Программа, методические указания и контрольные задания (стр. 4 )

Задача 2, Варианты

Пролеты цеха рыбокомбината, где установлены три конвейера по переработке рыбы, освещаются одновременно светильниками с лампами накаливания. Лампы соединены звездой с нейтральным проводом и получают питание по четырехпроводному кабелю от трансформаторной подстанции с линейным напряжением - Uл. Лампы первого конвейера включены между фазой А и нейтральным проводом, второго конвейера - между фазой В и нейтральным проводом, третьего - между фазой С и нейтральным приводом. Светильники каждого конвейера имеют одинаковое число ламп, соответственно nA = nB = nC (рисунок 5.21). Определить величины которые не заданы в условиях вашего варианта:

1)  линейное напряжение - Uл (UAB=UBC=UCA);

2)  фазное напряжение - Uф (UA, UB, UC);

3)  фазные токи - Iф (IA, IB, IC);

4)  мощность одной лампы - Рламп;

5)  фазные мощности - Рф (РА, РВ, РС)

6)  общую мощность трехфазной цепи - Р

Данные для своего варианта взять из таблицы 4.

Таблица 4

Вариант	Число ламп nA=nB=nC	P, U, I	Вариант	Число ламп nA=nB=nC	P, U, I
1	11	Рламп=200Вт Uл=380В	9	22	Рф=2200Вт Iф=10А
2	11	Рламп=200Вт Iф=10А	10	22	Рф=6600Вт Uф=220В
3	11	Рламп=200Вт Uф=220В	11	55	Рламп=40Вт Uф=220В
4	11	Рф=2200Вт Iф=10А	12	55	Рламп=40Вт Uл=380В
5	11	Рф=2200Вт Uл=380В	13	55	Рламп=40Вт Iф=10А
6	22	Рламп=100Вт Uл=380В	14	55	Рф=2200Вт Uл=380В
7	22	Рламп=100Вт Iф=10А	15	55	Рф=2200Вт Uф=220В
8	22	Рламп=100Вт Uф=220В

Рисунок 5.21

Задача 2, Варианты 16-30

Для нагрева водного раствора в ванне моечной установки, предназначенной для мойки блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания и деталей автомобилей, используются трубчатые электронагревательные элементы (ТЭН). Нагреватели соединены треугольником и подключены к трехпроводной кабельной линии, которая получает питание от распределительного пункта цеха с линейным напряжением - Uл = 220 В (рисунок 5.22). Нагреватели первого приемника - nAB подключены между фазами А и В, второго - nBC между фазами В и С, третьего - nCA между фазами С и А. В каждой фазе включено одинаковое число ТЭН nAB=nBC=nCA. Определить величины, которые не заданы в условиях задачи вашего варианта:

1)  фазные токи - Iф (IAB, IBC, ICA);

2)  линейные токи - Iл (IA, IB, IC);

3)  мощность одного нагревателя - Рнагр;

4)  фазные мощности - Рф (РАВ, РВС, РСА);

5)  активную мощность трехфазной цепи - Р.

Данные взять из таблицы 5

Таблица 5

Вариант	Число ТЭН nAB=nBC=nCA	Р, Рф, Рнагр, Вт	Вариант	Число ТЭН nAB=nBC=nCA	Р, Рф, Рнагр, Вт
16 17 18 19 20 21 22 23	3 2 3 2 3 4 6 4	Рнагр=220 Рф=440 Рф=660 Р=1320 Р=1980 Рф=880 Рнагр=110 Р=2640	24 25 26 27 28 29 30	6 5 6 5 12 5 12	Рф=660 Рнагр=110 Р=1980 Рф=550 Рнагр=55 Р=1650 Р=1980

Рисунок 5.22

Задача 3, Варианты с 01 по 30

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 Uл = 380В, с промышленной частотой f=50 Гц. Известны число полюсов и некоторые данные режима их работы: номинальная мощность - Рном, частота вращения ротора - n2ном, скольжение - Sном, коэффициент мощности - cosφном и коэффициент полезного действия - ηном. Определить величины, не заданные в условии:

1)  частоту вращения магнитного поля статора n1;

2)  частоту вращения ротора - n1;

3)  скольжение - Sном;

4)  ток двигателя - I1ном;

5)  номинальный момент вращения - Мном;

6)  активную мощность, потребляемую двигателем из сети - Р1ном.

