Контрольная работа. В контрольную работу входит материал раздела программы «электротехника»

К ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

В контрольную работу входит материал раздела программы «Электротехника». В контрольную работу входят пять задач и два теоретические вопросы по темам. В приведенных таблицах 1,2,3,4,5 указаны варианты и данные к задачам, а также в таблице 1 - номера теоретических вопросов.

Задача № 1

Тема «Цепи переменного тока»

Цепь постоянного тока содержит шесть резисторов, соединенных смешанно. Схема цепи и значения резисторов указаны на соответствующем рисунке. Номер рисунка и величина одного из заданных токов или напряжений приведены в таблице 1. Индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора, по которому проходит этот ток или на котором действует указанное напряжение. Например, через резистор R₅ проходит ток I₅ и на нем действует напряжение U_5.

Определить:

1) эквивалентное сопротивление цепи относительно вводов АВ;

2) ток в каждом резисторе;

3) напряжение на каждом резисторе;

4) расход электрической энергии цепью за 10 ч.

Таблица 1

Номера вариантов	Номера рисунков	Задаваемая величина	Номера теоретических вопросов
		I4,5=6А	1,40
		U2=100В	3,42
		I2=10А	7,38
		U3=40В	5,44
		U1=100В
		UАВ=200В
		UАВ=30В	9,32
		I1=1,08А	10,33
		U1=10,8В	11,34
		I2=0,72А	12,43
		I3=1,8А	29,44
		U4=12В	14,45
		UАВ=60В	15,46
		I2=6А	16,37
		U1=36В	2,20
		I3,4=2,16А	7,46
		U5=14,4В	1, 40
		I1=2,4А	3,42
		I1,2=3,6А	29,38
		U5=21,6В	5,20
		I3=10,8А	6,45
		U6=108В	17,30
		I5=7,2А	9, 32
		U4=72В	18,33
		I1=8А	22,44

Рис.1

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Рис. 5

Задача № 2

Тема «Однофазные цепи переменного тока»

Неразветвленная цепь переменного тока, показанная на соответствующем рисунке, содержит активные и реактивные сопротивления, величины которых заданы в таблице № 2. Кроме того, известна одна из дополнительных величин (U, I, P, Q, S).

Определить следующие величины, если они не заданы в таблице вариантов:

1) полное сопротивление цепи Z;

2) напряжение U, приложенное к цепи;

3) силу тока в цепи;

4) угол сдвига фаз φ (величину и знак);

5) активную Р, реактивную Q, и полную S мощности, потребляемые цепью.

Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить ее построение. Напряжение, приложенное к цепи, считать неизменным.

Таблица 2

Номер варианта	Номер рисунка	R1, Ом	R2, Ом	XL1, Ом	XL2, Ом	XC1, Ом	XC2, Ом	Дополнительная величина
					-		-	I = 10 А
					-		-	P = 120Вт
					-		-	P2 = 100Вт
			-				-	U = 40 В
			-				-	P = 16Вт
			-				-	QL1 = 135вар
			-		-			P = 100Вт
			-		-			UC2 = 40 В
			-		-			I = 1А
					-			UR2 = 28 В
					-			P = 200Вт
					-			QC1 = -320вар
			-					Q = - 64вар
			-					I = 4А
			-					UL1 = 125В
							-	I = 5А
							-	I = 10А
							-	Q = 1600вар
			-		-	-		P = 72Вт
			-		-	-		U = 30В
			-		-	-		Q = - 48вар
				-			-	U = 20В
				-			-	Q = - 192вар
				-			-	I = 4А
			-	-	-			I = 6А

Рис.6

Рис. 7

Рис. 8

Рис.9

Рис. 10

Рис. 11

Рис. 12

Рис.13

Рис. 14

Задача № 3
Тема «Трехфазные цепи переменного тока»

Три потребителя электроэнергии, имеющие одинаковые полные сопротивления фаз Z_ф, соединены по схеме «звезда» и включены в четырехпроводную трехфазную сеть с системой симметричных линейных напряжений U_л. Определить токи I_ф по фазам и в нейтральном проводе I_N,

а также мощность P трехфазной цепи с учетом данных, приведенных в

таблице 3 для каждого варианта задания. Составить электрическую систему питания. Построить векторную диаграмму напряжений и токов с учетом характера их нагрузки.

