — 15 — 40 40 25 100 — — 100 60 — 60 25 40 |
8 15 — — 2 10 — 5 — 5 — 2 4 6 4 — 17 6 — 8 |
Таблица 16 |
|||||||||
Номер варианта |
Р2 кВт
|
cos φ2 |
Qэ, квар |
Uном2, В |
Номер варианта |
Р2 кВт |
cos φ2 |
Qэ, квар |
Uном2, В |
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 |
1400 370 600 1000 220 2300 1700 750 160 1150 |
0,75 0,8 0,85 0,8 0,75 0,8 0.7 0,8 0,65 0,75 |
350 110 150 220 80 700 350 225 50 350 |
10 6 10 10 6 10 10 6 6 10 |
09 19 29 39 49 59 69 79 89 99 |
1500 700 2000 900 290 550 180 860 1500 300 |
0,77 0,75 0,65 0,75 0,8 0,88 0,75 0,7 0,8 0,75 |
330 200 1100 200 110 150 50 280 400 110 |
10 6 10 10 6 6 6 10 10 10 |
Задача 7. На рис. 114 показана векторная диаграмма однофазного трансформатора при холостом ходе. На основании данных диаграммы, приведенных в табл.17 вариантов, определить: 1) коэффициент трансформации К; 2) потери в стали Рст, пренебрегая потерями на нагревание первичной обмотки; 3) числа витков обеих обмоток при частоте тока питающей сети f=50 Гц. Приняв ток холостого хода составляющим 5% от номинального первичного тока, найти номинальные токи в обмотках I ном1 и Iном2 и номинальную мощность трансформатора Sном
Почему основной магнитный поток в магнитопроводе трансформатора остается неизменным при любой нагрузке? Выполнение какого условия необходимо для соблюдения такого постоянства потока?
Указания: 1. Потери в стали практически равны потерям холостого хода: P ст= U 1Ixcosφх. 2. Числа витков обмоток определяют из формул для E1 и E2, причем при холостом ходе E1 ≈U1, E2=Uном. 3. Номинальная мощность трансформатора Sном= Uном2Iном2, где Iном2=
Рис. 114 KIном1.
Таблица 17
Номер варианта |
U1, B |
Ix, A |
E2, B |
Фm, Вб |
φºх |
Номер варианта |
U1, B |
Ix, A |
E2, B |
Фm, Вб |
φºх |
10 |
500 |
0,15 |
36 |
0,002 |
85 |
60 |
500 |
0,12 |
24 |
0,0016 |
83 |
20 |
380 |
0,2 |
220 |
0,0015 |
80 |
70 |
380 |
0,25 |
127 |
0,0025 |
84 |
30 |
220 |
0,5 |
500 |
0,008 |
86 |
80 |
220 |
0,3 |
380 |
0,002 |
77 |
40 |
127 |
0,1 |
12 |
0,0012 |
78 |
90 |
127 |
0,16 |
24 |
0,001 |
75 |
50 |
660 |
0,18 |
24 |
0,0018 |
75 |
00 |
660 |
0,22 |
36 |
0,002 |
82 |
Задача 8. Трехфазный асинхронный электродвигатель с коротко-замкнутым ротором установлен для привода ленточного конвейера. Двигатель потребляет из сети мощность Р1, при номинальном напряжении Uном и номинальном токе Iном. Полезная мощность на валу равна Рном2- Коэффициент полезного действия двигателя ηном. Суммарные потери мощности в двигателе равны ∑Р Коэффициент мощности двигателя составляет cos φном. Двигатель развивает на валу полезный момент Мном при частоте вращения ротора nном. При этом двигатель работает со скольжением sном. Частота вращения поля статора равна n1 .Частота тока во вращающемся роторе f2s; частота тока в сети f=50 Гц.
Используя данные, приведенные в табл. 18, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов.
Как изменится при увеличении нагрузки на валу двигателя частота вращения ротора n2 частота тока в роторе f2s и значение тока, потребляемого двигателем из сети? Приведите соответствующие пояснения.
Указание. См. решение типового примера 15.
Таблица 18
Величина |
Варианты |
|||||||||
01 |
11 |
21 |
3 1 |
41 |
51 |
61 |
71 |
81 |
91 |
|
P1, кВт |
— |
22,6 |
— |
— |
— |
20,4 |
5,18 |
5,36 |
— |
11 ,36 |
Uном, В |
380 |
380 |
220 |
220 |
380 |
— |
220 |
220 |
380 |
380 |
Iном, А |
12,5 |
— |
16 |
— |
— |
38,8 |
— |
17,6 |
— |
22,1 |
Рном2, кВт |
5,3 |
— |
— |
4,5 |
10 |
— |
4,45 |
— |
17,34 |
— |
ηном |
0,78 |
— |
— |
0,84 |
0,88 |
0,85 |
— |
— |
— |
— |
∑Р, кВт |
— |
2.6 |
— |
— |
— |
— |
— |
0,86 |
3.06 |
1 ,36 |
cos φном |
0,81 |
0,85 |
0,85 |
0,8 |
0,89 |
0,8 |
0,85 |
— |
0,8 |
— |
Мном, Н·м |
— |
— |
29,5 |
— |
— |
— |
— |
45,2 |
226,8 |
— |
nном2, об/ мин |
2950 |
— |
1440 |
950 |
— |
730 |
— |
— |
— |
950 |
Sном, % |
— |
— |
4,0 |
— |
2,0 |
2,67 |
— |
— |
— |
— |
n1, об/мин |
— |
3000 |
— |
1000 |
1500 |
— |
1500 |
— |
750 |
— |
f2s, Гц |
— |
1 ,3 |
— |
— |
— |
— |
2,0 |
— |
— |
2,5 |
Задача 9. Трехфазный асинхронный электродвигатель с коротко-замкнутым ротором, работая в номинальном режиме приводит во вращение центробежный вентилятор. Двигатель потребляет из сети мощность Р1, при номинальном напряжении Uном и номинальном токе Iном. Полезная поминальная мощность на валу Рном2. Суммарные потери в двигателе равны ∑Р; его к.п.д. ηном. Коэффициент мощности двигателя равен cos φном Двигатель развивает на валу вращающий момент Мном при частоте вращения ротора ηном2 Максимальный и пусковой моменты двигателя соответственно равны Мmax и Мном; способность двигателя к перегрузке Мmax /Мном , кратность пускового момента Мп/Мном. Синхронная частота вращения магнитного ноля статора равна n1, скольжение ротора при номинальной нагрузке sном. Частота тока в сети f =50 Гц. Используя данные, приведенные в табл. 19, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов.
Какими способами осуществляется пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым и фазным ротором?
Указание. См. решение типового примера 15.
Таблица 19
Варианты
Величины |
Варианты |
|||||||||
02 |
12 |
22 |
32 |
42 |
52 |
62 |
72 |
82 |
92 |
|
Р1, кВт |
— |
— |
59 |
4,70 |
— |
— |
33 |
— |
— |
12.5 |
Uном, В |
380 |
660 |
380 |
220 |
660 |
— |
— |
380 |
220 |
— |
I ном, А |
— |
— |
— |
— |
32 |
7,44 |
32,1 |
99,7 |
— |
21 .1 |
Рном2, кВт |
11 |
5,5 |
— |
4 |
30 |
— |
— |
55 |
— |
— |
∑Р, кВт |
— |
— |
— |
— |
— |
1,3 |
3 |
4 |
0,76 |
1 ,5 |
ηном |
0,88 |
0,81 |
0,93 |
— |
0,91 |
0,81 |
— |
— |
0,84 |
— |
cos φном |
0,9 |
0,8 |
0,9 |
0,84 |
— |
0,8 |
0,9 |
— |
0,84 |
0,9 |
Мном, Н·м |
— |
— |
357,3 |
26,8 |
— |
54,7 |
— |
— |
— |
— |
ηном2, об/мин |
— |
960 |
— |
— |
980 |
— |
— |
1470 |
1425 |
2900 |
Мmax, Н·м |
— |
120,3 |
— |
— |
— |
— |
584,0 |
786 |
59 |
79,6 |
Мп, Н·м |
— |
— |
428,8 |
- |
350,8 |
109,4 |
— |
— |
59 |
57,9 |
Мmaх/Mном |
2,2 |
— |
2,2 |
2,2 |
2 |
2,2 |
2 |
— |
— |
— |
Мп/Мном |
1,6 |
2 |
— |
2,2 |
— |
— |
1,2 |
1 ,2 |
— |
— |
n1, об/мин |
3000 |
— |
1500 |
— |
— |
1000 |
1000 |
— |
1500 |
3000 |
S ном, % |
3,3 |
4 |
— |
5 |
2 |
— |
— |
2 |
— |
— |
Задача 10. Трехфазный асинхронный электродвигатель с фазным ротором характеризуется следующими величинами: числа витков обмоток статора и ротора соответственно равны ω1 и ω2; обмоточные коэффициенты обмоток статора и ротора κ01 и κ02; амплитуда вращающегося магнитного потока Фм. В каждой фазе обмоток статора и неподвижного ротора наводятся э.д.с. Е1 и Е2. Число пар полюсов обмотки статора равно р. При вращении ротора со скольжением s в фазе обмотки ротора наводится э.д.с. Е2s. Синхронная частота вращения поля равна n1; частота вращения ротора n2- Частота тока в роторе f2s , в сети f1=50 Гц. Используя данные, приведенные в таблице 20, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Пояснить влияние активного сопротивления цепи ротора на значение пускового тока и пускового момента. Начертить зависимость M=f (s) для двух значений сопротивления цепи ротора: R1 и R2, причем R1>R2. Указание. См. решение типового примера 16.
