Основы электротехники

5452
знака
2
таблицы
3
изображения

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ ЗАОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Инженерный факультет

Кафедра электрооборудования и автоматики

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по предмету "Электротехника и электроника"

Москва, 2010


Задача 1

 

Вычертить схему и рассчитать основные электрические параметры однополупериодного выпрямителя с активным сопротивлением нагрузки Rн при питании от источника синусоидального напряжения U:

1.  Среднее значение выпрямленного напряжения и тока Uнср Iн ср.

2.  Среднюю мощность нагрузочного устройства Рн ср.

3.  Амплитуду основной гармоники выпрямленного напряжения U ОСН m.

4.  Коэффициент пульсаций р выпрямленного напряжения.

5.  Действующее значение тока нагрузки I.

6.  Полную мощность S источника питания.

7.  Активную мощность Р в сопротивлении нагрузки.

8.  Коэффициент мощности выпрямителя.

 

Дано: U=40 В, Rн=5 ом.

Определить: Uн.ср, Iн.ср, Uосн.м, р, I, S, P, cosφ.

Решение:

1.  Среднее значение выпрямленного напряжения


Среднее значение выпрямленного тока

2.  Средняя мощность нагрузочного устройства

3. Амплитуда основной гармоники выпрямленного напряжения

4. Коэффициент пульсации

5. Действующее значение тока нагрузки

6. Полная мощность источника питания

7. Активная мощность в сопротивлении нагрузки


8. Коэффициент мощности выпрямителя

 

Задача 2

 

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором включен в сеть на номинальное напряжение 380В.

Определить:

1.  Номинальный ток Iн.

2.  Номинальный момент Мн.

3.  Пусковой ток Iпуск, пусковой момент Мпуск и максимальный Ммакс моменты.

4.  Мощность Р1 потребляемую двигателем из сети при номинальной нагрузке.

5.  Полные потери в двигателе при номинальной нагрузке.

6.  Построить механическую характеристику двигателя n=f(M).

7.  С учетом каталожных данных нанести на график механической характеристики двигателя пусковой, максимальный и номинальный моменты и уточнить характеристику.

 

Трехфазный асинхронный двигатель 4а132М4 с короткозамкнутым ротором имеет следующие данные:

- кратность максимального момента Ммах/Мн=3,0

- номинальное напряжение Uн=380 В

- мощность на валу двигателя Рн=11 кВт

- коэффициент мощности cosφ=0,87

- коэффициент полезного действия ηн=87,5%

- номинальное скольжение sн=2,9%

- критическое скольжение sкр=19,5%

- кратность пускового тока Iпуск/Iн=7,5

- кратность пускового момента Мпускн=2,2

Задание:

1.  Определить номинальный ток, номинальный момент, пусковой ток, пусковой и максимальный моменты; мощность, потребляемую двигателем из сети; полные потери в двигателе; построить механическую характеристику

Решение:

1.  Номинальный ток двигателя

2. Номинальный момент

где

3. Пусковой ток

Пусковой момент

Максимальный момент


4. Мощность, потребляемая из сети

5. Полные потери в двигателе

6. Механическую характеристику двигателя строим по упрощенной формуле Клосса:

,

где s=0,01;0,2;0,4;0,6;0,8;1

Таблица 1 – Данные для построения механической характеристики

Величина Ед.изм Скольжение
0,01 0,2 0,4 0,6 0,8 1 0,029 0,195
М Нм 22 216,3 170,4 127,2 99,5 158,7 63 216,4

n2

об/мин 1485 1200 900 600 300 0 1457 1208

 


Рисунок 2 – Механическая характеристика двигателя

 

Задача 3

 

Однофазный трансформатор имеет следующие номинальные данные: мощность Sн; высшее напряжение U; низшее напряжение U.

Кроме того, заданы величины: мощность потерь холостого хода Р0; процентное значение напряжения короткого замыкания uк=5%; коэффициент мощности при коротком замыкании cos ; коэффициент мощности вторичной обмотки .

Определить:

1.  Номинальные токи I и I.

2.  Коэффициент трансформации k.

