Электротехника и электроника (вариант 7, АлтГТУ)

Дата изготовления:  февраль 2021 года. 

Работа была успешно сдана - заказчик претензий не имел

Задача 1 (Тема 1 Электрические цепи постоянного тока); вес 0,06

Согласно предложенному варианту и используя данные таблицы, рассчитать недостающие значения сопротивлений, напряжений, токов и число витков w проволочного резистора R4; рассчитать и построить потенциальную диаграмму цепи. 

       Таблица

Вар. R1,

Ом R2, Ом R3, Ом R4, Ом U1,

В U2, В U3, В U4,

В I1, А I2, А I3,  А I4 , А D, мм d, мм w

 ρ, 10-6 Ом∙м

7 20 20   48 1 2 33 0,2 0,018

Задача 2 (Тема 1 Электрические цепи постоянного тока); вес 0,06

Источник питания Е и приемник (нагрузка) Rн образуют электрическую цепь, схема замещения которой представлена на рисунке. В соответствии с предложенным вариантом по данным таблицы (ЭДС источника Е, сопротивление приемника Rн и напряжение Uном в номинальном режиме работы источника) рассчитать внутреннее сопротивление источника питания Rист; рассчитать и построить внешнюю характеристику источника питания; определить напряжения и токи в цепи в режимах работы цепи: холостой ход (х.х., Uх, Iх) и короткое замыкание (к.з., Uк, Iк). 

Таблица

Вариант 7

Е, В 30

Uном, В 27

Rн, Ом 20

Задача 3 (Тема 2 Однофазные электрические цепи переменного синусоидального тока), вес 0,12

Согласно предложенному варианту и используя данные таблицы, рассчитать неразветвлённую цепь переменного тока частотой f = 50 Гц при условии, что при замыкании катушки индуктивности и неизменном токе показание ваттметра изменилась на ΔР=30 Вт. Рассчитанные значения величин внести в пустые ячейки таблицы (коэффициенты мощности: всей цепи сosφ, катушки индуктивности сosφК). Построить векторную диаграмму напряжений. Определить резонансную частоту цепи. Записать в комплексном виде сопротивление, напряжение и мощность для всей цепи.

 Таблица 

Вар. R, Ом RK, Ом XL, Ом XC, Ом ZK,

Ом Z, Ом ΔР,

Вт UR,

В URК,

В UK,

В UL,

В UC,

В U,

В L,

Гн C,

мкФ I,

А сosφ сosφК

7 20  40  54  40   2  

Задание 4 (Тема 3 Трехфазные электрические цепи переменного тока), вес 0,08

Используя данные таблицы для заданного варианта, рассчитать трехфазную четырехпроводную несимметричную цепь с активно-индуктивными приемниками, включенными по схеме «звезда». Определить (рассчитать) полные сопротивления Za, Zc, Zb, коэффициенты мощности cosφ каждой фазы, фазные токи Ia, Ib, Ic, ток в нейтральном проводе In, углы сдвига фаз всех токов цепи, активную мощность каждой фазы Pa, Pb, Pc и всей цепи PΣ, реактивную мощность каждой фазы Qa, Qb, Qc и всей цепи QΣ. 

Нарисовать схему замещения цепи; построить векторные диаграммы напряжений и токов. 

Таблица 

Вариант UЛ, В Ra, Ом Rb, Ом Rc, Ом Xa, Ом Xb, Ом Xc, Ом

7      220 5 7 9 7 8 12

Задача 5 (Тема 4 Магнитные цепи), вес 0,1 

Согласно предложенному варианту рассчитать число витков w катушки, создающей магнитный поток в неоднородной магнитной цепи (см. рисунок), и неизвестные параметры (таблица), если принять магнитную проницаемость воздуха равной магнитной проницаемости вакуума µ0=4π10 -7 Гн/м. Площадь поперечного сечения воздушного зазора S0 принять равной площади поперечного сечения магнитопровода Sb. Кривые намагничивания материала магнитопровода изображены на рисунке, где кривые намагничивания сталей даны по верхней шкале напряженности магнитного поля (0 – 16000 А/м), чугуна – по нижней (0 – 4000 А/м).

Таблица 

Вариант a, см b, см δ, мм На , А/м Нb, А/м Н0 , А/м Sa , см2 Sb , см2 w I, А Ba,

Тл Bb, Тл Ф,

мкВб Материал

магнитопровода

7 5 6 0,4  4 4 1  400 3

Задача 6 (Тема 5 Электромагнитные устройства и трансформаторы), вес 0,1

В таблице приведены паспортные данные трехфазного трансформатора: номинальная мощность Sном, номинальные напряжения U1 ном/U2 ном, мощности потерь холостого хода Px и короткого замыкания Pк. Соединение обмоток трансформатора по схеме «звезда/звезда»; коэффициент мощности приемника cosφ = 0,8.

Определить коэффициент трансформации n, номинальные токи трансформатора и к.п.д. трансформатора при нагрузках 50, 100 и 125 % номинальной. 

Таблица

Вариант Sном, кВ∙А U1 ном/U2 ном, кВ Px, кВт Pк, кВт

7 160 6/0,4 0,36 1,9

Задача 7 (Тема 6 Электрические машины), вес 0,10

Согласно предложенному варианту (таблица) рассчитать недостающие параметры трёхфазного асинхронного двигателя.

Таблица 

Вариант n1, об/мин n2, об/мин s,

% f1 , Гц f2, Гц MКР, Н•м р ( пар полюсов) Р1, кВт ŋ (кпд), % Uф,

В IФ, А cosφ

7  4 50  3 10 80 220 0,9

Задача 8 (Тема 7 Аналоговая электроника), вес 0,10

Согласно предложенному варианту (таблица), рассчитать коэффициент обратной связи γос, коэффициент усиления КV и выходные сигналы усилителей напряжения, выполненных на операционном усилителе (ОУ) и изображённых на рисунках 5 и 6.  

           Таблица

 Вариант R1, кОм R2, кОм UВХ, мкВ UВЫХ, В КV γос

7 2,5 5 100  

Задача 9 (Тема 8 Дискретная и цифровая электроника), вес 0,08

Согласно предложенному варианту (таблица) нарисовать функциональную электрическую схему дискретного (логического) устройства и рассчитать значение сигнала на его выходе.

 Таблица 

Вариант Х1 Х2 Х3 Х4 Х5 Функция Y

7 0 1 0 1 0  

Задача 10  (Тема 9 Электроизмерительные приборы и электрические измерения), вес 0,08

Согласно предложенному варианту по исходным данным (таблица) рассчитать допускаемые погрешности вольтметра постоянного тока: абсолютную, относительную и приведенную. Результаты расчетов округлить до двух значащих цифр.

Таблица 

Вариант Диапазон  измерения, В Класс точности Показание, В

7 -5 – 0 – 5 0,1 0,6