Пример 6

К электрической сети напряжением 220В необходимо подключить через понижающий однофазный трансформатор 5 ламп накаливания мощностью по 60 Вт каждая, рассчитанные на пониженное напряжение 24В. Коэффициент мощности ламп cos φ=1. Используя таблицу 6, подобрать необходимый для работы трансформатор. Определить рабочие и номинальные токи обмоток трансформатора, коэффициент трансформации и коэффициент нагрузки. Потерями в трансформаторе пренебречь. Схема подключения ламп к трансформатору изображена на рисунке 17

Таблица 8 - Технические данные трансформаторов серии ОСМ

Примечание:

1.ОСМ - 0,25 -трансформатор однофазный, сухой, многоцелевого назначения, номинальная мощность 0,250 кВ А. Номинальное первичное напряжение может быть 220, 380 или 660 В. Номинальное вторичное напряжение может быть 12, 24, 36, 42, 110 или 220 В.

2.Возможно сочетание любого первичного напряжения с любым вторичным.

Рисунок 17.

Р е ш е н и е.

1. Активная мощность, отдаваемая трансформатором нагрузке (лампам накаливания)

            Р ₂ = Р_ламп n _ламп =

2. Так как нагрузка на трансформатор чисто активная (соsφ₂= 1), то поэтому полная мощность трансформатора должна быть не менее

 Пользуясь таблицей 8 выбираем трансформатор ОСМ-0,4, с номинальной мощностью 400ВА. Его технические данные:

Номинальная мощность S _ном =400ВА

Номинальное первичное напряжение трансформатора U _1ном = 220В.

Номинальное вторичное напряжение U _2ном =24В.

Ток холостого хода I ₀=20 % от I _1ном

Напряжение короткого замыкания U_к  = 4,5 % от U _1ном

3. Так как потерями в трансформаторе пренебрегаем, то коэффициент трансформатора

            К = U _1ном / U _2ном = 220/24 =9,17

4.  Номинальный ток в первичной, обмотке трансформатора

           I _1ном = S _ном / U _1ном =400/220 = 1,82 А,

номинальный ток во вторичной обмотке трансформатора              

        I _2ном = S _ном / U _2ном =400/24 = 16,7 А

 5. Коэффициент нагрузки

         К_нг = S ₂ / S _ном =

6. Рабочие токи в обмотках трансформатора при фактической нагрузке в первичной обмотке:

            I ₁ = К_нг • I _1ном = 0,75 • 1,82 = 1,36 А,

во вторичной обмотке:

                         I ₂ =К_нг. I _2ном =0,75•16,7 =12,5А.

 Методические указания к решению задачи 2, 3

Эти задачи относятся к разделу «Электрические машины постоянного тока»

Для их решения надо усвоить не только устройство и принцип действия
электрических машин постоянного тока, но и знать формулы, выражающие
взаимосвязь между электрическими величинами, характеризующими данный тип электрической машины.                                                      

Необходимо отчетливо представлять связь между напряжением U на зажимах машины, ЭДС Е и падение напряжение , в обмотке якоря генератора и двигателя.

Для генератора Е = U + .,

Для двигателя U = Е +

В этих формулах  - сумма сопротивлений всех

участков цепи якоря: обмотки якоря R _я, обмотки добавочных полюсов R _ДП, компенсационной обмотки R _ко, последовательной обмотки возбуждения R _с  и переходного щеточного контакта R _щ.

При отсутствии в машине (это зависит от её типа и предложенной задачи) каких-либо из указанных обмоток в формулу, определяющую  не входят соответствующие слагаемые.

Полезный вращающий момент на валу двигателя определяются по формуле

где Р₂,Вт - полезная механическая мощность,
п, об/мин - частота вращения вала двигателя.   

Пример 7

На рис.18 представлена схема генератора постоянного тока с параллельным возбуждением, работающего в режиме номинальной нагрузки. Его технические данные: Р_нрм =16000Вт - номинальная мощность; U _ном =230В- номинальное напряжение; R _я =0,13Ом- сопротивление якоря; R _в- сопротивление возбуждения; η=90,1% - номинальный коэффициент полезного действия.

Рисунок 18

Определить:

I _ном -номинальный ток нагрузки;

I _в - ток возбуждения

I _я - ток якоря генератора;

 Р_я- потери мощности в якоре;  

 Р_в- потери мощности в обмотке возбуждения;  

 Р_щ - потери мощности в щеточном контакте, приняв ∆ U _щ = 2В - падение напряжения на электрографитированных щетках;

Р_доб - добавочные потери мощности;       

Р_х - потери холостого хода.

Р е ш е н и е.

1. Ток нагрузки

2. Ток возбуждения

3. Ток якоря

       I _я = I _ном + I _в =69,6+1,4=71А.

 4. Потери мощности в обмотке якоря

5. Потери мощности в обмотке возбуждения

6. Потери мощности в щеточном контакте              

       Р_щ=∆ U _щ ^. I _я =2^.71 = 1428Вт.

7. Добавочные потери мощности

       Р_доб = 0,01^.Р_ном= 0,01 ^.16000 = 160 Вт.

8. Мощность, потребляемая генератором от первичного двигателя

9. Суммарные потери мощности в генераторе

∑Р = Р₁ –Р_ном = 17758 - 16000=1758 Вт.