Таблица 20
Величины
|
Варианты
|
|||||||||
03
|
13
|
23 |
33 |
43
|
53 |
63 |
73 |
83 |
93 |
|
ω1 |
48 |
100 |
— |
— |
50 |
180 |
— |
146 |
60 |
— |
ω2 |
— |
70 |
45 |
13 |
— |
60 |
36 |
— |
30 |
60 |
κ01 |
0,96 |
0,96 |
0,94 |
0,96 |
0,97 |
0,96 |
0,93 |
0,95 |
0,97 |
0,96 |
κ02 |
0,97 |
0,98 |
0,95 |
0,97 |
0,98 |
0,96 |
0,95 |
0,97 |
0,95 |
0,96 |
Фм, Вб |
0,035 |
— |
0,05 |
— |
0,02 |
0,0055 |
— |
0,006 |
— |
— |
Е1, В |
— |
200 |
1000 |
360 |
— |
— |
110 |
— |
130 |
211 |
Е2, В |
— |
— |
— |
100 |
— |
— |
50 |
200 |
— |
— |
р |
— |
— |
1 |
3 |
— |
— |
— |
— |
6 |
— |
s, % |
— |
8 |
— |
4 |
— |
— |
3 |
— |
— |
3 |
Е2s, В |
4 |
— |
— |
— |
5 |
— |
— |
8 |
— |
2,1 |
n1, об/мин |
1000 |
— |
— |
— |
1000 |
1500 |
— |
— |
— |
— |
n2, об/мин |
960 |
920 |
— |
— |
950 |
— |
970 |
1440 |
— |
1445 |
f2s, Гц |
— |
— |
2,5 |
— |
— |
1,5 |
— |
— |
5 |
— |
Задача 11. В табл. 21 задан тип трехфазного асинхронного электродвигателя с фазным ротором серии 4А. Номинальное напряжение двигателя 380 В. Используя данные о двигателях этой серии из табл. 20, определить: I) номинальную мощность Рном2; 2) синхронную частоту вращения n1, и частоту вращения ротора nном2; 3) поминальное скольжение sном; 4) номинальный ток Iном; 5) пусковой ток Iп; 6) мощность Р1, потребляемую из сети; 7) суммарные потери в двигателе ∑Р. Расшифровать условное обозначение двигателя.
Какие процессы происходят в асинхронном электродвигателе при увеличении его нагрузки на валу? Почему при этом возрастает потребляемый двигателем ток?
Указание. См. решение типовых примеров 14, 15.
Таблица 21
Номер варианта |
Тип двигателя |
Номер вари-анта |
Тип двигателя |
Номер вари-анта |
Тип двигателя |
01 |
4А100S4УЗ |
44 |
4А132М2СУ2 |
84 |
4А250М8УЗ |
14 |
4А250М4УЗ |
54 |
4A90LУЗ |
94 |
4АН250М8УЗ |
24 |
4А100L2УЗ |
64 |
4А100L6УЗ |
— |
— |
34 |
4АР180М6УЗ |
74 |
4AР100М4УЗ |
— |
— |
Задача 12. Трехфазный асинхронный электродвигатель с коротко-замкнутым ротором имеет следующие номинальные характеристики: мощность Рном2; напряжение Uном; ток статора Iном; коэффициент полезного действия ηном; коэффициент мощности cos φном. Частота вращения ротора равна nном2 при скольжении sном. Синхронная частота вращения n1. Обмотка статора выполнена на p пар полюсов. Частота тока в сети f1, частота тока в роторе f2s. Двигатель развивает номинальный момент Мном
Используя данные, приведенные в табл. 22, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Начертить зависимость вращающего момента асинхронного двигателя от скольжения и рассмотреть его работу в устойчивой и неустойчивой областях при увеличении нагрузки на валу.
Указание. См. решение типового примера 15.
Таблица 22
Величины |
Варианты |
|||||||||
05 |
15 |
25 |
35 |
45 |
55 |
65 |
7 5 |
85 |
95 |
|
Pном, кВт |
— |
4,5 |
— |
100 |
— |
18 |
— |
20 |
— |
5 |
Uном, В |
380 |
220 |
— |
— |
380 |
660 |
380 |
220 |
220 |
380 |
Uном, А |
— |
— |
10 |
114 |
30 |
21 |
— |
70 |
8 |
— |
ηном |
0,83 |
0,86 |
0,85 |
0,91 |
0,88 |
— |
0,89 |
0,9 |
0,89 |
0,86 |
cos φном |
0,83 |
0,82 |
0,83 |
0,85 |
0,85 |
0,84 |
0,85 |
— |
0,85 |
0,8 |
nном 2, об/мин |
— |
— |
— |
980 |
1450 |
950 |
— |
2850 |
— |
— |
Sном, % |
— |
5 |
2 |
— |
— |
— |
2.5 |
5 |
— |
— |
n1, об/мин |
— |
— |
— |
1000 |
— |
1000 |
3000 |
— |
750 |
1500 |
р |
3 |
1 |
4 |
— |
2 |
— |
— |
1 |
— |
— |
f1, Гц |
50 |
100 |
50 |
— |
50 |
50 |
— |
— |
100 |
50 |
f2s, Гц |
2,5 |
— |
— |
1 |
— |
— |
2,5 |
— |
4 |
2 |
Мном, Н·м |
120 |
— |
60 |
— |
|
— |
250 |
— |
— |
— |
Задача 13. В трехфазном асинхронном электродвигателе с фазным ротором в каждой фазе ротора наводится в момент пуска э.д.с. Е2 и э.д.с Е.2s при вращении ротора со скольжением s. Активное сопротивление фазы ротора R2 не зависит от частоты. Индуктивное сопротивление фазы неподвижного ротора равно х2, а вращающегося со скольжением s равно x2s. Частота тока во вращающемся ротора f2s, в сети — f1=50 Гц. Число пар полюсов двигателя равно р. Синхронная частота вращения магнитного поля равна n1, ротора — n2. В фазе обмотки ротора при пуске возникает пусковой ток I2п; ток в роторе при нормальной работе равен I2. Используя данные, приведенные в табл. 23, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Начертить энергетическую диаграмму асинхронного двигателя и пояснить се особенности. Какую мощность называют электромагнитной?
Указание. См. решение типового примера 16.
Таблица 23
Величины |
Варианты |
|||||||||
06 |
16 |
26 |
36 |
46 |
56 |
66 |
76 |
86 |
96 |
|
Е2, В |
120 |
— |
— |
250 |
— |
750 |
125 |
150 |
— |
— |
E2s, В |
— |
6 |
— |
— |
5 |
— |
— |
— |
10 |
3,6 |
s, % |
3 |
— |
2 |
4 |
— |
— |
4 |
4 |
— |
— |
R2, Ом |
0,15 |
— |
0,3 |
— |
0,6 |
— |
— |
0,5 |
0,25 |
— |
х1, Ом |
0,5 |
1,5 |
— |
0,5 |
— |
2 |
2,5 |
— |
— |
— |
x2S , 0м |
— |
— |
0,04 |
— |
0,1 |
— |
— |
0,06 |
0,02 |
0,015 |
f2s, Гц |
— |
— |
— |
— |
2 |
1 |
— |
— |
— |
1,5 |
р |
— |
— |
4 |
2 |
— |
— |
1 |
4 |
— |
3 |
n1, об/мин |
1000 |
750 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
1500 |
— |
n2, об/мин |
— |
720 |
— |
— |
2880 |
735 |
— |
— |
1440 |
— |
I2п,A |
— |
95 |
— |
449 |
— |
371 |
— |
— |
— |
231 |
I2, А |
— |
— |
50 |
— |
— |
— |
8,22 |
— |
— |
— |
Задача 14. На рис. 115 приведены рабочие характеристики трехфазного асинхронного электродвигателя, т. е. графики зависимостей от коэффициента нагрузки kн=Р2/Рном2 частоты вращения ротора n2, полезного момента М, коэффициента полезного действия η и коэффициента мощности cos φ. Пользуясь характеристиками, определить для заданного в табл. 36 значения коэффициента нагрузки kн следующие величины: 1) полезный момент М, развиваемый двигателем на валу: 2) частоту вращения ротора n2; 3) коэффициент полезного действия η; 4) коэффициент мощности cosφ. Вычислить при заданной нагрузке: 1) полезную мощность (на валу) P2; 2) потребляемые из сети мощность Р1 и ток I1, 3) суммарные потери в двигателе ∑Р; 4) скольжение s.