7)  Объяснить, как осуществляется регулирование частоты вращения ротора двигателя.

Данные для своего варианта взять из таблицы 6

Таблица 6

Вариант	Число полюсов двигателей 2р	Р2ном, кВт	Sном, %	n2ном, Об/мин	cosφном	ηном
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30	6 6 6 6 6 6 6 6 6 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 12 12 12 12 8 8 4 4 4 8 8	45 35 37 55 20 30 75 35 55 37 45 110 20 75 45 70 100 25 37 45 30 75 90 45 75 37 75 45 5,5 5,5	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	580 590 585 570 490 485 490 480 735 730 1460 1470 1480 735 730	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 0,93 0,84 0,86 0,81 0,92	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 0,82 0,84 0,85 0,92 0,81

Задача 4, Варианты с 01 по 15

Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением приводится в работу асинхронным двигателем трехфазного тока и используется для питания специальной аппаратуры предприятия. Сопротивление обмотки якоря Rя = 0,1 Ом, возбуждения Rв = 50 Ом. КПД генератора η=0,9. Начертить схему генератора параллельного возбуждения. Определить значения, характеризующие работу генератора, которые не заданы в условиях задачи:

1)  ЭДС генератора - Е;

2)  напряжение на зажимах генератора - U;

3)  значение токов в нагрузке - I, в обмотке якоря Iя, в обмотке возбуждения - Iв;

4)  полезную мощность, отдаваемую генератором - Р2;

5)  мощность, затраченную электродвигателем на работу генератора - Р1.

Данные для своего варианта взять из таблицы 7.

Таблица 7

Вариант	Е, U, P, I	Вариант	T, U, P, I
1 2 3 4 5 6 7 8	U=220B; Iя =100А Е=210В; Iя = 100А I= 96A; U = 200B P2=19200Вт; I = 96A P2=19200Вт; Iв = 4A Р1=21330Вт; I=96A P1=21330Вт; Iв = 4А Iв =4А; Iя = 100А	9 10 11 12 13 14 15	U = 200B, I=96A E =210B; U =200B E = 260B; U =250B U=250B; I=95A Iв =5А; Iя = 100А Р1=26388Вт; Iв =5А Р1 =26388Вт; I=95A

Задача 4, Варианты с 16 по 30

Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением общепромышленного применения используется для приведения в движение центробежного насоса, который откачивает воду из траншей, предназначенных для прокладки телефонных кабелей. Сопротивление обмотка якоря Р2=0,1 Ом, возбуждения Rв=55 Ом, КПД двигателя η=0,85, частота вращения якоря n= 956 об/мин. Начертить схему двигателя. Определить значения, характеризующие работу двигателя, которые не указаны в условиях задачи:

1) противо-ЭДС, Е, которая индуцируется в обмотке якоря при работе двигателя;

2) напряжение сети, от которой питается двигатель, U;

3) момент вращения двигателя, М;

4) токи в обмотке якоря Iя, в обмотке возбуждения Iв, общий ток двигателя I;

5) мощности: на валу двигателя Р2 и потребляемую из сети Р1.

Данные для своего варианта взять из таблицы 8.

Таблица 8

Вариант	Е, U, P, I	Вариант	T, U, P, I
16 17 18 19 20 21 22 23	U=220B; Iя =100А Е=210В; Iя = 100А I= 104A; U = 220B P2=1944Вт; I = 104A P2=1944Вт; Iв = 4A Р1=22880Вт; I=104A P1=22880Вт; Iв = 4А Iв =4А; Iя = 100А	24 25 26 27 28 29 30	U = 200B, I=104A E =210B; U =220B E = 265B; U =275B U=275B; I=105A Iв =5А; Iя = 100А Р1=288758Вт; Iв =5А Р1 =288758Вт; I=275A

Задача 5, Варианты с 1 по 30

От выпрямителя, согласно данной вам схеме (таблица 9) потребителю подается выпрямленное напряжение - U0 или ток - I0 при мощности - Р. Подберите по таблице 10 полупроводниковые диоды по допустимому току (Iдоп) и обратному напряжению (Uобр), для работы в качестве вентилей. Начертите схему выпрямителя и опишите процесс выпрямления переменного тока в ней (достоинства и недостатки) поясните ответ графиками зависимости изменения выпрямленного напряжения и тока при активной нагрузке от изменения переменного напряжения.