10. Потери холостого хода

P _х = ∑Р –(Р_я+Р_в+Р_щ+Р_доб ) = 1758 – (655+321+142+160)=480Вт

Пример 8

На рис.19 представлена схема двигателя постоянного тока со смешанным возбуждением, работающего в номинальном режиме. Двигатель рассчитан на номинальную мощность на валу Р_2ном =2000Вт. Номинальное напряжение, 

подведенное к двигателю U _ном =27В. Частота вращения якоря

n _ном =8000 об/мин. Двигатель потребляет из сети ток I _ном

  =100А. Сопротивление обмотки якоря, добавочных полюсов и  

последовательной обмотки возбуждения

. Сопротивление

параллельной обмотки возбуждения R _ш =6,75 Ом

Рисунок 19

ПР - пусковой реостат.

РР - регулировочный реостат.

ОВШ - параллельная (шунтовал) обмотка возбуждения.

ОВС - последовательная (сериесная) обмотка возбуждения.

ОДП — обмотка добавочных полюсов.

Определить:

Р₁ - потребляемую из сети мощность;

 - номинальный коэффициент полезного действия двигателя;

 М - полезный вращающий момент;

 I_я - ток якоря;

Е –противо-ЭДС в обмотке якоря;

   ∑Р — суммарные потери мощности в двигателе;

Р_э - электрические потери мощности;

Р_доб - добавочные потери мощности;

Р_х - потери холостого хода

Р е ш е н и е

1. Мощность, потребляемая двигателем из сети,

2. Номинальный коэффициент полезного действия двигателя;

3. Полезный вращающий момент на валу двигателя                

4. Ток параллельной обмотки возбуждения

5. Ток, протекающий через обмотку якоря, обмотку добавочных полюсов, последовательную обмотку возбуждения

6. Противо-ЭДС в обмотке якоря

∆ U _щ = 2В - потери напряжения в переходном контакте щеток на коллекторе

7. Суммарные потери мощности в двигателе

8. Электрические потери мощности в двигателе

                     Р_э =Р_я +Р _дп +Р_щ +Р_ш +Р_с =158+42+6,88+16,42+96,8=320,1Вт

где:   - потери мощности в якоре,

     - потери мощности в добавочных полюсах,

        - потери мощности в последовательной обмотке возбуждения,

      Р_щ = ∆ U _щ ^. I _я   - потери мощности в переходном контакте щеток на коллекторе;

     Р_ш = U _ном ^. I _ш - потери мощности в параллельной обмотке возбуждения.

9. Добавочные потери мощности, возникающие в обмотке якоря

      Р_доб =0,01 ^.Р_2ном=0,01^.2000=20 Вт

10. Потери холостого хода

       Р_х=∑Р-(Р_э +Р_доб)=700 - (433+20)=247Вт

Методические указания к решению задачи 4.

Эта задача относится к теме "Электрические машины переменного тока". Для ее решения надо знать принцип действия асинхронного двигателя и зависимости между электрическими величинами, характеризующими его работу.

Трехфазный ток, протекающий по обмотке статора двигателя создает вращающееся магнитное поле, частота вращения которого зависит от числа пар полюсов и частоты тока f ₁, в статоре,

 Таблица 9 - Возможные частоты вращения магнитного поля статора при частоте тока f =50Гц и различном числе пар полюсов

Частота вращения ротора п₂ всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора. Это отставание характеризуется скольжением S, равным

При работе двигателя под нагрузкой скольжение составляет несколько процентов, в момент пуска - 100 %.

Полезный вращающий момент на валу двигателя определяется по формуле

где:: Р₂, Вт - полезная механическая мощность;

п₂, об/мин. - частота вращения вала ротора двигателя.

В настоящее время промышленность выпускает асинхронные двигатели серии 4А мощностью от 0,06 до 400 кВт.

Обозначение типа двигателя расшифровывается так:

4 - порядковый номер;

А - наименование вида двигателя - асинхронный;

Н - обозначение двигателя защищенного исполнения; отсутствие знака означает закрытое обдуваемое исполнение;

А - станина и щиты из алюминия; X - станина алюминиевая, щиты чугунные;

отсутствие знаков означает, что станина и щиты чугунные или стальные;

50... 355 - высота оси вращения;

S , L , М - установочные размеры по длине станины / S - самая короткая станина;

М - промежуточная; L - самая длинная /;

 2,4,6,8, 10,12 - число полюсов;

У - климатическое исполнение двигателя / для умеренного климата /;

3 - категория размещения /3— для закрытых неотапливаемых помещений; I -для работы на открытом воздухе /.

Пример 9

Расшифровать условное обозначение двигателя типа 4АН200М4УЗ. Это двигатель четвертой серии, асинхронный, защищенного исполнения, станина и щиты из чугуна, с высотой оси вращения 200 мм, с установочным размером М по длине станины /промежуточный/, четырехполюсный, для районов умеренного климата, третья категория размещения.  

Пример 10

Расшифровать условное обозначение двигателя типа 4А100L8УЗ. Это двигатель четвертой серии, асинхронный, закрытый обдуваемого исполнения, станина и щиты из чугуна, с высотой оси вращения 100 мм, с установочным размером L по длине станины /самая длинная станина/, восьмиполюсный, для районов умеренного климата, третья категория размещения.  