3.  Коэффициент полезного действия трансформатора при значениях коэффициента нагрузки =0,1; 0,5; 0,75; 1; 1,25.

4.  Построить график зависимости

Однофазный двухобмоточный трансформатор включен в сеть с напряжением Uн при схеме соединения Y/Yн.

Дано: Полная мощность SH=20 кВА,

Первичное линейное напряжение U1H=10 kB,

Вторичное линейное напряжение U2H=0,4 kB,

Напряжение короткого замыкания UК=5%,

Мощность потерь холостого хода p0=220 Вт,

Коэффициент мощности cosφ=0,8

Коэффициент мощности при к.з. cosφ=0,55.

1.  определить номинальные токи в обмотках, коэффициент трансформации.

2.  Построить зависимость КПД трансформатора от нагрузки η=f(β).

Решение:

1. Коэффициент трансформации

=10/0,4=25

2. Силы номинальных токов в обмотках трансформатора:

первичной I ==20/(1,73·10)=1,16 А;

вторичной I = =20/(1,730,4) = 28,9 А.

3. Для построения графиков  вычисляем КПД для ряда значений коэффициента нагрузки , равных 0,25; 0,5; 0,75; 1,0 и  при cos=0,83 и U1=const по формуле:

где Рк=Uк Iк cosφ=500*1.16*0,55=319 Вт

Uк=(U/100%)*Uк%=(10000/100)*5=500 В

Результаты расчетов сводим в таблицу:


η

0,1

0,5

0,75

1

0,88

0,96

0,97

0,967

Рисунок 3 – График зависимости КПД от коэффициента загрузки

По значениям  и КПД строим графики зависимости КПД от коэффициента загрузки (рисунок 3).


Литература

 

1.  Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. М.: Высш. школа. 1999.

2.  Иванов И.И., Лукин А.Ф., Соловьев Г.И. Электротехника. Основные положения, прмеры и задачи. Серия "Учебники для вузов. Специальная литература" - СПб.: Издательство "Лань", 1999.

3.  Иванов И.И., Равдоник В.С. Электротехника. М.: Высшая школа, 1984.

4.  Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1985.

5.  Справочное пособие по электротехнике и основам электроники / под ред. В.Г. Герасимова. М.: Высш. школа, 1987.


Информация о работе «Основы электротехники»
Раздел: Физика
Количество знаков с пробелами: 5452
Количество таблиц: 2
Количество изображений: 3

Похожие работы

Скачать
26687
5
11

... развивается электрическая тяга, появляются электрохимия и электрометаллургия, электроэнергия начинает применяться в быту. На базе развития электротехнической науки делают первые успехи электроника и радиотехника. Электротехника как наука является областью знаний, в которой рассматриваются электрические и магнитные явления и их практическое использование. Современная энергетика - это в основном ...

Скачать
33610
0
0

... Теоретические основы электротехники. Изд. 4-е, перераб. и доп. Учебник для энергетич. и электротехнич. специальностей техникумов. М. «Высш. Школа», 1975. 496 с. с ил.3. Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники Уч. Пособие для студентов неэлектрических специальностей, средн. специальных уч. Заведений изд. 3-е.-М.: «Высш. Школа», 1998. 752 с. ил.4. Китунович Ф.Г. ...

Скачать
9299
1
4

... в цепи синусоидального тока   Пусть через каждый элемент протекает синусоидальный ток . Тогда, согласно компонентным уравнениям и с учетом синусоидальности тока получаем: ; ; Напряжения на элементах в цепи синусоидального тока так же синусоидальны и имеют ту же частоту, но другие амплитуды и начальные фазы. Учитывая стандартную запись напряжения , получаем R L C ...

Скачать
54302
0
1

... Лабораторна робота №9   РЕЗОНАНС СТРУМІВ Мета роботи: дослідити електричний резонанс в лінійному колі синусоїдного струму з паралельним з’єднанням котушки індуктивності і конденсатора. Теоретичні положення На мал.9.1 зображено коло з паралельним з’єднанням котушки з втратами і конденсатором, яке називають паралельним коливальним контуром. Повну вхідну провідність кола позначають виразом ...

0 комментариев


Наверх