Определить номинальную мощность Рном2, т.е полезную мощность при κ=1,0, номинальное скольжение sном
Почему при определении к.п.д. асинхронного двигателя не учитывают потери в стали ротора? Можно ли пренебречь этими потерями, если двигатель работает в режиме частых пусков?
Указания: 1. Полезную мощность при заданной нагрузке можно
Рис. 115 определить из формулы вращающего момента, зная значение момента М и частоту вращения ротора n2. Таким же образом вычисляют номинальную мощность, но значения М и n2 берут при κн = 1,0. 2. Потребляемую мощность Р1, вычисляют из формулы для к.п.д. двигателя. 3. Для определения номинального скольжения из рабочих характеристик находят частоту вращения ротора n2. при κн=l,0.
Таблица 24
Номер варианта |
κн |
Номер варианта |
κн |
Номер варианта |
κн |
07 |
0,5 |
47 |
0,85 |
87 |
0,65 |
17 |
0,8 |
57 |
0,75 |
97 |
0,7 |
27 |
0,9 |
67 |
0,55 |
— |
— |
37 |
0,6 |
77 |
0,4 |
— |
— |
Задача 15. Для трехфазного асинхронного электродвигателя в табл. 25 даны следующие величины при номинальной нагрузке: суммарные потери мощности в двигателе ∑Р; коэффициент полезного действия η ном; синхронная частота вращения поля n1 и частота тока в роторе f2s. Частота тока в сети равна f1 = 50 Гц. Определить: 1) потребляемую Р1 и номинальную полезную Рном2 мощности; 2) скольжение sном; 3) частоту вращения ротора n ном2; 4) число пар полюсов двигателя р; 5) полезный вращающий момент Mном. Пользуясь табл. 21, указать тип двигателя и расшифровать его условное обозначение.
Как изменяются в роторе асинхронного двигателя частота тока f2s, индуктивное сопротивление x2s, э.д.с. E2s и ток I2 при увеличении нагрузки на валу? Приведите соответствующие формулы, пояснения и т. д.
Указания: 1. Номинальную полезную мощность находят из формулы для к.п.д.: ηном=Рном/ (Рном2+∑Р) 2. Потребляемая мощность Р1=Рном2+∑ Р. 3. См. решение типового примера 15
Таблица 25
Номер вари-анта |
∑Р, кВт |
ηном |
n1, об/мин |
f2s, Гц |
Номер варианта |
∑Р, кВт |
ηном |
n1, об/мин |
f2s, Гц |
08 |
0,65 |
0,86 |
3000 |
2 |
58 |
0,76 |
0,84 |
1500 |
2,5 |
18 |
1,5 |
0,88 |
3000 |
1,67 |
68 |
2,14 |
0,875 |
1000 |
1,25 |
28 |
1,64 |
0,87 |
1500 |
1,07 |
78 |
1,22 |
0,86 |
750 |
1 ,33 |
38 |
3,33 |
0,9 |
1500 |
1,3 |
88 |
4,78 |
0,92 |
1000 |
0,75 |
48 |
4,11 |
0,9 |
750 |
0,67 |
98 |
2,4 |
0,885 |
1500 |
1 ,17 |
Задача 16. В табл. 26 задан тип трехфазного асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором серии 4А. Номинальное напряжение двигателя 380 В. Используя данные о двигателях этой серии, приведенные в табл. 21, определить: 1) номинальную мощность Рном2;
2) синхронную частоту вращения поля n1 и частоту вращения ротора nном 2 ; 3) номинальное скольжение sном; 4) поминальный ток Iном; 5, пусковой ток Iп; 6) мощность Р1, потребляемую из сети; 7) номинальный Мном, пусковой Мп, и максимальный М maх моменты. Расшифровать условное обозначение двигателя.
Таблица 26
Номер вари- анта |
Тип двигателя |
Номер вари- анта |
Тип двигателя |
Номер вари-анта |
Тип двигателя |
09 |
4А160S8/4УЗ |
49 |
4A90L4V3 |
89 |
4АН250М8УЗ |
19 |
4 A112М2СУЗ |
59 |
4АН250М6УЗ |
99 |
4A16ОМ8/4УЗ |
29 |
4 AP180S4УЗ |
69 |
4A180S4/2УЗ |
— |
— |
39 |
4Al60S4/2y3 |
79 |
4А250М4УЗ |
— |
— |
Для двухскоростных двигателей эти величины определить для каждой частоты вращении ротора, пояснить принцип действия асинхронного двигателя. Почему такой двигатель называют асинхронным?
Указание. См. решение типовых примеров 14, 15.
Таблица 27
Величины |
Варианты |
|||||||||
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
00 |
|
Pном, кВт |
11 |
30 |
37 |
15 |
5.5 |
15 |
7.5 |
18.5 |
45 |
2.2 |
Uном, В |
380 |
660 |
380 |
380 |
660 |
380 |
660 |
380 |
660 |
380 |
nном2, об/мин |
2900 |
1460 |
740 |
975 |
2880 |
1465 |
730 |
970 |
740 |
1400 |
ηном |
0.88 |
0.9 |
0.9 |
0.875 |
0.87 |
0.865 |
0.86 |
0.87 |
0.91 |
0.8 |
cos φном
|
0.9 |
0.87 |
0.83 |
0.83 |
0.91 |
0.83 |
0.75 |
0.8 |
0.84 |
0.83 |
Iп/Iном |
7.5 |
7.5 |
6 |
7 |
7.5 |
7.5 |
6.5 |
6.5 |
6 |
6 |
Мmaх/Мном |
2.2 |
2.2 |
1.7 |
2.2 |
2.2 |
2.2 |
2.2 |
2.2 |
1.7 |
2.2 |
Мп/Мном |
1.6 |
2 |
1.2 |
2 |
2 |
2 |
1.8 |
2 |
1.2 |
2 |
Тип проводника |
провод |
кабель |
провод |
кабель |
провод |
кабель |
провод |
кабель |
провод |
кабель |
Способ прокладки проводника |
В трубе |
открыто |
В трубе |
В земле |
открыто |
открыто |
В трубе |
В земле |
открыто |
открыто |
Задача 17. Трехфазный асинхронный электродвигатель с (разным ротором имеет технические данные, приведенные в табл. 27. Пользуясь ими, определить следующие величины: I) номинальный Iном и пусковой Iп токи; 2) номинальный Мном, максимальный Mmах и пусковой Мп, моменты при номинальном напряжении; 3) кратность пускового тока Iп/Iном, кратность пускового момента Мп/Мном и способность к перегрузке Мmax/Мном при снижении напряжения в сети на 10%. Возможен ли в этом случае пуск двигателя при полной нагрузке? Пользуясь данными табл. 21, определить сечение алюминиевых проводников для питания электродвигателя. Тип проводника и способ его прокладки указаны в табл. 27.
В таблице вариантов заданы: номинальная мощность Рном2; номинальное напряжение Uном; частота вращения ротора nном2; к. п. д. двигателя ηном, коэффициент мощности cos φном; кратность пускового тока Iп/Iном, способность к перегрузке Мmaх/Мном; кратность пускового момента Мп/Мном.
Какой вид имеет векторная диаграмма асинхронного двигателя? Пояснить с помощью векторной диаграммы, почему мал пусковой момент асинхронного двигателя, несмотря на большой пусковой ток.
Указание. См. решение типового примера 15.
Задача 18. Генератор постоянного тока с независимым возбуждением используется для питания цепей автоматики станка с программным управлением, которые требуют постоянного напряжения. Генератор работает в номинальном режиме и отдает полезную мощность Pном2, при напряжении па зажимах Uном, развивая э. д. с. Е. Мощность первичного двигателя, вращающего генератор, равна Р1. Генератор отдает во внешнюю цепь ток нагрузки, равный току якоря Iном=Iа; ток в обмотке возбуждения Iв. Сопротивление нагрузки равно Rн, сопротивление обмотки якоря обмотки возбуждения Rв. Напряжение на обмотке возбуждения Uв. К. п. д. генератора равен ηном. Электрические потери в обмотке якоря Ра, в обмотке возбуждения Рв. Суммарные потери в генераторе равны ∑Р. Схема генератора приведена на рис. 109. Используя данные, приведенные в табл. 28, определить величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов.