Таблица 9

вариант	схема	U0 или I0	Р, Вт	вариант	схема	U0 или I0	Р, Вт
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15	Однополупериодная	1 А 100 В 8 А 50 В 10 А 20 В 4 А 200 В 3 А 100 В 50 В 4 А 40 В 10 А 80 В	30 Вт 1000 800 400 60 100 240 20 450 50 500 120 400 200 400	16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30	вторичной обмотки трансформатора	25 В 8 А 90 В 0,2 А 0,8 А 100 В 20 А 50 В 80 В 30 В 10 А 100 В 4 А 30 В 150 В	250 400 450 20 64 800 1000 500 400 300 400 200 200 240 300
2-х полупериодная с выведен ной средней точкой	2-х полупериодная мостовая схема

Таблица 10

Тип диода	Iдоп, А	Uобр, В	Тип диода	Iдоп, А	Uобр, В
Д 205 Д 207 Д 209 Д 210 Д 211 Д 214 Д 214А Д 214Б Д 215 Д 215А Д 215Б Д 233 Д 233Б Д 234Б Д 242 Д 242А Д 242Б Д 244А Д 244Б Д 302	0,4 0,1 0,1 0,1 0,1 5 10 2 5 10 2 10 5 5 5 10 2 10 2 1	400 200 400 500 600 100 100 100 200 200 200 500 500 600 100 100 100 50 50 200	Д 243 Д 243А Д 243Б Д 217 Д 218 Д 221 Д 222 Д 224 Д224А Д 224Б Д 226 Д 226А Д 231 Д 231Б Д 232 Д 232Б Д 244 Д 303 Д 304 Д 305	5 10 2 0,1 0,1 0,4 0,4 5 10 2 0,3 0,3 10 5 10 5 5 3 3 6	200 200 200 800 1000 400 600 50 50 50 400 300 300 300 400 400 50 150 100 50

6 ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНАМ

1  Развитие энергетики, проблемы, экология

2  Электрическая энергия, ее особенности, свойства, применение и экономия.

3  Электрическое поле. Напряженность поля. Электрический потенциал и напряжение. Энергия электрического поля.

4  Проводники и диэлектрики в электрическом поле

5  Закон Кулона

6  Электрическая емкость. Конденсаторы

7  Электрический ток, определение, направление, сила тока, плотность.

8  Электрические величины, определение, единицы измерения.

9  Электрическое сопротивление и проводимость проводников. Резисторы. Соединение резисторов.

10 Электрическое напряжение и ЭДС. Формулы для определения, единицы измерения.

11 Электрическая цепь, ее элементы, параметры, характеристики, режимы работы.

12 Закон Ома для участка и полной цепи.

13 Энергия и мощность электрической цепи. Баланс мощностей. КПД.

14 Последовательное соединение резисторов электрической цепи, основные законы последовательного соединения, второй закон Кирхгофа.

15 Параллельное соединение резисторов электрической цепи, основные законы параллельного соединения, первый закон Кирхгофа.

16 Методы расчета сложных цепей постоянного тока.

17 Нелинейные цепи постоянного тока. Графический расчет.

18 Общие сведения о магнитном поле, его получение, изображение, характеристики.

19 Силовое действие магнитного поля. Закон Ампера. Взаимодействие параллельных проводников с токами.

20 Магнитные материалы, их намагничивание. Петля Гистерезиса.

21 Электромагнитная индукция, ЭДС самоиндукции и взаимоиндукции. Правило Ленца.

22 Индуктивность. Энергия магнитного поля. Магнитные цепи. Электромагниты.