Пример 11

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором изготовлен на номинальное напряжение 220/380В. Двигатель подключен к сети с напряжением U_1ном =380В, нагрузка на его валу номинальная. Известны величины:

I_1ном= 9,15 А - номинальный ток, потребляемый двигателем из сети;

 ⁼ 82% - номинальный коэффициент полезного действия;

Cos φ = 0,81 - номинальный коэффициент мощности;

S_ном ⁼ 5% - номинальное скольжение;

p= 3 — число пар полюсов;

f ₁| = 50 Гц - частота тока сети;

 - способность двигателя к перегрузке;

- кратность пускового момента;

- кратность пускового тока.

Определить: схему включения обмоток статора двигателя;

Р_1ном — мощность, потребляемую двигателем из сети;

Р_2ном - номинальную мощность на валу двигателя;

∑Р_ном — суммарные потери мощности в двигателе при номинальном режиме;

n ₁ - частоту вращения магнитного поля статора;

n _2ном - номинальную частоту вращения ротора;

f ₂- частоту тока в роторе;

М_ном, М_пуск М_мах - номинальный, пусковой и максимальный моменты на валу

двигателя;

I _1п - пусковой ток, потребляемый двигателем из сети.

Подсчитать при номинальной нагрузке на валу величину номинального  и пускового  тока при напряжении сети  = 220В. Какова будет схема включения обмоток статора двигателя в этом случае?

Р е ш е н и е

1. Двигатель изготовлен на номинальное напряжение 220/380 В. Это значит, что при подключении к сети с U_1ном=220В обмотки его статора должны быть соединены по схеме "треугольник

2. Номинальная мощность, потребляемая двигателем из сети.

3.Номинальная мощность на валу двигателя

4. Суммарные потери мощности в двигателе при номинальном режиме работы:

5. Частота вращения магнитного поля статора

6. Частота вращения ротора при номинальном режиме работе:

7. Частота тока в роторе:

                    f ₂ = f ₁ ^. S _ном =50 ^. 0,05=2,5Гц

8. Номинальный момент на валу двигателя:

9. Пусковой момент на валу двигателя:

                                 М_п=К_п ^.М_ном=2 ^. 40,2=80,4Н ^.м.

10. Максимальный момент на валу двигателя:

                   М_мах = К_м ^. М_ном = 2,5 ^. 40,2 = 100,5 Н ^. м.

11. Пусковой ток двигателя:

                   I _1п =К₁ ^. I _1ном =6 ^. 9,15=54,9 А.

12. При номинальном напряжении сети  = 220В обмотки двигателя для
работы в номинальном режиме работы должны быть соединены по схеме
"треугольник". В этом случае номинальный ток будет:

13. Значение пускового тока:

.

Можно заметить, что токи  и  возросли по сравнению с токами  и в раз, т.к. напряжение, подводимое к двигателю стало в раз меньше.

Методические указания к решению задачи 5.

Перед выполнением задачи следует проработать материал [2], §§ 16-1 -16-5 к
теме Физические основы работы полупроводниковых приборов. Приведите таблицу со своим вариантом задания.                             .

Порядок решения задачи

1. Перечертить рис.20.

2. В соответствующей части диода /слева или справа от р-п перехода в

зависимости от варианта /изобразите в виде кружочка заданный носитель заряда с его знаком и направлением перемещения.

3. С учетом заданного носителя заряда укажите проводимость левой к правой

областей: р - область - та, для которой дырки являются основными носителями /о.н/, а электроны неосновными носителями /н.н./; п - область - та, для которой электроны являются основными носителями /о.н/, а дырки неосновными носителями /н.н./

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ № 2

Задача 1.

      Для освещения рабочих мест применили в целях безопасности лампы накаливания одинаковой мощности, рассчитанные на пониженное напряжение. Для их питания установили однофазный понижающий трансформатор. Схема присоединения ламп к трансформатору приведена на рис.17.  

Известны:

        S _ном - номинальная мощность трансформатора;

        U _1ном , U _2ном - номинальные напряжения на зажимах   

                   первичной и вторичной обмоток

                   трансформатора;

        Р_ламп- мощность одной лампы;                                                    

        n _ламп - количество ламп подключенных к

                   трансформатору; 

Определить:

       I _1ном, I _{2 ном}- номинальные токи, на которые 

                  рассчитаны первичная и вторичная

                  обмотки трансформатора;

       I ₁ , I ₂ - фактическое значение токов в обмотках

                  трансформатора при заданной нагрузке;

          К_нг - коэффициент нагрузки трансформатора;

        К - коэффициент трансформации трансформатора

Данные для своего варианта взять из таблицы 10

Таблица 10 - Исходные данные к задаче 1

Задача 2.

На рис.18 представлена схема генератора постоянного тока с параллельным возбуждением, работающего в режиме номинальной нагрузки, для которого известны: Р_нрм - номинальная мощность; U _ном - номинальное напряжение; R _я - сопротивление якоря; I _в- ток возбуждения; Р_х- потери холостого хода.

