Задание к контрольной работе 1

1

Задание к контрольной работе 1.

по дисциплине ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА для студентов группы 4 ПХ заочное отделения

В первой контрольной работе решаются задачи по теме: - электрические машины переменного и постоянного тока

Литература

1, И. А, Данилов. Общая электротехника, М, Высшая школа, гл. 7,8,9.

2. B. C. Попов. Общая электротехника. М. Энергия, гл. 4,9,10

2 Задание!

Понижающий однофазный двухобмоточный трансформатор с естественным воздушным охлаждением подключен к сети напряжением UiH= 220 В; напряжение на вторичной обмотке LT2H= 22 В. Трансформатор работает в номинальном режиме и использует для питания специальную аппаратуру, имеющую активное сопротивление R=

Определить : токи первичной и вторичной обмоток hn, Ьк и коэффициент

±рап'_фирм\1ацпи он. flaitpiiiib jJiCRipia'icCKj'KJ ьлгаи^ oiuliOicnmi iptmwipupMaiupa

Задача 2

Трехфазный трансформатор типа ТМ 25/6 имеет следующие данные: номинальная мощность SH=25 кВА, номинальные напряжения обмоток UiH=6 кВ, U2H= 0,4 кВ. Максимальный магнитный поток в сердечнике Фта5=0,02 Вб; схема соединения обмоток звезда-звезда с нулевым выводом.

Начертить электрическую схему соединения обмоток трансформатора; определить коэффициент трансформации К; число витков обмоток wi; W2 ; линейные токи в обмотка. Частота тока питающей сети f=50 Гц

Задача 3

Однофазный трансформатор, номинальная мощность которого SH=600 кВА, включен в сеть с напряжением UH=5 кВ и частотой f=50 Гц , Число витков вторичной обмотки W2=32, максимальный магнитный поток в сердечнике Omas=0306 Вб.

Определить токи в обмотках, напряжение вторичной обмотки, коэффициент трансформации. Начертить электрическую схему соединений для проведения опыта

\jji\j\rL\jL\j л\^Да ip*£xiu\pwpmciivjpc*.

Задача 4.

Двухобмоточный однофазный трансформатор используется для питания пониженным напряжением осветительной аппаратуры (рис. 2). Первичная обмотка трансформатора подключена к сети напряжением 1)2=220 В. Вторичная обмотка питает лампы накаливания одинаковой мощности. Число витков первичной обмотки w>=6000 ; число витков вторичной обмотки W2=600. Ток вторичной обмотки 12=10 А. Режим работы трансформатора не номинальный.

Определить напряжение вторичной обмотки трансформатора; коэффициент трансформации трансформатора К; активную мощность, отдаваемую вторичной обмоткой трансформатора Рэ. Начертить электрическую схему включения трансформатора,

Трехфазный трансформатор типа ТМ 160/10 имеет следующие номинштьные данные: номинальная мощность S„=160 кВА: напряжение первичной обмотки UjH=10 кВ, напряжение вторичной обмотки СЪ?= 0,4 кВ; потери мощности в опыте холостого хода Рст = 0,565 кВт, потери мощности в опыте короткого замыкания Р 0 н = 2,65 кВт; коэффициент мощности cos ф2Н = 0,8; схема соединения обмоток — звезда-звезда с нулевым выводом.

Определить номинальные токи в оомоткзх; номинальный - г^и, ц; коэффициент тоансАопмапии и елгммапные потепи мощности в тпянеФоиматопе Начеотить здектричеевсую схему соединения обмоток трансформатора.

Задача 6.

Трехфазный трансформатор, обмотки которого рассчитаны на номинальное напряжение U]„=6 кВ, U2H= 0,23 кВ, отдает со вторичной обмотки активную мощность р2=40 кВт и реактивную Q= 20квар; номинальный ток вторичной обмотки 12=158 А. Схема соединения оомоток звезда-звезда с нулевым выводом.

Оптюделит номинальною мощность тшнесЬооматооа SH; коэАгЬициент трансформации К; его коэффициент нагрузки Кн: номинальный ток первичной обмотки

Tii - и ТСГТТТ тпятзгАъппмятяпя гтм ппминя! и.нпй нйш'лк — т1„ Нячртип, чш=»к™ггшдагч.-\пг»

схему соединения обмоток трансформатора.