Пояснить сущность реакции якоря в генераторе, ее последствия и способы ограничения.
Указание. См. решение типового примера 17.
Задача 19. Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением потребляет из сети мощность P1 и развивает на валу номинальную мощность Рном2 при напряжении Uном, и токе Iном. Ток в обмотке якоря Iа в обмотке возбуждения Iв. Номинальный вращающий момент двигателя Мном при частоте вращения якоря nном. В якоре наводится противо-э. д. с. Е. Сопротивление обмотки якоря Rа, обмотки возбуждения Rв Суммарные потери мощности в двигателе ∑P. К. п. д. двигателя равен ηном. Используя данные двигателя, приведенные в табл. 29, определить все величины, отмеченные прочерками и таблице вариантов. Схема двигателя приведена на рис. 111. Начертить схему присоединения двигателя к сети и описать назначение всех ее элементов. Пояснить процесс наведения противо-э. д. с. в якоре и ее роль при пуске двигателя.
Указание. См. решение типового примера 19.
Таблица 28
Величины |
Варианты |
|||||||||
01 |
11 |
21 |
31 |
41 |
51 |
61 |
71 |
81 |
91 |
|
Pном2, кВт |
32 |
— |
230 |
— |
— |
— |
— |
110 |
19 |
99 |
Uном, В |
230 |
460 |
— |
230 |
230 |
230 |
230 |
— |
115 |
— |
Е, В |
— |
— |
243 |
— |
233,6 |
— |
— |
— |
— |
— |
Р1, кВт |
— |
110 |
— |
40 |
— |
— |
— |
— |
23 |
— |
Iном, А |
— |
— |
— |
— |
139 |
820 |
1000 |
478 |
— |
— |
Rн, Ом |
— |
— |
0,23 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
2,14 |
Rа, Ом |
0,026 |
0,054 |
— |
0,07 |
— |
0,006 |
0,013 |
— |
0,13 |
— |
Rв, ОМ |
46 |
— |
— |
100 |
— |
18,5 |
11,5 |
44,5 |
110 |
46 |
Uв, В |
115 |
230 |
115 |
— |
115 |
230 |
115 |
230 |
— |
230 |
ηном |
0,87 |
0,9 |
— |
— |
— |
— |
0,9 |
0,9 |
— |
— |
Ра, Вт |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
1140 |
— |
2500 |
Рв, Вт |
— |
1150 |
1150 |
132 |
287 |
— |
— |
— |
110 |
— |
∑Р, кВт |
— |
— |
24 |
5 |
4.8 |
15 |
— |
— |
— |
11 |
Iв, А |
— |
1,15 |
1 |
2,3 |
1,15 |
— |
— |
— |
1 |
— |
Задача 20. Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением отдает полезную мощность Р2 при номинальном напряжении Uном. Сила тока в нагрузке равна Iн, ток в цепи якоря Iа, в обмотке возбуждения Iв. Сопротивление цепи якоря равно Rа, обмотки возбуждения Rв. Генератор развивает э. д. с. Е. Электромагнитная мощность равна Рэм. Мощность, затрачиваемая на вращение генератора, равна P1. Суммарные потери мощности в генераторе составляют ∑Р при коэффициенте полезного действия ηг. Потери мощности в обмотках якоря и возбуждения соответственно равны Ра и Рв. Схема генератора дана на
Таблица 29
Величины |
Варианты |
|||||||||
02 |
12 |
22 |
32 |
42 |
52 |
62 |
72 |
82 |
92 |
|
Р1, кВт |
22 |
— |
3,8 |
— |
— |
— |
3,9 |
39,8 |
— |
— |
Рном2, кВт |
— |
— |
3,2 |
20 |
— |
18 |
— |
35 |
20 |
— |
Uном, В |
— |
— |
110 |
— |
1 10 |
440 |
— |
— |
220 |
— |
Iном, А |
50 |
— |
— |
100 |
36,4 |
— |
— |
90,5 |
— |
34.5 |
Iа, А |
— |
86,5 |
— |
— |
35,4 |
— |
35,4 |
— |
— |
— |
Iв, А |
— |
4 |
— |
10 |
— |
5,5 |
1 |
— |
— |
1 |
Мном, Н·М |
— |
231 |
— |
— |
19,1 |
180 |
— |
— |
I 19 |
30.6 |
nном, об/мин |
955 |
— |
1000 |
1600 |
— |
— |
1600 |
1150 |
— |
— |
Е, В |
— |
— |
— |
210 |
100 |
437,8 |
— |
432 |
— |
103,1 |
Rа, Ом |
0,05 |
0,093 |
0,2 |
— |
— |
— |
0,282 |
— |
0,111 |
— |
Rв, Ом |
80 |
110 |
110 |
— |
— |
— |
— |
110 |
22 |
— |
∑Р, кВт |
4 |
— |
— |
2 |
— |
— |
0.7 |
— |
— |
0,6 |
Ηдв |
— |
0,88 |
|
— |
0,82 |
0,82 |
— |
— |
0,91 |
0.843 |
Таблица 30
Величины |
варианты |
|||||||||
03 |
13 |
23 |
33 |
43 |
5З |
63 |
73 |
83 |
93 |
|
Р2, кВт |
— |
20,65 |
2 |
11,8 |
— |
— |
— |
— |
— |
21,56 |
Uном, В |
220 |
— |
— |
— |
220 |
115 |
430 |
— |
— |
220 |
Iн, А |
98 |
48 |
— |
102,6 |
— |
— |
— |
17,4 |
— |
— |
Iа, А |
— |
— |
2,9 |
— |
— |
— |
— |
— |
2 |
— |
Iв, А |
— |
— |
— |
— |
100 |
— |
50 |
20,3 |
— |
— |
Rа, Ом |
0,15 |
0,2 |
— |
— |
— |
0,07 |
— |
0,25 |
— |
— |
Rв, Ом |
110 |
— |
— |
— |
110 |
18,9 |
215 |
— |
— |
— |
Е, В |
— |
440 |
120 |
— |
235 |
122,6 |
— |
— |
— |
— |
Рэм, кВт |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
22 |
— |
— |
— |
Р1, кВт |
— |
— |
2,55 |
14 |
25,36 |
— |
— |
— |
23,45 |
— |
∑Р, кВт |
— |
2,8 |
— |
— |
— |
2,2 |
— |
0,55 |
2,8 |
— |
ηг |
0,85 |
— |
— |
— |
— |
— |
0,88 |
0,78 |
— |
0,85 |
Ра, Вт |
— |
— |
— |
825 |
— |
— |
— |
— |
500 |
1500 |
Рв, Вт |
— |
— |
— |
690 |
— |
— |
— |
— |
860 |
440 |
Таблица 31
Величины |
Варианты |
|||||||||
04 |
14 |
24 |
34 |
44 |
54 |
64 |
7 4 |
84 |
94 |
|
Рном2, кВт |
22 |
— |
11 |
30 |
12 |
— |
— |
— |
30 |
3,6 |
Мном, Н·м |
— |
28,65 |
— |
191 |
— |
213 |
200 |
78,4 |
— |
— |
nном, об/мин |
985 |
— |
1340 |
— |
750 |
— |
1433 |
— |
1433 |
1200 |
Iном, А |
113,6 |
— |
— |
79,5 |
— |
— |
159 |
56,8 |
— |
18,8 |
Uном, В |
— |
220 |
220 |
— |
220 |
220 |
— |
— |
220 |
— |
Iа, A |
— |
18 |
— |
— |
— |
108 |
— |
55,7 |
150 |
— |
Iв, A |
5,6 |
— |
1,1 |
2,5 |
1 ,5 |
— |
9 |
— |
— |
0,8 |
Р1, кВт |
25 |
4,14 |
12,5 |
35 |
— |
— |
34,9 |
— |
— |
— |
∑Р, кВт |
— |
— |
— |
— |
— |
3 |
— |
1,5 |
4,9 |
0,54 |
Η дв |
— |
0,8; |
_ |
— |
0,8 |
0,88 |
|
0,88 |
|
|
рис. 110. Используя данные о генераторе, приведенные в табл. 30, определить вес величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов.
Какие три причины снижают напряжение на зажимах генератора с параллельным возбуждением при увеличении его нагрузки? Какой вид имеет его внешняя характеристика?
Указание. См. решение типового примера 18.