Определить:

I _ном -номинальный ток нагрузки;

I _я - ток якоря генератора;

 Р_я- потери мощности в якоре;  

 Р_в- потери мощности в обмотке возбуждения;  

 Р_щ - потери мощности в щеточном контакте, приняв ∆ U _щ = 2В падение напряжения на электрографитированных щетках;

Р_доб - добавочные потери мощности;       

∑Р- суммарные потери мощности;

 η _ном- коэффициент полезного действия.

Данные для своего варианта взять из таблицы 11

Таблица 11 - Исходные данные к задаче 2

Задача 3.

На рис.19 представлена схема двигателя постоянного тока со смешанным возбуждением, работающего в номинальном режиме, для которого известны: Р_2ном - номинальная мощность на валу двигателя;

U _ном - номинальное напряжение, подведенное к двигателю;

η_ном- номинальный коэффициент полезного действия;

n _ном - частота вращения вала двигателя;

R _я - сопротивление обмотки якоря;

R _дп - сопротивление обмотки добавочных полюсов;

R _с - сопротивление последовательной /сериесной/ обмотки возбуждения;

R _щ - сопротивление параллельной /шунтовой/ обмотки возбуждения.

Определить:

       М - вращающий момент на валу двигателя;

      Р_1ном - мощность, потребляемую двигателем из 

              сети;

      I _ном - ток, потребляемый двигателем из сети;      

      I _ш - ток в параллельной обмотке возбуждения;.

     I _я -ток в обмотке якоря ;

     ∑Р — суммарные потери мощности в двигателе;

Р_я - электрические потери мощности в обмотке якоря;   

Р_дп- электрические потери мощности в обмотке

       дополнительных полюсов;

Р_с - электрические потери мощности в 

       последовательной обмотке возбуждения; 

Р_ш- электрические потери мощности в параллельной обмотке возбуждения;

Р_щ - электрические потери мощности в переходном контакте щеток коллектора, приняв ∆ U _щ = 2В;

Р_доб - добавочные потери мощности;

Р_х - потери холостого хода, состоящие из потерь в стали и механических потерь.

Данные для своего варианта взять из таблицы 12

Таблица 12 - Исходные данные к задаче 3

Задача 4

Трехфазный асинхронный, двигатель с короткозамкнутым ротором серии 4А, работает в номинальном режиме. Используя технические данные двигателя, приведенные в таблице 5 расшифровать условное обозначение двигателя

Определить:

n₁ - частоту вращения магнитного поля статора;

S_ном - скольжение при номинальной нагрузке на валу двигателя;

 f ₂- частоту тока в роторе;

Р_1ном — мощность, потребляемую двигателем из сети при номинальной

нагрузке на валу;

∑Р_ном — суммарные потеря мощности в двигателе при номинальной

нагрузке на валу;                       

М_ном, М_пуск М_мах - номинальный, пусковой и максимальный моменты на валу двигателя;

I _1ном, I_1п - номинальный и пусковой ток при заданной схеме включения обмоток статора.

Данные для своего варианта взять из таблицы 13

Таблица 13 - Исходные данные к задаче 4

№ варианта	Тип двигателя	Р2ном, кВт	n2ном , об/мин	ηном ,%	Cosφ1ном				U1ном, В	Схема соединения обмоток статора
1	4А200М6У3	22,0	975	90,0	0,90	2,4	1,3	6,5	220/380	∆
2	4А355М10У	110,0	590	93,0	0,83	1,8	1,0	6,0	380/660	Υ
3	4А250S2У3	75,0	2960	91,0	0,89	2,5	1,2	7,5	220/380	Υ
4	4А315S12У3	45,0	490	90,5	0,75	1,8	1,0	6,0	380/660	∆
5	4А180М4У3	30,0	1470	91,0	0,90	2,0	1,4	6,5	220/380	∆
6	4А315S8У3	90,0	740	93,0	0,85	2,3	1,2	6,5	380/660	Υ
7	4А250М6У3	53,0	985	91,5	0,89	2,1	1,2	6,5	220/380	∆
8	4А132М2У3	11,0	2900	88,0	0,90	2,8	1,7	7,5	380/660	Υ
9	4А180М8У3	15,0	730	87,0	0,82	2,0	1,2	6,0	220/380	Υ
10	4А315S4У3	15,0	1480	87,0	0,82	2,0	1,3	6,0	380/660	∆
11	4А160М2У3	18,5	2940	88,5	0,92	2,2	1,4	6,5	220/380	∆
12	4А132М4У3	11,0	1460	84,5	0,87	3,0	2,2	7,5	380/660	Υ
13	4А250S8У3	37,0	735	90,0	0.83	2,0	1,2	6,0	380/660	∆
14	4А132М6У3	7,5	970	85,5	0,81	2,5	2,0	6,5	220/380	∆
15	4А160М4У3	18,5	1465	89,50	0,88	2,2	1,4	7,0	220/380	Υ
16	4А200L2У3	45,0	2945	91,0	0,90	2,2	1,4	7,5	380/660	Υ
17	4А315S12У3	55,0	490	91,0	0,75	1,8	1,0	6,0	380/660	∆
18	4А160М6У3	15,0	975	87,5	0,87	2,0	1,2	6,0	380/660	∆
19	4А100L2У3	5,5	2880	87,5	0,91	2,2	2,0	7,5	380/660	Υ
20	4А200L4У3	45,0	1475	92,0	0,90	2,5	1,4	7,0	220/380	∆
21	4А280М6У3	90,0	985	92,5	0,89	2,2	1,4	5,5	220/380	Υ
22	4А355S12У3	75,0	490	91,5	0,76	0,8	1,0	6,0	380/660	∆
23	4А200L8У3	22,0	730	88,5	0,84	2,0	1,2	5,5	220/380	Υ
24	4А200М8У3	18,5	735	88,5	0,84	2,2	1,2	5,5	380/660	∆
25	4А355S8У3	132,0	740	93,5	0,85	2,2	1,2	6,5	380/660	∆
26	4А90L6У3	1,5	935	75,0	0,74	2,2	2,0	4,5	220/380	Υ
27	4А90LВ8У3	1,1	700	70,0	0,68	1,9	1,6	3,5	220/380	Υ
28	4А132S6У3	5,5	965	85,0	0,80	2,5	2,0	6,5	380/660	∆
29	4А180S2У3	22,0	2940	88,5	0,91	2,2	1,4	7,5	20/380	Υ
30	4А100L4У3	40,0	1430	84,0	0,84	2,4	2,0	6,0	380/660	∆