Однофазный трансформатор работает в номинальном режиме и имеет следующие характеристики: номинальную мощность S =Т00 кВА; токи в обмотках I] н=16,7 A; bH =2ьОА. I рансформатор работает на нагрузку с cos Фгн = 0,8. В сердечнике создается магнитный поток Ф шах=0,017 Вб, Частота тока в сети 1=50 Гц» Потери в стали составляют Р ст=400 Вт, потери в обмотках Рон=2000 Вт.

Оппедедить : ЭДС в обмотках Е] и Ег; коэффициент трансформации К; число витков оомоток W[j W21х11Д трансформатора, начертить электрическую схему включения трансформатора

Задание 8

Трехфазный трансформатор топа ТМ 400/6 имеет следующие данные: номинальная мощность S„=400 кВА; номинальное напряжение обмоток UiH=6 кВ, Lr2H= 0,4 кВ. Схема соединения обмоток звезда - звезда с нулевым выводом. Коэффициент нагрузки его равен Кн=0,8; потери мощности в тали Р^Н)^ кВт: потери мощности в обмотках Рон—5,5 кВт.

Определить коэффициент трансформации К; номинальные токи в обмотках In, и Ън, действительные токи в обмотках при заданном значении Кн; суммарные потери мощности в трансформаторе ЕР при номинальной нагрузке. Начертить электрическую схему соединения обмоток трансформатора.

Задача 9.

4

Понижающий однофазный двухобмоточный трансформатор с естественным воздушным охлаждением подключен к сети напряжением UiH=220 В. Трансформатор работает в номинальном режиме и используется для питания стенда, имеющего активно-индуктивную нагрузку Z (рис, 3), Номинальная мощность трансформатора SH=220 BA; напряжение вторичной обмотки LbH= 44 В, КПД трансформатора т|=0,8; коэффициент

МОЩНОСТИ ВТОрИЧНОЙ обмОТКИ COS (р2н = 0,91,

Определить ток вторичной обмотки Xj»; коэффициент трансформации К; активную номинальную мощность, потребляемую трансформатором из сети, Р[И; активную номинальную мощность Ргн;, отдаваемую трансформатором. Начертить электрическую схему включения трансформатора.

Задача i0

г? V А^ЯЛич « *.г -сЕш ... fr. . * ' * ' " и»Ц - muiti i t_f£iiHJtimfiiViti_iiJl-' libjlH/JiiW У V 1. V Л. , lift i цП rt Д JitllVJ_iJ_

накаливания, освещающих рабочие места в цехе оборки вагонов. Первичная обмотка s трансформатора подключена к сети напряжением UI=240 В, К вторичной обмотке подключены лампы одинаковой мощности Рл—12 Вт (мощность одной лампы). 'Коэффициент трансформации трансформатора К=10; активная мощность, отдаваемая

Определить напряжение вторичной обмотки трансформатора Ua; ток вторичной обмотки трансформатора I2; ток одной лампы 1л; число ламп пл, - Начертить электрическую схему включения трансформатора.

Задача 11

Трехфазный шестиполюсный асинхронный двигатель (р=3), включен в сеть с напряжением Ui=380 В, частотой fi=50 Гц, развивает полезный вращающий момент Mz=41 г1м при скольжении о^^/о. гуаощность, потребляемая двигателем, 1*1=э,£. кот, ток Ii=11 A.

Определить частоту вращения ротора п2, полезную мощность двигателя Р2, КПД т)и коэффициент мощности cos - ерь суммарные потери в двигателе ЕР

Задача 12

Трехфазный асинхронный двигатель серии 4А имеет следующие номинальные характеристики: номинальная мощность Рн=11 кВт, частота вращения ротора п2е=2900 об/мин* номинальный КПД - т>н^0,88; козААициент мощность cos «}<=0,9. Номинальное напряжение двигателя ин= JoU о. 'частота тока в сети ij=50 l ц.

Определить частоту вращения магнитного поля щ; скольжения S..: номинальный момент Мн двигателя.

Задача 13

5

На заводе для работы вентилятора используют асинхронные двигатели. Двигатели работают в номинальном режиме и подключены к электрической сети напряжением ил= 380 В. Число полюсов двигателей: 2р=6, номинальная мощность р2Н=55 кВт; скольжения Sh=4,4 %; коэффициент мощности cos фн—0,88; КПД т]н—0,93; частота тока в сети fj—50 Гц.