Дополнительное задание

Пояснить, в каких случаях используются трех- и четырехпроводные трехфазные электрические цепи.

Объяснить назначение нейтрального провода в четырехпроводных трехфазных электрических цепях.

Дать разъяснение, почему в нейтральные провода не устанавливают предохранители и выключатели.

Таблица № 3

Вариант	Величины
Uл, В	Zф, Ом	Фаза А	Фаза B	Фаза С
СоsφA	характер нагрузки	СоsφB	характер нагрузки	СоsφC	характер нагрузки
				R	0,866	R, XL	0,866	R, XC
				XC		R		XL
		12,7		R		XC		XL
				XC		R		XL
				R		XL		XC
				XL		XC		R
			0,5	R, XL	0,5	R, XL	0,5	R, XL
			0,866	R, XC	0,866	R, XL		R
				R		XL		XC
				R		XC		XL
				XC		R		XL
			0,5	R, XL		R		R
				R		XL		XC
				XC		R		XL
			0,705	R, XL	0,705	R, XC		R
				R		XL		XC
				R		XC		XL
				R	0,5	R, XL	0,5	R, XC
		12,7		XL		R		R
		12,7	0,705	R, XL	0,705	R, XL	0,705	R, XL
				XL		XC		R
				R		R	0,5	R, XC
			0,866	R, XL		R	0,866	R, XC
				XL		XL		R
				XL		XC		R

Задача № 4

Тема «Трансформаторы»

Для трехфазного трансформатора параметры которого приведены в таблице 3, определить коэффициент холостого хода Cos φ₀, коэффициент мощности Cos φ, при нагрузке β = 0,7, Cos φ₂ = 1 и β = 0,7, Cos φ₂ = 0,75; сопротивление первичной и вторичной обмотках ч_1, х₁; ч₂ и х₂ расчетные сопротивления z_0, ч₀ и х₀ угол магнитных потерь б.

Построить внешнюю характеристику U₂ = d (B) и зависимость к.п.д. от нагрузки η = d (B) для Cos φ₂ = 0,75. Начертить Т-образную схему замещения трансформатора.

Таблица 4

№ вар.	Группа соединений	Sном, кВА	U1 ном, В	U2 хх, В	Uк.з., %	Рк.з. Вт	Рхх, Вт	Iхх, %
	Y/Y0 - 0				5,0			10,0
	Y/∆- 11				5,0			9,0
	Y/Y0 - 0				5,0			9,0
	Y/Y0 - 0				5,0			8,0
	Y/Y0 - 0				5,0			7,5
	Y/Y - 0				5,0			7,5
	Y/∆- 11				5,0			7,0
	Y/Y0 - 0				5,0			7,0
	Y/∆- 11				6,5			7,5
	Y/Y0 - 0				5,5			6,5
	Y/Y0 - 0				4,5			3,0
	Y/Y0 - 0				4,7			3,0
	Y/∆- 11				4,5			3,0
	Y/∆- 11				4,7			3,0
	Y/Y0 - 0				4,5			3,0
	Y/Y0 - 0				4,5			3,0
	Y/Y0 - 0				4,7			3,0
	Y/∆- 11				4,0			3,2
	Y/∆- 11				4,5			2,8
	Y/∆- 11				4,5			2,8
	Y/∆- 11				4,7			2,8
	Y/Y0 - 0				4,7			2,8
	Y/Y0 - 0				4,7			2,8
	Y/Y0 - 0				4,5			2,3
	Y/Y0 - 0				4,5			3,2

Задача № 5

Тема «Машины постоянного тока»

Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением отдает полезную мощность Р₂ при напряжении U_ном. Ток в нагрузке I_н, ток в цепи якоря I_я, в обмотке возбуждения I_в. Сопротивление цепи: якоря R_я обмотки возбуждения R_в; ЭДС генератора Е. Генератор приводится во вращение двигателем мощностью Р_д. Электромагнитная мощность, развиваемая генератором, равна Р_эм. Потери в мощности в цепи якоря Р_я, в обмотке возбуждения Р_в. Суммарные потери мощности составляют Σ Р, КПД генератора η_г.