Задача 5

Решение задачи ведется по этапам в соответствии с методическими указаниями к ней, разберите пример 12.

I. Начертите "слепую" схему структурного изображения полупроводникового диода с р-п переходом и подключенным к нему источником внешнего напряжения /рис.20/.

           Рисунок 20 Структурное изображение полупроводникового диода с р-п переходом и источником питания

2. Нанесите па схему заданный носитель заряда с указанием направления его
перемещения /см.табл. 14/.

3. Обозначьте на рисунке проводимость обеих областей диода /р или п/.

 4. Ответьте, в каком направлении включен р-п переход /в прямом или обратном/ диода

5. Изобразите схему включения диода с использованием его условного
обозначения.    

6. Приведите часть вольтамперной характеристики, соответствующей
полученному включению диода для двух разных температур.

Таблица 14 - Исходные данные к задаче 5

Примечание: о.н - основные носители заряда, н.н. - неосновные носители заряда.

Пример 12

Решить задачу 5, если задан неосновной носитель, его знак - "минус"

перемещается он слева на право.

Р е ш е н и е /без пункта 6, в контрольной работе его выполните обязательно/.

Рисунок 21

Текст при решении примера не приведен. Пишите его в соответствии с пунктами 1... 6 методических указаниях к решению задачи 5.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

1.  Понятие о строении вещества. Что представляет собой электрическое поле? Каково условное изображение электрического поля? Взаимодействие заряженных тел. Сформулируйте и запишите формулу для определения силы взаимодействия двух точечных электрических зарядов.

2. Дайте определение конденсатора? Приведите классификацию конденсаторов в зависимости от типа диэлектрика? Поясните, в чем заключается физическая сущность электрической емкости. Приведите формулу для определения емкости плоского конденсатора.

3. Что называется электрическим сопротивлением и как оно обозначается в схемах? В чем различие между резисторами и реостатами? Для чего вводится понятие удельное сопротивление и что оно означает? Как зависит сопротивление проводника от его геометрических размеров, материала проводника и изменения температуры? Сформулируйте и запишите формулу закона Ома для участка цепи. Сформулируйте и запишите формулу закона Ома для полной цепи.

4. Как определяют общее сопротивление при параллельном и смешанном соединении резисторов? Как можно определить ток в каждой ветви и в неразветвленном участке цепи? Почему приемники электроэнергии включают преимущественно параллельно? Сформулируйте закон Кирхгофа для узла.

5. Дайте определение работы и мощности электрического тока. Приведите формулы для определения этих величин. Укажите, в каких единицах они измеряются? Что Вы понимаете под понятием «баланс мощности»? Поясните, как определяется К.П.Д. источника.

6. Какое соединение резисторов называется последовательным? Как определяется общее сопротивление при таком соединение резисторов? Как можно определить падение напряжения на каждом резисторе? Почему изменение сопротивления одного из последовательно включенных приемников влечет за собой изменение тока в цепи?

7. Как определяют общее сопротивление при параллельном и смешанном соединении резисторов? Как можно определить ток в каждой ветви и в неразветвленном участке цепи? Почему приемники электроэнергии включают преимущественно параллельно? Сформулируйте закон Кирхгофа для узла.

8. Нагревание проводников электрическим током. Как формулируется закон Джоуля - Ленца? Как производится выбор сечения проводников, при котором обеспечивается нормальное рабочее напряжение на зажимах потребителей электроэнергии?

9. Поясните понятие «магнетизм». Приведите классификацию магнитных материалов. Перечислите и охарактеризуйте основные характеристики магнитного поля.

10. Как определить направление магнитного поля, возбужденного вокруг проводника с током? Что Вы можете рассказать о поведении проводника с током в магнитном поле? Сформулируйте правило для определения направления движения проводника в магнитном поле

11. Как определяется направление движения проводника с током в магнитном поле? Что представляет собой магнитная индукция и каково ее направление? По какой формуле рассчитывается сила, действующая на проводник с током в магнитном поле?