Определит частоту вращения магнитного поля статора щ~. частоту вращения ротора п2н ', номинальный момент ращения Мн; активную мощность, потребляемую двигателем из сети PiH.

Задача 14

Трехфазный двухполюсный асинхронный двигатель (2р=2) питается он сети напряжением Ui=;380 В, частотой fj=50 Гц. Двигатель имеет следующие данные: полезная мощность Рг~17 кВт; скольжение 5=2%; КПД—ц ~ 88%; .коэффициент мощности cos <p = 0,88.

Определить ток и мощность, .потребляемые двигателем из сети, Ij-Pj; частоту вращения магнитного поля статора щ и частоту вращения ротора п.2, полезный вращающий момент Мг и суммарные потери мощности в двигателе ZP

Задание 15

Трехфазные асинхронные двигатели используются для работы токарных станков металлообрабатывающего завода. Все двигатели работают в номинальном режиме и .подключены к сети с линейным 'напряжением ил=3о0 В, промышленной частоты f=50 Гц. Число полюсов двигателей 2р=:8; -номинальная мощность Ргн=15 кВт; частота вращения ротора. П2н = 735 об/мин; коэффициент мощности cos - <p„=0,91 и КПД-т|=0,89

Определить частот^ вяащенкя магнитного поля статен "'» скольжение Su* ток .двигателя iH; номинальный момент вращения IviH; активную мощность, потребляемую двигателем ш сети, Рщ.

Задание 16

Трехфазный четырехполюсный асинхронный двигатель,(р=2) имеет следующие номинальные данные: номинальная мощность р2И=П5 кВт; напряжение сети Uih='220 В;

, lauiuia lUKa в ueifi ц— j<j i ц, пиуффицисн! мощности tus фн — u. ou, ss^lija—Т}н—\),У1,

частота вращения ротора П2н= 1455 об/мин.

Определить .мощность, потребляемую двигателем PHi ; ток двигателя 1}Н; вращающий момент Мн; номинальное скольжение Sh-

Трехфазный .воеъминодюсный асинхронный двигатель,(р=4) включен в сеть напряжением Uj=380 В и частотой fi= 50 Гц. Двигатель. развивает вращающий момент Мг = 911 Н-м при скольжении 5=2%. Потребляемая из сети мощность Pj=81 кВт, tokIi=140 A

Определить частоту вращения магнитного поля статора щ; частоту вращения ритора П2; коэффициент мощности двигателя cos ip; xvil^'—Tj, полезную мощность двигателя?2 и суммарные потери мощности в нем 2Р

ЗЯДЙНИв 1о

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором работает в (номинальном режиме и подключен к электрической сети напряжением ил=380 В. Двигатель развивает номинальную мощность на валу р2Н = 20 кВт и имеет число полюсов 2р=10. Скольжение Sh=2,5,%, коэффициент мощности cos <p=0.88; КПД—г\и = 0,93. Частота тока Г]=50Г, ц. -

6

Определить частоту вращения магнитного поля статора щ и частоту вращения ротора пэн; ток двигателя 1ш; номинальный момент вращения Мн; активную мощность, потребляемую двигателем из сети, Рш

Задание 19

Трехфазный шестиполюсный асинхронный двигатель (р =3) подключен к сети напряжением Uj = 220 В, частотой f|=50 Гц. Двигатель потребляет мощность. Pi =40 к-Вт при частоте вращения ротора пг= 960 об/мин и коэффициенте мощности cos <pi=0,75.. Суммарные потери мощности в двигателе ЕР =7 кВт.

Определить полезную мощность двигателя Рг, КПД—г\ и полезный вращающий момент Ivb; ток, потребляемый двигателем, It; частоту вращения магнитного поля статора п; и скольжение S.

Задание 20

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором работает в номинальном режиме и подключен к сети с линейным напряжением U„=380 В, промышленной частоты f= 50 Гц. Число полюсов двигателя 2р=12; .номинальная мощность Ргн = 45 кВт; частота вращения ротора, П2Н=490 об/мин; коэффициент мощности cos <р„=0,91; КПД— г)=0,94

Определять частоту вращения магнитного поля статора пь скольжение Sh; ток двигателя li„; номинальный момент вращения Мн; активную мощность, потребляемую двигателем из сети рщ-.