Задача 21. Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением, работая в номинальном режиме, отдает полезную мощность на валу Рном2 развивая при этом поминальный момент Мном при частоте вращения пном. Двигатель потребляет из сети номинальный ток Iном при напряжении Uном. Ток в обмотке якоря Iа, в обмотке возбуждения Iв Потребляемая из сети мощность равна P1. Суммарные потери мощности в двигателе составляют ∑Р, его коэффициент полезного
Таблица 32
Номер варианта |
Тип двигателя по табл. |
Uном, В |
Рном, кВт |
Номер вари -анта |
Тип двигателя по табл. 22. |
Uном, В |
Рном, кВт |
05 |
П-41 |
220 |
3,2 |
55 |
П-51 |
110 |
2,2 |
15 |
П-42 |
110 |
4,5 |
65 |
П-41 |
110 |
1,0 |
25 |
П-51 |
220 |
6,0 |
75 |
П-51 |
220 |
11,0 |
35 |
П-41 |
110 |
1,5 |
85 |
П-81 |
220 |
14,0 |
45 |
П-71 |
220 |
32,0 |
95 |
П-42 |
220 |
3,8 |
в табл. 31, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Схема двигателя приведена на рис. 111. Начертить схему присоединения двигателя к сети и пояснить назначение всех ее элементов. Пояснить выгод формулы для электромагнитной мощности и электромагнитного момента такого двигателя.
Указание. См. решение типового примера 19.
Задача 22. Электродвигатели постоянного тока серии П имеют параллельную и последовательную обмотки возбуждения (рис. 116). Сведения о них приведены в табл. 10. Пользуясь этой таблицей, определить следующие величины: потребляемую из сети мощность P1, коэффициент полезного действия двигатели ηдв; ток в параллельной обмотке возбуждения Iв; ток в обмотке якоря Iа; противо-э. д. с. Е, наводимую в обмотке якоря; суммарные потери в двигателе ∑Р. Данные для своего варианта взять из табл. 29.
Какие виды потерь имеют место в машине постоянного тока5 Приведите формулы для определения к. п. д. генератора и двигателя.
Таблица 33
|
Варианты |
|
|||||||||
Величины |
06 |
16 |
26 |
36 |
46 |
56 |
66 |
76 |
86 |
96 |
|
|
|||||||||||
Pном 2, КВт |
10 |
— |
— |
2,2 |
— |
8,7 |
4 |
— |
— |
— |
|
U ном, В |
— |
220 |
110 |
— |
— |
— |
220 |
— |
220 |
110 |
|
Iном, А |
— |
18.2 |
— |
— |
11 |
39,5 |
— |
43,4 |
— |
20 |
|
Iа, A |
48 |
— |
12 |
22 |
— |
41,5 |
— |
— |
— |
— |
|
Iв, A |
4,6 |
— |
1 |
2 |
— |
— |
5 |
— |
2 |
— |
|
E, В |
— |
230.4 |
— |
— |
118,4 |
226,2 |
— |
230 |
— |
115 |
|
Rн Ом |
— |
— |
|
— |
10 |
— |
— |
5,07 |
— |
— |
|
Rа, Ом |
0,21 |
— |
0,7 |
0,23 |
|
— |
0,45 |
— |
0,15 |
— |
|
Rв, Ом |
— |
44 |
— |
— |
110 |
— |
— |
47,8 |
— |
55 |
|
ηг |
— |
0,8 |
0,85 |
— |
— |
0,87 |
— |
0,83 |
0,87 |
0,85 |
|
Рдв, кВт |
12 |
— |
— |
2,6 |
1 ,42 |
— |
5 |
— |
10 |
— |
|
Указания: I. См. решение типового примера 10.2. В сопротивление цепи якоря входят сопротивления обмотки якоря Ra, обмотки добавочных полюсов Rдоб, и последовательной обмотки возбуждения Rпос, т. е. Ra'=Ra+Rдоб+Rпoc . Например, для варианта 05: Rа' = 1,032+ +0,0328= 1,0643 Ом.
Задача 23. Генератор постоянного тока со смешанным возбуждением используется для питания временного поселка геологов. Работая в номинальном режиме, отдает полезную мощность Pном2 при напряжении Uном и токе нагрузке Iном . Параллельная обмотка включена на полное напряжение генератора (рис. 117). Ток в цепи якоря Iа, в параллельной обмотке возбуждения Iв. Э. Д. С. генератора равна Е. Сопротивление нагрузки Rн. Сопротивление обмотки якоря равно Rа; сопротивлением последовательной обмотка пренебречь. Сопротивление параллельной обмотки возбуждения Rв. Коэффициент полезного действия генератора равен ηг. Генератор приводится во вращение первичным двигателем мощностью Рдв. Используя номинальные данные генератора, приведенные в табл. 33. определить все неизвестные величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Начертить схему присоединения генератора к нагрузке и пояснить назначение ее элементов.
Почему генератор со сметанным возбуждением обеспечивает практически постоянное напряжение на зажимах при изменении нагрузки? Поясните его внешнюю характеристику.
Указание. См. решение типового примера 18.
Задача 24. Электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением отдает полезную мощность P2 и потребляет из сети мощность Р1 при напряжении Uном. Двигатель развивает полезный момент М при частоте вращения якоря п. Сила тока в цепи якоря равна I, противо-Э.Д.С в обмотке якоря Е. Потери мощности в обмотках якоря и возбуждения равны Ра. Сопротивление обмоток якоря и возбуждения Ra-+Rпс В момент пуска двигатель потребляет из сети пусковой ток Iп. Коэффициент полезного действия двигателя равен ηдв. Используя данные, приведенные в табл. 40, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов.
Какой вид имеют графики изменения частоты вращения и момента двигателя с последовательным возбуждением? Пояснить, почему недопустима работа такого двигателя при малых нагрузка к. Схема двигателя дана на рис. 91.
Указание. См. решение типового примера 21.
Таблица 34
Варианты
Величины |
07 |
1 7 |
11 |
3 7 |
47 |
57 |
67 |
77 |
87 |
97 |
Р2, кВт |
44 |
— |
— |
21 |
— |
— |
|
— |
15 |
10 |
P1, кВт |
51 ,3 |
— |
4,5 |
— |
10 |
— |
11 |
— |
6,7 |
— |
Uном, В |
— |
110 |
— |
250 |
— |
220 |
110 |
440 |
440 |
— |
М, Н-м |
290 |
35 |
20 |
310 |
48 |
— |
79,5 |
880 |
— |
— |
n, об/мин |
— |
— |
1800 |
— |
1600 |
1200 |
— |
510 |
1030 |
1200 |
I, A |
205 |
39 |
— |
— |
45.5 |
33 |
— |
— |
— |
100 |
E, В |
— |
— |
— |
— |
208 |
— |
— |
— |
417 |
— |
Ра, Вт |
2270 |
300 |
— |
— |
— |
— |
800 |
_ |
— |
— |
Ra+Rпс, Ом |
— |
— |
0,55 |
0,13 |
— |
0,74 |
— |
0,054 |
— |
0,03 |
Iп, А |
— |
— |
400 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
η |
— |
0,85 |
— |
0,84 |
— |
0,70 |
0,91
|
0,78 |
— |
0,905 |
Задача 25. Генератор постоянного тока с независимым возбуждением предназначен для питания приводного электродвигателя постоянного тока металлорежущего станка с программным управлением (см. рис. 109). Генератор приводится во вращение двигателем переменного тока мощностью Р1. Номинальная мощность генератора Рном. Суммарные потери мощности в генераторе ∑Р при коэффициенте полезно действия генератора ηг. Генератор развивает электромагнитную мощность Рэм и отдает и нагрузку ток Iном при напряжении Uном Сопротивление обмотки якоря равно Ra. Э.Д.С. генератора равна Е. Потери мощности в обмотке якоря Ра. Электромагнитный тормозной момент на валу генератора, преодолеваемый приводным двигателем, равен Мэм Частота вращения якоря равна пном. Используя данные генератора, приведенные в табл. 35, определить все величины, отмеченные прочерками в таблице вариантов. Начертить схему такого генератора и пояснить назначение всех ее элементов. Вывести выражение для электромагнитного момента генератора.
Указание. См. решение типового примера 17.
Задача 26. Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением потребляет ток I при напряжении Uном. Сопротивление обмотки якоря Ra, обмотки возбуждения Rв. Магнитный поток полюса равен Ф. На якоре уложены N проводников, образующих а пар параллельных ветвей. Число пар полюсов двигателя равно р.