12. Объясните взаимодействие проводников с токами. От каких величин и как зависит сила взаимодействия между проводниками? Каково практическое применение этого явления? Приведите формулу для определения силы взаимодействия между проводниками и поясните все величины, входящие в нее.

13. Расскажите о появлении ЭДС индукции в проводнике, перемещающемся в магнитном поле. Сформулируйте правило для определения ЭДС индукции, а также правило для определения направления индукционного тока.

14.  Что представляет собой электромагнитная индукция? По каким правилам и как определяется направление Э.Д.С. индукции или индукционного тока? Возникновение вихревых токов и их вредное влияние. Как ослабляют влияние вихревых токов? От чего зависят потери энергии от вихревых токов? Где нашли применение вихревым токам?

15. Поясните процесс возникновения самоиндукции. Как можно устранить самоиндукцию? Что представляет собой коэффициент пропорциональности L, как он определяется и в каких единицах измеряется?

16. Перечислите и дайте определения основным характеристикам переменного тока. Запишите аналитическое выражение для тока. Как определяются мгновенное и амплитудное значения тока?

17. Дайте определения активной, реактивной и полной мощности. В каких единицах они измеряются? Сравните процесс преобразования энергии активным и реактивными сопротивлениями. Что Вы понимаете под коэффициентом мощности? В чем заключается его технико-экономическое значение. Приведите возможные способы повышения коэффициента мощности.

18. Составьте схему, содержащую активное сопротивление. Напишите аналитическое выражение тока для данной схемы. Приведите графики тока и напряжения. Поясните сущность явления поверхностного эффекта

19.  Цепь переменного тока, содержащая активное и емкостное сопротивления. Составить схему, векторную диаграмму токов и напряжений, треугольник сопротивлений. Записать формулы для определения падения напряжения на каждом элементе цепи, полного сопротивления и тока в цепи.

20.   Цепь переменного тока, содержащая активное и индуктивное сопротивления. Составить схему, векторную диаграмму токов и напряжений, треугольник сопротивлений. Записать формулы для определения падения напряжения на каждом элементе цепи, полного сопротивления и тока в цепи.

21.  Цепь переменного тока, содержащая активное, индуктивное и емкостное сопротивления. Составить схему, векторную диаграмму токов и напряжений, треугольник сопротивлений. Записать формулы для определения падения напряжения на каждом элементе цепи, полного сопротивления и тока в цепи.

22. Последовательное соединение реактивных сопротивлений. Дайте определение резонанса напряжений. Укажите условия его получения и сформулируйте признаки резонанса напряжений. Поясните физический смысл резонанса. Каково его практическое применение?

23. Параллельное соединение реактивных сопротивлений. Как определяется ток в неразветвленном участке цепи? Резонанс токов, условия его получения и свойства цепи при резонансе. Поясните, как влияет резонанс токов на коэффициент мощности?  

24. Объясните схемы соединения обмоток генератора. Дайте определение линейных и фазных токов и напряжений. Поясните назначение нулевого провода? Как определить ток в нулевом проводе? Чему равен ток в нулевом проводе при равномерной нагрузке?

25. Начертите схемы соединения приемников энергии звездой. Дайте определение фазных и линейных токов и напряжений. Приведите соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами. Приведите векторные диаграммы для различных режимов работы

26.  Как определяется мощность трехфазной цепи при соединении «звездой» и «треугольником» при симметричной и несимметричной нагрузке? Какими приборами измеряют мощность и как их подключают при равномерной и неравномерной нагрузке?

27. Какими приборами и как производят измерение силы тока и напряжения? Расширение пределов измерения приборов. Каково назначение шунтов и добавочных сопротивлений?

28. Какими приборами можно измерить сопротивление? В чем заключается метод амперметра и вольтметра (поясните, используя схемы).

29. Дайте определение электрического измерения? Приведите классификацию измерительных приборов? Охарактеризуйте известные Вам виды погрешностей. Что характеризует основная погрешность?

30.  Расскажите, как можно измерить мощность и энергию в цепях постоянного и переменного тока? Поясните устройство и принцип действия индукционного счетчика. Составьте схемы включения ваттметра и счетчика.

31.  Какие виды измерительных трансформаторов Вы знаете? Приведите примеры использования измерительных трансформаторов? Устройство трансформатора напряжения и схема его включения. Какова особенность изготовления трансформатора тока и как они подключаются? Сравните режимы работы измерительных и силовых трансформаторов.

32. Каково назначение трансформатора? Какую форму имеют магнитопроводы однофазных трансформаторов? Как устроен магнитопровод и обмотки трансформаторов? Поясните принцип действия трансформатора.

33. Работа трансформатора под нагрузкой. Каким выражением определяется действующее значение э.д.с. обмотки трансформатора? Что называется коэффициентом трансформации? Изменится ли ток в первичной обмотке трансформатора, если при изменении нагрузки увеличился ток во вторичной обмотке?

34. Зарисуйте схемы и поясните, как проводятся опыты холостого хода и короткого замыкания трансформатора. Какие величины определяют по данным этих опытов? Какое напряжение называется напряжением короткого замыкания?