Задание 21

Номинальная мощность генератора постоянного тока независимого возбуждения Р:2н=50 кВт; коэффициент полезного действия riH=0,86; ток 'во внешней цепи (ток нагрузки) -1„= I я = 109 А; Напряжение; возбуждения Ub~230 В, сопротивление цепи возбуждения Rb=4G,9 Ом; сопротивление цепи 'якоря Rg=0,15 Ом,

Определить .напряжение на зажимах, генератора. ин; ЭДС «генератора Е; мощность Pih, потребляемую генератором от первичного двигателя; сопротивление внешней цепи Rh, ток возбуждения 1В, суммарные потери мощности в генераторе ЕР Начертить схему соединений генератора независимого возбуждения

Задание 22

Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения потребляет из сети напряжением U =220 В мощность Р.=21;5 кВт. Частота вращения якоря - п=1000 об/мин; КПД—т|= 0,79; сопротивление целя двигателя Rs+Rb~.0,217 Ом.

Определить полезную мощность на валу, двигателя Рг; ток в обмотке якоря 1я; противо-ЭДС - Е в обмотке якоря, момент вращения двигателя М, суммарные потери мощности ЕР., Начертить схему соединений двигателя последовательного возбуждения.

Задание 23

Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением (-рис. 4) используется для питания специальной аппаратуры - предприятия. Напряжение на зажимах генератора U = 250 В: ток в нагрузке 1=95 А, Сопротивление обмотки якоря Rm=0,1Om; .возбуждение RB=60 Ом; КПД генератора ц =0,9.

Определить ЭДС генератора — Е; токи в обмотке якоря 1я в обмотке возбуждения Гв; полезную мощность, отдаваемую генератором, Рг,* мощность, затраченную электродвигателем на работу генератора, Рь Начертить схему соединений генератора с параллельным возбуждением

Задание 24

7

Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением используется для приведения в движение центробежного насоса. Противо-ЗДС, которая индуцируется в обмотке якоря при работе двигателя, Е=265 В; ток в обмотке якоря 1я='Ю0 А; сопротивление обмотки якоря Rh=0,1 Ом; возбуждение Rb=55 Ом: КПД двигателя ц= 0,85; частота вращения якоря п =,056 об/мин.

Определить напряжение сети, от которой - питается двигатель, U; момент вращения двигателя М; ток в обмотке-, возбуждения 1в; общий, ток двигателя I; мощности: на валу двигателя PS и' потребляемую из сети PL Начертить схему соединений двигателя с параллельным возбуждением.

Задание 25

Номинальная мощность генератора постоянного тока параллельного возбуждения Р2н~100 кВт; КПД—т}= 0,9; .ток во внешней цепи 1=235 А; ЭДС генератора Е — 460 В; сопротивление цепи возбуждения Rb=48.0m.

Определить мощность, потребляемую генератором, Рщ; напряжение на зажимах генератора Uh; сопротивление цепи якоря R»; ток в обмотке возбуждения 1р,: потери мощности в цепи возбуждения Рв. Начертить схему соединений генератора параллельного возбуждения.

Задание 26

.Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения, полезная мощность которого ?2 = 60 кВт, питается от сети напряжением U—ПО В, потребляя ток из сети I = 608 А. Ток в цепи возбуждения 1в=8 А, частота вращения якоря хх ~ 980 об/мин.

Определить вращающий момент двигателя Мг; потребляемую двигателем мощность Р;; КПД—tj; ток в обмотке якоря I я', сопротивление обмотки возбуждения RB; потеря мощности в обмотке возбуждения Рв. Начертить схему соединений двигателя - параллельного возбуждения.

Задание 27

Генератор .постоянного тока параллельного возбуждения. потребляет от первичного двигателя мощность Р-н = 84 кВт напряжение на зажимах генератора Uh=230 В; сопротивление внешней цепи Rh = 0,7 Ом; сопротивление обмотки якоря Rh = 0,03 Ом; ток в обмотке возбуждения 1в=10А.