Таблица 35
Величины |
Варианты |
|||||||||
08 |
18 |
28 |
38 |
48 |
58 |
68 |
78 |
88 |
98 |
|
P1, кВт |
— |
— |
— |
— |
19 |
_ |
55 |
— |
6 |
— |
Pном , КВт
|
16 |
— |
— |
— |
— |
— |
50 |
9 |
— |
2,7 |
∑P, кВт
|
— |
1 |
— |
5 |
3 |
— |
— |
3 |
— |
0,7 |
ηг |
0,84 |
— |
0,79 |
0,91 |
— |
0,75 |
— |
— |
0,83 |
— |
Pэм, КВт
|
— |
5,41 |
— |
52,4 |
— |
— |
— |
9,74 |
— |
3,07 |
Iном, А |
— |
— |
23,4 |
— |
69,5 |
78,3 |
— |
— |
21 ,7 |
— |
U ном, В |
230 |
— |
115 |
— |
— |
115 |
230 |
— |
230 |
— |
Rа, Ом |
0,3 |
0,9 |
0,7 |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
— |
E, В |
— |
— |
— |
241 ,1 |
251 |
— |
— |
124,4 |
— |
131 ,4 |
Ра, Вт |
— |
424 |
— |
— |
— |
— |
2496 |
— |
— |
— |
Мэм, Н·м |
— |
43 |
— |
385 |
115 |
95 |
— |
— |
— |
20,2 |
nном, об/мин |
1450 |
— |
1450 |
— |
— |
980 |
1300 |
980 |
1200 |
— |
Используя данные, приведенные в табл. 36 вариантов, определить следующие величины: 1) токи в обмотке якоря Iа, и возбуждения Iв; 2) э.д.с в обмотке якоря Е; 3) частоту вращения n; 4) электромагнитный вращающийся момент Мэм . Схема электродвигателя приведена на рис.111. Начертить схему присоединения такого двигателя
Таблица 36
Номер варианта |
Uном, В |
I, А |
Rа, Ом |
Rв, Ом |
Ф, Вб |
N |
р |
а |
09 |
220 |
53,15 |
0,182 |
191 |
0,0095 |
496 |
2 |
2 |
19 |
220 |
24,1 |
0,643 |
298 |
0,006 |
812 |
3 |
3 |
29 |
220 |
35,6 |
0,303 |
298 |
0,006 |
522 |
2 |
2 |
39 |
220 |
14,6 |
1,48 |
372 |
0,0048 |
1218 |
4 |
2 |
49 |
220 |
35,7 |
0,376 |
250 |
0,0071 |
744 |
2 |
2 |
59 |
220 |
40 |
0,25 |
110 |
0,008 |
620 |
3 |
3 |
69 |
990 |
48,8 |
0,24 |
228 |
0,078 |
496 |
2 |
2 |
79 |
220 |
21 ,7 |
0,94 |
250 |
0,0071 |
1116 |
2 |
2 |
89 |
220 |
60 |
0,15 |
75 |
0,008 |
856 |
4 |
4 |
99 |
220 |
30,8 |
0,52 |
228 |
0,0078 |
744 |
2 |
2 |
к сети и пояснить назначение каждого элемента схемы. Описать особенности рабочих характеристик такого двигателя.
Указание. См. решение типового примера 20.
Задача 27. Электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением (см. рис. 112) развивает на валу полезную номинальную мощность Рном. потребляя номинальный ток Iном при напряжении Uном- Якорь двигателя вращается с номинальной частотой nном. Сопротивление обмотки якоря и последовательной обмотки возбуждения равно Rа +Rпс Пользуясь данными, приведенными в табл. 37 вариантов, определить: 1) мощность Р1 потребляемую из сети; 2) коэффициент полезного действия ηном; 3) пусковой ток Iп; 4) сопротивление пускового реостата Rp для ограничения пускового тока до двойного номинального; 5) номинальный вращающий момент Мном. Начертить схему присоединения к сети такого двигателя и пояснить назначение каждого элемента схемы. Описать область применения таких электродвигателе».
Указание. См. решение типового примера 21.
Т а б л и ц а 37
Номер варианта |
Pном, кВт |
U ном, В |
Iном, А |
nном. об/мин |
Rа +Rпс Ом |
10 |
8 |
220 |
46 |
1200 |
0,51 |
20 |
17 |
220 |
92 |
1000 |
0,19 |
30 |
23 |
220 |
124 |
970 |
0,13 |
40 |
5,5 |
220 |
33 |
1200 |
0,82 |
50 |
12 |
220 |
67 |
1160 |
0,3 |
60 |
140 |
220 |
710 |
575 |
0,012 |
70 |
42 |
220 |
218 |
850 |
0,052 |
80 |
32 |
220 |
170 |
900 |
0,077 |
90 |
20 |
220 |
ПО |
1400 |
0,16 |
00 |
10 |
220 |
60 |
650 |
0,45 |
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ № 3
Контрольная работа 3 содержит материал раздела «Электроника», состоит из одного теоретического вопроса и задачи на расчет выпрямителей. Прежде чем приступить к решению задач контрольной работы, следует изучить методические указания к решению задач данной темы.
Указания к ответу на теоретический вопрос.
Для правильного и качественного ответа следует изучить соответствующий материал из рекомендованной литературы. Ответ на вопрос должен быть конкретным с пояснением физической сущности работы того или иного устройства. При описании прибора или устройства следует обязательно пояснить свой ответ электрическими схемами, графиками и рисунками.
Во многих вопросах требуется сравнить различные электронные приборы с точки зрения особенностей их работы, отметить преимущества и недостатки, рассказать о применении. Так, при сравнении электровакуумных ламп и полупроводников следует отметить такие преимущества полупроводниковых приборов, как малые габаритные размеры, массу, механическую прочность, мгновенность действия (т. е. отсутствие накаливаемого катода), малую потребляемую мощность, большой срок службы и т.п. Наряду с этим надо указать их недостатки: зависимость параметров полупроводников от температуры окружающей среды и нестабильность характеристик (разброс параметров).
Указания к решению задачи 1
Задача 1 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 Ро, Вт, получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением Uо, В, при котором работает потребитель постоянного тока. Отсюда нетрудно определить ток потребителя Iо = Pо/Uо. 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. надо соблюдать условие Iдоп ≥ Iо. Для двухполупериодной и мостовой схем выпрямления тока через диод равен половине тока потребителя, т.е. следует соблюдать условие Iдоп ≥ 0.5Iо. Для трехфазного выпрямителя ток через диод составляет треть
тока потребителя, следовательно, необходимо, чтобы Iдоп ≥ I0
Напряжением, действующее на диод в непроводящий период Ub, также зависит от той схемы выпрямления, которая применяется в конкретном случае. Так, для однополупериодного и двухполупериодного выпрямителя Ub = πUо = = 3.14 Uо, для мостового выпрямителя Ub = 2π Uо /2 = 1.57 Uо, а для трехфазного выпрямителя Ub = 2.1 Uо. При выборе диода, следовательно, должно соблюдаться условие Uобр ≥ Ub.
Рассмотрим примеры на составление схем выпрямителей.
Пример 1. Составить схему мостового выпрямителя, использовав один из четырех диодов: Д218, Д222, КД202Н, Д215Б. Мощность потребителя Ро = 300В, напряжение потребителя Uо = 200В.
Р е ш е н и е. 1. Выписываем из табл.38 параметры указанных диодов и записываем их в таблицу.
Типы диодов |
Iдоп,. А |
Uобр, В |
Типы диодов |
Iдоп, А |
Uобр, В |
Д218 |
0.1 |
1000 |
КД202Н |
1 |
500 |
Д222 |
0.4 |
600 |
Д215Б |
2 |
200 |
2. Определяем ток потребителя Iо = Pо/ Uо = 300/200 = 1.5 A.
3. Находим напряжение, действующее на диод в непроводящий период для мостовой схемы выпрямителя, Ub = 1.57 Uo = 1.57 * 200 = 314В.
4. Выбираем диод из условия Iдоп > 0.5Iо > 0.5 * 1.5 > 0.75 А, Uобр > UВ ≥ 314 В. Эти условиям удовлетворяет диод КД202Н: Iдоп = 1.0 > 0.75А; Uобр = 500 > 314В.
Диоды Д218 и Д222 удовлетворяют напряжению (1000 и 600 больше 314В), но не подходят по допустимому току (0.1 и 0.4 меньше 0.75А). Диод 215Б, наоборот, подходит по допустимому току ( 2 > 0.75А), но не подходит по обратному напряжению (200 < 314В).
5. Составляем схему мостового выпрямителя (рис 118). В этой схеме каждый из диодов имеет параметры диода КД202Н; Iдоп = 1А; Uобр = 500В.