35. Как можно определить рабочие свойства трансформатора? Составить энергетическую диаграмму и по ней пояснить, на что и как расходуется потребляемая трансформатором мощность. От чего зависят потери в стали магнитопровода и в обмотках? Как определяется КПД одно- и трехфазного трансформатора?

36. Каково устройство генератора постоянного тока, и каково назначение его основных частей? В чем заключается принцип действия генератора? Для чего устанавливают добавочные полюсы?

37. Составьте энергетическую диаграмму машин постоянного тока. Поясните, что представляют собой и на что расходуются мощности потерь. Используя диаграмму, запишите формулу для определения К.П.Д. и поясните её

38. Расскажите, в чем заключается работа машины постоянного тока в режиме двигателя. Перечислите основные части машины постоянного тока и укажите их назначение. Поясните, как можно осуществить реверсирование ДПТ.

39.  перечислите способы возбуждения генераторов постоянного тока. Достоинства и недостатки генераторов независимого возбуждения. Как протекает процесс самовозбуждения генераторов постоянного тока?

40. Поясните процесс регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока. Записать формулу для определения частоты вращения якоря двигателя, согласно которой рассмотреть способы регулирования скорости вращения двигателя.

41. Объясните:

1). Почему прямое включение двигателя постоянного тока в сеть нежелательно?

2). Почему большой пусковой ток нежелателен?

3). Как можно ограничить пусковой ток?

4). Что представляют собой пусковые реостаты и как они подключаются при пуске двигателя?

Поясните схему пуска двигателя параллельного возбуждения с пусковым реостатом.

42. Как устроен асинхронный двигатель? На каком явлении основана работа асинхронного двигателя? Поясните принцип работы двигателя. Какие существуют типы асинхронных двигателей, и чем они отличаются друг от друга?

43. В чем заключается принцип действия асинхронного двигателя? Как устроен асинхронный двигатель с фазным и короткозамкнутым ротором? Какие Вы знаете способы соединения обмоток двигателя?

44. Объясните, почему прямое включение асинхронного двигателя в сеть нежелательно? Почему большой пусковой ток нежелателен? Перечислите и охарактеризуйте способы пуска асинхронного двигателя в ход.

45.  Перечислите и охарактеризуйте требования, предъявляемые к электронным приборам.

46. Что представляет собой полупроводниковый диод? Пояснить его работу при включении в прямом и обратном направлении. Что Вы можете сказать о запирающем р – n - переходе?

47. Дайте определение полупроводникового диода. В чем состоит различие между электронной и дырочной проводимостью? Поясните схему включения полупроводникового вентиля в прямом и обратном направлении. Перечислите области применения полупроводниковых диодов?

48. Что называется транзистором? Из каких областей состоит транзистор? Нарисуйте схему включения транзистора с общей базой. На что указывает название схемы? Поясните принцип работы транзистора, включенного по схеме с общей базой.

49. дайте определение транзистора? Из каких областей состоит транзистор? Нарисуйте схему включения транзистора с общим эмиттером. На что указывает название схемы? Поясните принцип работы транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬН УРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ                                                            «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» КАЛИНИНГРАДСКИЙ ФИЛИАЛ

Кафедра механизации сельского хозяйства

Электротехника

Методические рекомендации по выполнению контрольной работы

Направление подготовки бакалавра

Агроинженерия

^{(код и наименование направления подготовки бакалавра)}

Профиль подготовки бакалавра

профиль 1 "Технические системы в агробизнесе"

^{(наименование профиля подготовки бакалавра)}

^{ПОЛЕССК 2015}

Методические рекомендации по выполнению курсового проекта и контрольной работы «Электротехника» /сост.

к.т.н. Рожков А.С.; преподаватель Леликов К.И. – Полесск: Калининградский филиал ФГБОУ ВО СПбГАУ, 2015. - 73 с.

Методические рекомендации предназначены для студентов направления подготовки 35.03.06 Агроинженерия по дисциплине «Электротехника»

Рассмотрены на заседании кафедры механизации сельского хозяйства

Протокол № 1 «21» сентября 2015 г.

Пособие одобрено методической комиссией Калининградского филиала ФГБОУ ВО СПбГАУ

            (протокол № 7 от «22»сентября 2015 г.).

Электротехника

Методические указания по дисциплине и задания для контрольных работ

для студентов – заочников

Методические указания составлены в соответствии с примерной (рабочей) программой по дисциплине «Электротехника

Пособие содержит тематическое планирование дисциплины вопросами для самопроверки, требования к выполнению и оформлению контрольных работ, перечень экзаменационных вопросов по дисциплине. В пособии также приведены примеры решения задач и варианты контрольных работ.

СОДЕРЖАНИЕ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Студенты специальности изучают общепрофессиональную дисциплину «Электротехника» на курсе.

При освоении дисциплины студенты знакомятся с процессами происходящими в электрических цепях постоянного и переменного тока; изучают устройство и принципы действия электроизмерительных приборов, электрических машин и трансформаторов; полупроводниковых приборов и устройств.

Данное пособие состоит из трех разделов:

· Методические указания по дисциплине

· Задания для контрольных работ

· Экзаменационные вопросы

Методические указания по дисциплине включают содержание дисциплины с вопросами для самопроверки по каждой теме, перечень лабораторных и практических работ, обязательных для выполнения, список рекомендуемой литературы

Задания для контрольных работ содержат методические указания и примеры решения типовых задач, а также варианты контрольных работ.