Определить номинальную мощность, генератора р2В; КПД—Цт ток, отдаваемый во внешнюю цепь, 1н; ток в обмотке якоря Ig; потери мощности в обмотках: якоря Ря и возбуждения РЕ; ЭДС генератора-Е. Начертить схему соединений генератора параллельного возбуждения

Задание 28

Генератор постоянного тока с независимым возбуждением. отдает в нагрузку мощность Р2н=8,17-кВт. Сопротивление нагрузки Rh=1,62 Ом, сопротивление обмотки якоря Кя = 0,12 Ом.; КПД генератора пг=0,85.

Определить напряжение, на зажимах генератора — Uh; ток нагрузки 1н; ЭДС генератора — Е; мощность Рщ двигателя, приводящего генератор во вращение. Начертить схему ^такого генератора.^

Задание 29

Двигатель постоянного тока, с последовательным возбуждением включен в сеть напряжением Uh=220,B; частота вращения якоря п=1000 об/мин. КПД двигателя: цд = 0,882; ток в обмотке якоря 1я=77,3 А; противо-ЭДС Е = 205,5 В.

Определить полезный момент М двигателя; полезную мощность на валу Pi, потребляемую из сети мощность Pi; сопротивление обмотки якоря и последовательной

8

обмотки возбуждения. Кя+Кло; суммарные потери мощности в двигателе ЕР., Начертить схему такого двигателя

Задача 30

Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением развивает номинальную мощность Рн=40 кВт при напряжении Uh = 220 В, КПД двигателя %. = 0,9,

Частота вращения якоря п н=800 об/мин сопротивление обмотки якоря R^, = 0,1 Ом, обмотки возбуждения Кв=55 Ом.

Определить потребляемую из сети мощность Pffl; ток двигателя 1н; суммарные - потери мощности в двигателе ЕР; токи в обмотках якоря 1я и возбуждения 1в; номинальный момент М„; противо-ЭДС—Е двигателя. Начертить схему такого двигателя.

1

Задание к контрольной работе № 2

по дисциплине ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

для студентов группы 4 ПХ заочное отделение

В второй контрольной работе решаются задачи по теме: - трехфазный цепи

Литература

1. , Общая электротехника, М. Высшая школа, гл. 6.

2, B. C. Попов, Общая электротехника, М. Энергия, гл. 7

2 Задание1-5

В трехфазную сеть с линейным напряжение итл включен двигатель, обмотка которого соединена звездой. Известные параметры двигателя даны в таблице 9.

Начертить схему цепи. Определить неизвестные параметры (против которых в таблице 9 стоит знак вопроса).

Выбрать масштаб Ми и Mi и построить в этих масштабах векторную диаграмму напряжений и токов. ______________________________________________________________________Таблица 9

3 Задание 6-10

В трехфазную четырехпроводную сеть с линейным напряжением ил звездой включены три группы потребителей активной мощности (лампы накаливания) . Для всех потребителей cos ф = 1. Известные параметры цепи даны в таблице 10.

Начертить схему цепи. Определить неизвестные параметры (против которых в таблице 10 стоит знак вопроса)

Выбрать масштаб Ми и М[ и построить в этих масштабах векторную диаграмму напряжений и токов. Графически (на векторной диаграмме) определить ток в нейтральном (нулевом) проводе 1о.

Таблица 10

4

Задача 11-15

В трехфазную четырехпроводную сеть с линейным напряжением ил включен двигатель мощностью Р. Обмотка двигателя соединена треугольником. Известные параметры цепи даны в таблице 11.

Начертить схему цепи. Определить неизвестные параметры (против которых в таблице 11 стоит знак вопроса)

Выбрать масштаб Ми и Mi и построить в этих масштабах векторную диаграмму напряжений и токов.

ТяЯттаття 1 1

5 Задачи 16-20

В трехфазную сеть с напряжение U„ треугольником соединены три группы потребителей активной энергии. Для всех потребителей cos ф =1. Известные параметры двигателя даны в таблице 12.

Начертить схему цепи. Определить неизвестные параметры (против которых в таблице 12 стоит знак вопроса).

Выбрать масштаб Мц и М/ и построить в этих масштабах векторную диаграмму напряжений и токов.

Графически (из векторной диаграммы) определить значения линейных токов Ц, 1в,

1с.

____________________________________________________________________Таблица 12