рис.118 рис. 119
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 3
Ответь на вопрос своего варианта из табл. 39 Таблица 39
Номера вариантов |
Вопросы |
1. |
Приведите классификацию фотоэлектронных приборов. Поясните смысл внешнего и внутреннего фотоэффекта. |
2. |
Опишите устройство фотоэлементов с внешним фотоэффектом, принцип действия. Приведите их характеристики. Укажите область применения. |
3. |
Объясните устройство фотоприемников с внутренним фотоэффектом (фоторезисторов) и принцип их работы. Приведите их характеристики и укажите применение. |
4. |
Объясните электрофизические свойства полупроводников. Электропроводность полупроводников и влияние примесей на их проводимость. |
5. |
Объясните образование и принцип действия электронно-дырочного (р-n) перехода полупроводников. |
6. |
Объясните устройство полупроводниковых диодов и принцип выпрямления ими переменного тока. |
7. |
Начертите вольт-амперную характеристику полупроводникового диода и поясните его основные параметры, показав их на характеристике. |
8. |
Объясните устройство биполярных транзисторов. Назначение электродов, принцип работы, применение. |
9. |
Начертите схему и объясните усилительные свойства транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером. |
10. |
Начертите и поясните входные и выходные характеристики транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером. Какие параметры транзистора можно определить по этим характеристикам? |
11. |
Объясните устройство полевых транзисторов, назначение электродов, принцип работы. |
12. |
Объясните устройство и принцип действия полупроводникового прибора с 4-слойной структурой – тиристора. Начертите и поясните его вольт-амперную характеристику. |
13. |
Начертите структурную схему выпрямителя переменного тока и поясните назначение ее составных частей. Приведите основные параметры выпрямителя. |
14. |
Начертите схему управляемого выпрямителя на тиристоре и поясните принцип ее работы. |
15. |
Начертите структурную схему электронного усилителя. Поясните назначение элементов схемы. Приведите классификацию усилителей. |
16. |
Основные технические показатели и характеристики электронных усилителей. Определение коэффициента усиления. |
Номера вариантов |
Вопросы |
17. |
Объясните понятие усилительного каскада. Какие варианты связей могут быть между каскадами? |
18. |
Объясните понятие обратной связи и ее влияния на режимы работы усилителя. Приведите примеры. |
19. |
Начертите схему усилителя низкой частоты на транзисторе с RC-связями. Поясните назначение элементов схемы и принцип ее работы. |
20. |
Объясните назначение и применение усилителей постоянного тока (УТП). Начертите схему УПТ на транзисторах и поясните ее работу. |
21. |
Начертите схему электронного генератора типа RC на транзисторе, объясните принцип работы, укажите назначение элементов. |
22. |
Начертите схему LC-генератора синусоидальных колебаний с трансформаторной связью на транзисторе. Объясните принцип работы и назначение элементов схемы. |
23. |
Начертите схему транзисторного генератора пилообразного напряжения (ГПН). Объясните назначение элементов схемы, принцип работы и применение. |
24. |
Начертите структурную схему электронного осциллографа, объясните его назначение, принцип работы. |
25. |
Начертите схему электронно-лучевой трубки с электростатическим отклонением луча. Объясните принцип работы трубки и ее характеристики. |
26. |
Объясните устройство и технологию изготовления полупроводниковых и гибридных интегральных микросхем. Укажите их преимущества и применение в современных электронных приборах. |
27. |
Объясните принцип действия и поясните основные параметры электронных реле. Чем отличаются электронные реле от электромеханических? |
28. |
Объясните устройство точечных и плоскостных полупроводниковых диодов. Укажите в их применении. |
29. |
Начертите схему фотореле с фотоэлементом и электронной лампой - триодом. Объясните назначение элементов схемы и принцип работы. |
30. |
Начертите структурную схему биполярного транзистора типа p-n-p с источниками питания и поясните принцип его работы. |
Задача 1а (варианты 1-10). Мостовой выпрямитель должен питать потребитель постоянным током. Мощность потребителя Ро, Вт, при напряжении питания Uо, В. Следует выбрать один из трех типов полупроводниковых диодов, параметры которых приведены в табл. 39., для схемы выпрямителя, и пояснить, на основании чего сделан выбор. Начертите схему выпрямителя. Данные для своего варианта взять из табл. 40
Таблица 40
Номера вариантов |
Типы диодов |
Ро, В |
Uо, Вт |
Номера вариантов |
Типы диодов |
Ро, Вт |
Uо, В |
1. |
Д214 Д215Б Д224А |
300 |
40 |
6. |
Д218 Д222 Д232Б |
150 |
300 |
2. |
Д205 Д217 Д302 |
100 |
150 |
7. |
Д221 Д214Б Д244 |
100 |
40 |
3. |
Д243А Д211 Д226А |
40 |
250 |
8. |
Д7Г Д209 Д304 |
50 |
100 |
4. |
Д214А Д243 КД202Н |
500 |
100 |
9. |
Д242Б Д224 Д226 |
120 |
20 |
5. |
Д303 Д243Б Д224 |
150 |
20 |
10. |
Д215 Д242А Д210 |
700 |
50 |
Задача 1б(варианты 1-10). Составить схему однополупериодного выпрямителя,. Использовав стандартные диоды,.. параметры которых приведены в табл. 38 Мощность потребителя Ро, Вт, с напряжением питания Uо, В. Пояснить порядок составления схемы для диодов с приведенными параметрами. Данные для своего варианта взять из табл. 41.
Таблица 41.
Номера вариантов |
Типы диодов |
Ро, Вт |
Uо, В |
Номера вариантов |
Типы диодов |
Ро, Вт |
Uо, В |
1. |
Д217 |
40 |
250 |
6. |
Д233 |
300 |
200 |
2. |
Д215Б |
150 |
50 |
7. |
Д209 |
20 |
100 |
3. |
Д304 |
100 |
50 |
8. |
Д244А |
200 |
30 |
4. |
Д232Б |
200 |
200 |
9. |
Д226 |
30 |
150 |
5. |
Д205 |
60 |
100 |
10. |
КД202А |
40 |
10 |
Задача 1а (варианты 11-20).Составить схему двухполупериодного выпрямителя, использовав стандартные диоды,. Параметры которых приведены в табл.38. Определить допустимую мощность потребителя, если значение выпрямленного напряжения Uо, В. Данные для своего варианта взять из табл. 42.
Таблица 42.
Номера вариантов |
Типы диодов |
Uо, В |
Номера вариантов |
Типы диодов |
Uо, В |
11. |
Д218 |
300 |
16. |
Д233Б |
150 |
12. |
Д7Г |
80 |
17. |
Д214Б |
50 |
13. |
Д244 |
20 |
18. |
Д244А |
30 |
14. |
Д226 |
200 |
19. |
Д205 |
100 |
15. |
Д222 |
160 |
20. |
Д215 |
120 |
Задача 1б(варианты 11-20). Трехфазный выпрямитель, собранный на трех диодах, должен питать потребитель постоянным током. Мощность потребителя Ро, Вт при напряжении Uо, В. Следует выбрать один из трех типов полупроводниковых диодов, параметры которых приведены в табл. 38. для схемы выпрямителя, и пояснить, на основании чего сделан выбор. Начертить схему выпрямителя. Данные для своего варианта взять из табл. 43.
Таблица 43.
Номера вариантов |
Типы диодов |
Ро, Вт |
Uо, В |
Номера вариантов |
Типы диодов |
Ро, Вт |
Uо, В |
11. |
Д224 Д207 Д214Б |
90 |
30 |
16. |
Д305 Д302 Д222 |
100 |
40 |
12. |
Д215А Д234Б Д218 |
100 |
400 |
17. |
Д243А Д233Б Д217 |
600 |
200 |
13. |
Д244А Д7Г Д210 |
60 |
80 |
18. |
КД202А Д215Б Д205 |
150 |
150 |
14. |
Д232 КД202Н Д222 |
900 |
150 |
19. |
Д231Б Д242А Д221 |
400 |
80 |
15. |
Д304 Д244 Д226 |
200 |
40 |
20. |
Д242 Д226А Д224А |
500 |
20 |
Задача 1а(варианты 21-30). Составить схему мостового выпрямителя, использовав стандартные диоды, параметры которых приведены в табл. 38. Мощность Ро, Вт, с напряжением питания Uо, В. Пояснить порядок составления схемы для диодов с приведенными параметрами. Данные для своего варианта взять из табл. 44.
Таблица 44.