Контрольная работа составлена в 30 вариантах и состоит в решении задач расчетного и расчетно-графического характера.

Требования и указания по выполнению, оформлению и оцениванию контрольных работ приведены в разделе «методические указания по дисциплине»

К экзаменам допускаются студенты, получившие «зачет» по контрольной, лабораторным и практическим работам. Лабораторные и практические работы выполняются во время экзаменационных сессий под руководством преподавателя, а контрольная работа – в межсессионный период самостоятельно.

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Для студента-заочника основным методом изучения предмета является самостоятельная работа с учебником. Учеба должна быть систематической и проводиться по индивидуальному плану, составленному самим заочником в соответствии с учебным графиком.

Изучая каждый раздел программы, необходимо понять физическую сущность явлений, усвоить основные понятия об электрических величинах, а так же закономерности, определяющие связь и зависимость между ними, научиться производить расчеты.

Нельзя ничего оставлять непонятным при изучении предмета; если самому преодолеть затруднения не удается, необходимо обратиться за консультацией к преподавателю. Серьезное внимание должно быть уделено вопросам для самопроверки, а так же разбору решений типовых задач, помещенных в настоящем пособии (см. методические указания с примерами решения типовых задач)

Программой дисциплины предусмотрено выполнение лабораторных и практических работ. Лабораторные работы выполняются в сроки, предусмотренные учебным графиком. По каждой работе составляется отчет, по установленной форме.

Перечень лабораторных и практических работ приведен ниже.

Цель контрольной работы

Целью контрольной работы является развитие у студентов самостоятельного творческого мышления в области теории и расчета электромагнитных и электромеханических преобразователей энергии.

    Знание и понимание предмета, умение применять свои знания на практике, а главное, самостоятельное творческое мышление студента наиболее полно выявляется при решении им специально подобранных задач. Поэтому для каждого студента умение решать задачи является одним из главных требований при изучении дисциплины.

К решению каждой задачи контрольной работы следует приступать только после изучения соответственного раздела теоретического курса в объеме учебной программы по одному из рекомендованных в ней учебников.

Перед самостоятельным решением задачи контрольного задания рекомендуется разобрать ход решения нескольких типовых задач.

При таком подходе к изучению дисциплины знание и понимание предмета трансформируется в специфическое сознание и развивается самостоятельное аналитическое творческое мышление.

Требования к выполнению и оформлению контрольной работы.

1. Студенты  выполняют одну домашнюю контрольную работу.

2. Вариант контрольной работы определяется первой буквой фамилии и последней цифрой номера личного дела (шифра) студента. Например: студент Соколов И. П. имеет номер личного дела 356. Его вариант С/6. По первой букве фамилии в таблице 1 находит номера задач, которые он должен решать: для контрольной работы это будут задачи 2, 7, 12, 17, 21.

Таблица 1

3. Контрольная работа выполняется в отдельной ученической тетради в клетку или на листах формата А4 на обложке должны быть написаны: название контрольной работы, фамилия, имя, отчество студента

4. На каждой странице должны быть оставлены поля шириной не менее 3 см. для замечаний рецензента, а в конце работы 2-3 страницы для рецензии и работы над ошибками. При оформлении контрольной работы студент не должен пользоваться красными или зелеными чернилами или пастой.

5. Приступая к решению задачи, студент должен изучить ее условие; уяснить, какие величины являются заданными и какие искомыми; записать условие задачи полностью без сокращений; вычертить электрическую схему, соответствующую условию задачи, и показать на ней заданные и искомые величины, а также направление токов. Контрольное задание выполняется чернилами, графическая часть задания (схемы, кривые, векторные диаграммы) – карандашом с применением чертежных инструментов. При выполнении схем необходимо пользоваться условными графическими обозначениями, установленными ГОСТами.

6. Решение задач должно сопровождаться краткими пояснениями.

7. Текст, формулы, числовые выкладки должны быть четкими без помарок. Цифровая подстановка в уравнении должна даваться один раз без промежуточных сокращений и расчетов. Численное значение каждого символа должно обязательно занимать то же место в формуле, что и сам символ. Все расчеты необходимо вести в системе СИ. Буквенные обозначения единиц измерения ставятся только возле окончательного результата и в скобки не заключаются, например, 120В, 13А, 100Вт.

8. В конце контрольной работы необходима подпись автора и дата выполнения работы и список литературы, которым пользовался студент при выполнении домашней контрольной работы.

9. Если контрольное задание не зачтено, студент обязан исправить ошибки, указанные преподавателем, и представить его на повторную рецензию. При возникновении затруднений при выполнении контрольной работы, студент может обратиться в техникум, для получения консультации.

10. Контрольная работа, выполненная не в полном объеме, не по заданному варианту, небрежно, неразборчивым почерком возвращаются студенту без рецензии, с указанием причин возврата на титульном листе.

11. Студенты, не сдавшие на проверку до начала сессии соответствующих решенных контрольных заданий и не имеющих зачет по лабораторным  работам к сдаче экзамена не допускаются.

Рекомендуемая литература:

Дата: 2018-12-21, просмотров: 910.

Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. © 2018 - 2024