23 Переменный ток, его определение, получение, изображение, параметры.

24 Цепь переменного тока с активным сопротивлением, векторная диаграмма, мощность.

25 Цепь переменного тока с индуктивностью, векторная диаграмма, индуктивное сопротивление, мощность.

26 Цепь переменного тока с емкостью, векторная диаграмма, емкостное сопротивление, мощность.

27 Мощность переменного тока. Коэффициент мощности. Баланс мощностей.

28 Неразветвленная цепь переменного тока. Треугольник напряжений и сопротивлений. Резонанс напряжений.

29 Разветвленная цепь переменного тока, векторная диаграмма, расчет. Резонанс токов.

30 Электрические измерения, средства измерения и погрешность при измерениях.

31 Назначение, классификация, принцип действия электроизмерительных приборов.

32 Измерение силы тока и напряжения. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра.

33 Измерения мощности в цепях постоянного и переменного тока. Электродинамический ваттметр.

34 Измерение электрической энергии. Индукционный измерительный механизм.

35 Измерение электрического сопротивления. Прямые и косвенные методы измерения сопротивления.

36 Трехфазные системы, их элементы, значение, получение тока и напряжения в трехфазной системе.

37 Соединение обмоток трехфазных генераторов и потребителей энергии звездой. Трех - и четырехпроводная линия. Роль нулевого провода. Мощность трехфазной системы.

38 Включение нагрузки в трехфазную цепь переменного тока треугольником, фазные и линейные токи и напряжения, соотношение между ними. Мощность трехфазной системы..

39 Мощность трехфазной электрической цепи при различных соединениях нагрузки.

40 Трансформаторы, назначение, конструкция принцип действия и режимы работы.

41 Типы трансформаторов и их применение: трехфазные, многообмоточные, измерительные, автотрансформаторы.

42 Назначение электрических машин и их классификация. Устройство электрических машин переменного тока, получение вращающегося магнитного поля.

43 Трехфазные асинхронные двигатели, назначение, устройство, принцип действия, пуск в ход, регулирование частоты вращения.

44 Синхронные машины и область их применения.

45 Генераторы постоянного тока, назначение, устройство, принцип действия, схемы включения обмоток возбуждения, характеристики.

46 Двигатели постоянного тока, назначение, принцип действия, пуск в ход, механические и рабочие характеристики.

47 Электроприводы, классификация, схемы, принцип действия и область применения.

48 Электрические и магнитные элементы автоматики. Классификация, назначение, принцип действия электрических и магнитных аппаратов.

49 Электроснабжение и передача электрической энергии. Учет и контроль потребления электроэнергии.

50 Назначение защитного заземления и защитного зануления в электроустановках.

51 Полупроводники, их свойства, электропроводность и применение.

52 Полупроводниковые диоды, их свойства, типы, параметры, обозначения и маркировка.

53 Биполярные и полевые транзисторы, схемы включения, работа, параметры.

54 Тиристоры, классификация, характеристики, область применения, маркировка.

55 Фотоэлектронные приборы, их назначение, типы, маркировка, применение.

56 Выпрямители, их назначение, классификация, однофазные и трехфазные схемы. Сглаживающие фильтры. Стабилизаторы напряжения и тока.

57 Усилители, их назначение, классификация, основные параметры. Принцип построения каскада усиления.

58 Электронные генераторы синусоидальных и несинусоидальных колебаний. Электронные измерительные приборы.

59 Интегральные схемы микроэлектроники, классификация, параметры, маркировка.

60 Микропроцессоры и микро-ЭВМ.

ПЕРЕЧЕНЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1 Бечева и электроника - М: Высшая школа, 1991

2 Березкина по общей электротехнике с основами электроники - М: Высшая школа, 1992

3 Данилов электротехника с основами электроники - М: Высшая школа, 2000

4 Попов электротехника - М: Энергоатомиздат, 1990

5 Николаев - М: Энергия, 1965

6 Частоедов - М: Высшая школа, 1984

7 Чекалин по проведению лабораторных работ по общей электротехнике - М: Высшая школа, 1983