Определить величины, отмеченные прочерком в таблице 5.

Начертить схему присоединения генератора к нагрузке и описать назначения всех элементов.

Таблица 5

№ вар.	Р1, кВт	Р2, кВт	Рэм, кВт	Ря, кВт	Рв, кВт	ΣР1, кВт	Iн, А	Iя, А	Iв, А	Uном, В	Е, В	Rя, Ом	Rв, Ом	ηг
	23,4	-		-	-	-	-	-	-			-		-
	-	20,6	-	-	-	2,8		-	-	-		0,2	-	-
	-	20,6	-	0,5	-	-		-		-	-	-	-	0,88
	-	-	-	-	-	-		-	-			0,2	-	0,88
	-	-	-	-	-	-			-	-	-	0,2		0,88
	23,4	20,6	-	-	-	-	-	-				-	-	-
	-	-	-	0,5	0,86	-	-	-	-	-	-	0,2		0,88
	-	-	-	-	-	2,8	-				-	0,2	-	-
	23,4	-	-	-	-	-		-		-		-	-	0,88
	-	-		0,5	0,86	-	-	-	-	-		-	-	0,88
	-	-	23,5	-	-	3,8			-	-	-	0,15	-	-
	25,4	-	-	1,5	-	3,8	-	-			-	-	-	-
	-	-	-	1,5	0,44	-	-		-		-	-	-	0,85
	25,4	-	23,5	-	-	3,8	-	-	-	-		-		-
	25,4	21,6	-	-	-	-			-	-	-	0,15	-	-
	-	21,6	23,5	-	-	-			-	-	-	-	-	0,85
	-	21,6	-	-	0,44	-	-	-	-		-	0,15	-	0,85
	-	-	-	-	0,44	-	-		-	-		0,15	-	0,85
	25,4	-	-	-	-	-	-		-			-		-
	-	-	-	-	-	-		-	-		-	0,15		0,85
	25,4	21,5	-	-	-	-			-	-	-	0,15	-	-
	-	-	23,5	-	-	3,8			-	-	-	0,15	-	-
	23,4	-	-	-	-	-		-		-		-	-	0,88
	-	-		0,5	0,86	-	-	-	-	-		-	-	0,88
	-	-	-	-	-	2,8	-				-	0,2	-	-

Задача 6

Тема «Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока»

Трехфазные асинхронные двигатели используются для работы строгальных, фрезеровальных и токарных станков металлообрабатывающего завода. Все двигатели работают в номинальном режиме и подключены к сети с линейным напряжением U_л = 380В, с промышленной частотой f=50 Гц. Известны число полюсов и некоторые данные режима их работы: номинальная мощность - Р_ном, частота вращения ротора - n_2ном, скольжение - S_ном, коэффициент мощности - cosφ_ном и коэффициент полезного действия - η_ном. Определить величины, не заданные в условии:

1) частоту вращения магнитного поля статора n1;

2) частоту вращения ротора - n₁;

3) скольжение - S_ном;

4) ток двигателя - I_1ном;

5) номинальный момент вращения - М_ном;

6) активную мощность, потребляемую двигателем из сети - Р_1ном.

Объяснить, как осуществляется регулирование частоты вращения ротора двигателя.

Данные для своего варианта взять из таблицы 6

Таблица 6

Вариант	2р	Р2ном, кВт	Sном, %	n2ном, об/мин	cosφном	ηном
			4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 4,4 2,0 2,0 2,0 1,5 3,5 2,5		0,89 0,88 0,87 0,89 0,88 0,89 0,90 0,91 0,88 0,89 0,84 0,85 0,92 0,89 0,92 0,92 0,91 0,89 0,92 0,91 0,89 0,91 0,94 0,91 0,89	0,92 0,93 0,94 0,93 0,93 0,94 0,95 0,93 0,93 0,90 0,91 0,90 0,80 0,92 0,94 0,89 0,92 0,91 0,89 0,94 0,92 0,89 0,88 0,89 0,92

Дата добавления: 2015-05-06