Электротехника 1.3 ИДЗ № 1 Вариант - 3

Индивидуальное домашнее задание
ИДЗ. Контрольные задачи 1-7
Положительные стороны работы:
1. Подробное оформление работы, задание к работе и список литературы присутствуют.
Недостатки, ошибки, замечания:
1. В комплексной схеме замещения L и С обозначаются как jXL и –jXc.
Баллы 40 из 40
Задача 1. Для электрических цепей, схемы которых изображены на рис. 1.1- 1.20, по заданным величинам сопротивлений и электродвижущих сил (табл.1) выполнить следующие операции:
1) составить систему уравнений, необходимых для определения токов по первому и второму законам Кирхгофа;
2) рассчитать токи во всех ветвях заданной схемы методом кон¬турных токов;
3) составить баланс мощностей для заданной схемы;
4) определить показание вольтметра;
5) упростить схему, заменив треугольник сопротивлений , , эквивалентным соединением звездой и в полученной схеме:
• показать токи в ветвях и рассчитать их методом узлового напряжения;
• определить ток в резисторе с сопротивлением методом эквивалентного генератора.
Таблица 1
Данные к задаче 1
3 1. 3 36 10 25 4 8 3 1 2 7
Задача 2. В электрических цепях, схемы которых представлены на рис. 2.1–2.20, известны параметры элементов цепи (табл. 2). К зажимам электрической цепи приложено синусоидальное напряжение вида , изменяющееся с частотой f = 50Гц. Необходимо рассчитать:
1) комплексные действующие значения токов в ветвях схемы;
2) определить показания приборов: амперметра, вольтметра электромагнитной системы, ваттметра;
3) определить коэффициент мощности cosφ на входе электрической цепи.
Таблица 2
3 2.3 120 - - 318 - - 15,9 8 3 4
Задача 3. Для электрических цепей, схемы которых изображены на рис. 3.1–3.3, по заданным параметрам трехфазной симметричной нагрузки и линейному напряжению источника электрической энергии (табл. 3) рассчитать:
1) фазные и линейные токи;
2) фазные напряжения;
3) активную и реактивную мощности;
4) построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.
Таблица 3
Данные к задаче 3
3 3.1 380 15 15 15 5(емк) 5(емк) 5(емк)
Задача 4. Подъемный электромагнит имеет магнитопровод и якорь прямоугольного сечения (рис. 4), выполненные из листовой электротехнической стали марки 1212. Катушка электромагнита имеет w витков. Воздушный зазор между стержнями и якорем электромагнита имеет длину L0 = 0,5 мм. Определить величину тока в катушке электромагнита для создания подъемной силы F . Параметры электромагнита заданы в табл. 4.
Таблица 4
Данные к задаче 4
3 4 300 2,5
Задача 5. Трехфазный трансформатор имеет номинальную мощность Sн, первичное номинальное линейное напряжение U1н, вторичное линейное напряжение холостого хода U2х, напряжение uк % и мощность Pк номинального короткого замыкания, мощность холостого хода Pх. Ток холостого хода составляет k процентов от номинального тока первичной обмотки (табл. 5).
Определить:
1) коэффициент мощности холостого хода cosφ0;
2) сопротивления первичной и вторичной обмоток R1, X1, R2, X2;
3) сопротивления ветви намагничивания Zm , Rm , Xm .
Построить:
1) внешнюю характеристику U2 = f1(β);
2) зависимость коэффициента полезного действия трансформатора от нагрузки
η = f2(β) при коэффициентах нагрузки β = 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 и коэффициенте мощности cosφ2 = 0,8.
Нарисовать: Г-образную схему замещения трансформатора.
Примечание. Для построения внешней характеристики воспользоваться изменением вторичного напряжения.
Таблица 5
Данные к задаче 5
3 Y/Yо– 0 30 10 400 5,0 850 300 9
Задача 6. Генератор постоянного тока независимого возбуждения имеет следующие номинальные данные: номинальная мощность Pн, номинальное напряжение Uн, сопротивление обмотки якоря в нагретом состоянии Rя (табл. 6).
Определить при переходе от номинального режима к режиму холостого хода:
1) электромагнитную мощность генератора;
2) относительное изменение напряжения Δu% на его зажимах.
Построить: внешнюю характеристику генератора.
Реакцией якоря и падением напряжения в контактах щеток пренебречь.
3 5,5 115 0,095
Задача 7. Электродвигатель постоянного тока параллельного возбуждения имеет следующие номинальные величины: номинальную мощность на валу Pн; номинальное напряжение Uн; номинальную частоту вращения якоря nн; номинальный коэффициент полезного действия ηн; сопротивление цепи обмотки якоря Rя; сопротивление цепи обмотки возбуждения Rв (табл. 7).
Определить:
1) частоту вращения якоря при холостом ходе;
2) частоту вращения якоря при номинальном моменте на валу двигателя;
3) частоту вращения якоря при включении в цепь обмотки якоря добавочного сопротивления, равного 3Rя.
Построить:
1) естественную механическую характеристики n(M ) электродвигателя;
2) реостатную (при Rд = 3Rя в цепи обмотки якоря) механическую характеристику электродвигателя.
Нарисовать: схему включения электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
Таблица 7
Данные к задаче 7
3 5,3 110 3350 79,5 0,46 96,3
Задача 8. Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором питается от сети с линейным напряжением 380 В частотой f = 50 Гц. Величины, характеризующие номинальный режим двигателя: номинальная мощность на валу Pн; номинальное скольжение sн ; номинальный коэффициент мощности cosφн ; номинальный коэффициент полезного действия ηн ; число пар полюсов p ; кратности максимального и пускового моментов относительно номинального mк и mп (табл.8).
Определить:
1) ток, потребляемый электродвигателем из сети;
2) частоту вращения ротора при номинальном режиме;
3) номинальный, максимальный и пусковой моменты;
4) критическое скольжение, пользуясь приближенной формулой
;
5) величины моментов, соответствующие значениям скольжений:sн ; sкр ; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0.
Построить: механическую характеристику n(M ) электродвигателя.
Таблица 8
Данные к задаче 8
3 11 88 0,9 2,3 1 2,3 1,7

ЛИТЕРАТУРА
1. Лукутин А.В. Электротехника и электроника: учеб. пособие / А.В. Лукутин, Е.Б. Шандарова. – Томск: ТПУ, 2010. – 198 с.
2. Аристова Л.И. Сборник задач по электротехнике: учеб. пособие / Л.И. Аристова, А.В. Лукутин. – Томск: ТПУ, 2010. – 108 с.
3. Электротехника и электроника: в 3-х кн.. Кн. 1: Электрические и магнитные цепи / под ред. В.Г. Герасимова. – М.: Энергоатомиздат, 1996. – 288 с.
4. Электротехника и электроника: в 3-х кн. Кн. 2: Электромагнитные устройства и электрические машины / под ред. В.Г. Герасимова. – М.: Энергоатомиздат, 1997. – 272 с.