Номера вариантов |
Типы диодов |
Ро, В |
Uо, В |
Номера вариантов |
Типы диодов |
Ро, Вт |
Uо, В |
21. |
Д7Г |
80 |
100 |
26. |
Д207 |
30 |
100 |
22. |
Д224 |
200 |
50 |
27. |
Д302 |
250 |
150 |
23. |
Д217 |
150 |
500 |
28. |
Д243Б |
300 |
200 |
24. |
Д305 |
300 |
20 |
29. |
Д221 |
250 |
200 |
25. |
Д214 |
600 |
80 |
30. |
Д233Б |
500 |
400 |
Задача 1б (варианты 21-30). Двухполупериодный выпрямитель должен питать потребитель постоянным током. Мощность потребителя Ро, Вт, при напряжении Uо, В. Следует выбрать один из трех типов полупроводниковых диодов, параметры которых приведены в табл.38. для схемы выпрямителя, и пояснить, на основании чего сделан выбор. Начертить схему выпрямителя. Данные для своего варианта взять из табл. 45,46
Таблица 45.
Номера вариантов |
Типы диодов |
Ро, В |
Uо, В |
Номера вариантов |
Типы диодов |
Ро, Вт |
Uо, В |
21. |
Д244Б Д214 Д243Б |
150 |
20 |
26. |
Д243А Д226 Д231Б |
400 |
80 |
22. |
Д218 Д221 Д214А |
30 |
50 |
27. |
Д224А Д242 Д303 |
200 |
30 |
23. |
Д302 Д205 Д244Б |
60 |
40 |
28. |
КД202Н Д243 Д214А |
300 |
60 |
24. |
Д242А Д222 Д215Б |
150 |
50 |
29. |
Д224 Д214Б Д302 |
70 |
20 |
25. |
Д7Г Д217 Д242Б |
20 |
150 |
30. |
Д215А Д231 Д234Б |
800 |
120 |
Таблица 46
Типы диодов |
Iдоп, А |
Uобр, В |
Типы диодов |
Iдоп, А |
Uобр, В |
Д7Г |
0.3 |
200 |
Д232 |
10 |
400 |
Д205 |
0.4 |
400 |
Д232Б |
5 |
400 |
Д207 |
0.1 |
200 |
Д233 |
10 |
500 |
Д209 |
0.1 |
400 |
Д233Б |
5 |
500 |
Д210 |
0.1 |
500 |
Д234Б |
5 |
600 |
Типы диодов |
Iдоп, А |
Uобр, В |
Типы диодов |
Iдоп, А |
Uобр, В |
Д211 |
0.1 |
600 |
Д242 |
5 |
100 |
Д214 |
5 |
100 |
Д242А |
10 |
100 |
Д214А |
10 |
100 |
Д242Б |
2 |
100 |
Д214Б |
2 |
200 |
Д243 |
5 |
200 |
Д215 |
5 |
200 |
Д243А |
10 |
200 |
Д215А |
10 |
200 |
Д243Б |
2 |
200 |
Д215Б |
2 |
200 |
Д244 |
5 |
50 |
Д217 |
0.1 |
800 |
Д244А |
10 |
50 |
Д218 |
0.1 |
1000 |
Д244Б |
2 |
50 |
Д221 |
0.4 |
400 |
Д302 |
1 |
200 |
Д222 |
0.4 |
600 |
Д303 |
3 |
150 |
Д224 |
5 |
50 |
Д304 |
3 |
100 |
Д224А |
10 |
50 |
Д305 |
6 |
50 |
Д224Б |
2 |
50 |
КД202А |
3 |
50 |
Д226 |
0.3 |
400 |
КД202Н |
1 |
500 |
Д226А |
0.3 |
300 |
|
|
|
Д231 |
10 |
300 |
|
|
|
Д231Б |
5 |
300 |
|
|
|
Основные источники:
Дополнительные источники:
Интернет-ресурсы:
1. Web-версия электронного учебника "Основы электротехники и электроники"
2. http://www.informika.ru/text/database/geom
3. http://www.iqlib.ru/
4. http://www. compositepanel.ru/
5. http://www. school-collection.edu.ru/
6. http://www.somit.ru/festival/index.htm
8. http://www.profobrazovanie.org.ru/
9. http://www.vashdom/ru/gost/
ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНУ
1. Электростатическое поле. Его характеристики
2. 2.Конденсаторы.Устройство и виды
3. Способы соединения конденсаторов
4. Постоянный электрический ток. Основные характеристики
5. Элементы электрической цепи
6. Основные группы электроматериалов
7. Закон Ома.
8. I закон Кирхгоффа.
9. II закон Кирхгоффа
10. Виды и типы сопротивлений
11. Способы соединения сопротивлений
12. Закон Джоуля-Ленца
13. Аккумуляторы. Назначение, устройство
14. Заряд, разряд аккумулятора. Способы соединения.
15. Электробезопасность. Основные факторы.
16. Электробезопасность. Методы и средства защиты от эл. тока.
17. Первая помощь пострадавшему от электричества.
18. Переменный электрический ток. Основные характеристики.
19. Получение однофазного тока. Устройство простейшего генератора.
20. Элементы цепи переменного тока. Резистор.
21. Элементы цепи переменного тока. Конденсатор.
22. Элементы цепи переменного тока. Индуктивность.
23. Электроизмерения. Основные виды погрешностей. Обозначение на шкале.
24. Электроизмерения. Общее устройство приборов.
25. Электроизмерения. Измерение тока и напряжения.
26. Электроизмерения. Измерение мощности, Основной и косвенные методы.
27. Электроизмерения. Измерение неэлектрических величин
28. Трехфазный ток. Получение, основные достоинства.
29. Соединение обмоток «Звезда».
30. Соединение обмоток «Треугольник»
31. Классификация электрических машин.
32. Асинхронный генератор. Устройство, достоинства и недостатки.
33. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Устройство, достоинства и недостатки.
34. Двигатели постоянного тока. Виды и устройство.
35. Трансформаторы. Устройство простейшего трансформатора.
36. Специальные трансформаторы.
37. Силовые трансформаторы.
38. Синхронный генератор. Устройство.
39. Графические обозначения элементов в схемах.
40. P-N переход. Схема, работа.
41. Полупроводники. Свойства, особенности и виды.
42. Полупроводниковый диод. Схемы включения, назначение.
43. Полупроводниковый транзистор. Схемы включения, назначение.
44. Полупроводниковый тиристор. Схемы включения, назначение.
45. Структурная схема выпрямителя
46. Однополупериодная схема выпрямления.
47. Двухполупериодная схема выпрямления.
48. Мостовая однофазная схема выпрямления
49. Мостовая трехфазная схема выпрямления.
50. Основные логические элементы (И, ИЛИ, НЕ.)
Контроль и оценка результатов освоения дисциплины осуществляется преподавателем в процессе проведения практических занятий и лабораторных работ, тестирования, а также выполнения студентами индивидуальных заданий.
Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) |
Формы и методы контроля и оценки результатов обучения |
Умения: |
|
- читать электрические схемы;
|
Наблюдение и оценка на практическом занятии. Оценка выполнения практических работ. Оценка выполнения дифференцированной самостоятельной работы Оценка выполнения и защиты презентации Зачет в форме тестирования. |
- вести оперативный учет работы энергетических установок;
|
Наблюдение и оценка на практическом занятии. Оценка выполнения практических работ. Оценка выполнения дифференцированной самостоятельной работы Оценка выполнения и защиты презентации Зачет в форме тестирования. |
Знания: |
|
основы электротехники и электроники;
|
Наблюдение и оценка на практическом занятии. Оценка выполнения практических работ. Оценка выполнения дифференцированной самостоятельной работы Тестирование
|
устройство и принцип действия электрических машин и трансформаторов;
|
Наблюдение и оценка на практическом занятии. Оценка выполнения практических работ. Оценка выполнения дифференцированной самостоятельной работы Тестирование |
устройство и принцип действия аппаратуры управления электроустановками
|
Наблюдение и оценка на практическом занятии. Оценка выполнения практических работ. Оценка выполнения дифференцированной самостоятельной работы Тестирование – Зачет. |
Формы оценки результативности обучения для зачета:
- накопительная система баллов, на основе которой выставляется итоговая отметка;
или
- традиционная система отметок в баллах за каждую выполненную работу, на основе которых выставляется итоговая отметка.
Оценка индивидуальных образовательных достижений по результатам текущего контроля и промежуточной аттестации проводится в соответствии с универсальной шкалой (таблица)
Процент результативности (правильности ответов) |
Качественная оценка индивидуальных образовательных достижений |
|
Балл (отметка) |
Вербальный аналог |
|
90 - 100 |
5 |
отлично |
80 - 89 |
4 |
хорошо |
70 - 79 |
3 |
удовлетворительно |
В нашем каталоге доступно 74 569 рабочих листов
Перейти в каталогПолучите новую специальность за 3 месяца
Получите профессию
за 6 месяцев
Пройти курс
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 664 525 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Икрина Татьяна Викторовна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материалВаша скидка на курсы
40%Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
600 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Мини-курс
5 ч.
Мини-курс
4 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.