ДЗ: Контрольная работа вариант 8

Анализ простых цепей постоянного тока
Задача.Цепь постоянного тока содержит несколько резисторов, соединенных смешанно. Схема цепи с указанными сопротивлениями приведена на соответствующем рисунке. Номер рисунка, заданные значения одного из напряжений или токов и величина, подлежащая определению, приведены в табл. 8.1. Всюду индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора, по которому проходит ток или на котором действует это напряжение. Например, через резистор R3 проходит ток I₃ и на нем действует напряжение U₃. Определить также мощность, потребляемую всей цепью, и расход электрической энергии цепью за 8 часов работы.
Пояснить характер изменения электрической величины, заданной в таблице вариантов (увеличится, уменьшится, останется неизменной), если один из резисторов замкнуть накоротко или выключить из схемы. При этом считать источник ЭДС Е идеальным (напряжение U на входе цепи неизменным). При трудностях логических пояснений ответа можно выполнить расчет требуемой величины в измененной схеме и на основании сравнения ее в двух схемах дать ответ на вопрос.
Анализ сложных цепей постоянного тока
Задача.Для электрической цепи, значения ЭДС источников и сопротивлений приемников которой приведены в соответствующем варианте задания табл. 8.2 выполнить следующее:
1.Составить уравнения для определения токов путем непосредственного применения законов Кирхгофа (указав, для каких узлов и контуров эти уравнения записаны). Решать эту систему уравнений не следует.
2.Определить токи в ветвях методом контурных токов.
3. Определить режимы работы активных элементов и составить баланс мощностей.
4. Провести проверку правильности решения задачи по второму закону Кирхгофа
Однофазные цепи переменного тока
Задача 1.Напряжение на зажимах цепи, вариант которой соответствует последней цифре учебного шифра студента и изображенной на рис. 8.21, изменяется по закону u=U_m sinwt. Амплитудное значение напряжение U_m, значения активных сопротивлений R₁ и R₂, индуктивностей катушек L₁ и L₂, емкостей конденсаторов С₁ и С₂ приведены в табл. 8.3. Частота питающего напряжения f = 50 Гц.
Необходимо: Изобразить электрическую цепь, согласно заданным параметрам сопротивлений и определить: полное сопротивление Z; напряжение U, приложенное к цепи; ток I; угол сдвига фаз j (по величине и знаку); активную Р, реактивную Q и полную S мощности цепи. Определить закон изменения тока в цепи. Определить характер (индуктивность, емкость) и параметры элемента, который должен быть включен в электрическую цепь для того, чтобы в ней наступил резонанс напряжений. Указать способ включения этого элемента. Пояснить характер изменения (увеличится, уменьшится, останется без изменения) тока, активной и реактивной мощности в цепи при увеличении частоты тока в два раза. Напряжение, приложенное к цепи, считать неизменным.
Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить ее построение.
Задача 2. В цепь синусоидального тока напряжением U и частотой f включена катушка с активным сопротивлением R и индуктивным X_Lрис. 8.22.
Определить: 1) Ток в катушке. 2) Коэффициент мощности. 3) Полную, активную и реактивную мощности. 4) Емкость, при которой в цепи наступит резонанс токов. 5) Построить векторную диаграмму.
8.3. Трехфазные цепи
Задача 1. Для электрической схемы, изображенной на рис. 3.1. по заданным в табл. 8.5. параметрам и линейному напряжению определить: фазные и линейные токи, ток в нейтральном проводе (для четырех проводной схемы), активную, реактивную и полную мощности всей цепи и каждой фазы отдельно. Построить векторную диаграмму токов и напряжений на комплексной плоскости. Расчет проводить комплексным методом.
Задача 2. Для электрической схемы, изображенной на рис. 3.3. по заданным в табл. 8.6. параметрам и линейному напряжению определить: фазные и линейные токи, активную, реактивную и полную мощности каждой фазы и всей цепи. Построить векторную диаграмму токов и напряжений на комплексной плоскости. Расчет проводить комплексным методом.
8.4. Трансформаторы
Задача 1. Для однофазного трансформатора, параметры которого приведены в табл. 8.7 определить номинальные токи первичной I_1НОМ и вторичной I_2НОМ обмоток, коэффициент трансформации, число витков и диаметр каждой обмотки при плотности тока в обмотках J = 2,5 А/мм².
Задача 2. Для трехфазного трансформатора, параметры которого приведены в табл. 8.8 определить номинальные токи первичной I_1НОМ и вторичной I_2НОМ обмоток, ток холостого хода I₀, коэффициент мощности холостого хода cosφ, коэффициент трансформации n, сопротивления первичной и вторичной обмоток R₁, X₁, R₂, X₂. Построить внешнюю характеристику U₂ = ƒ₁(β) и зависимость КПД от нагрузки η = ƒ₂(β) для сosφ₂ = 0,8.
8.5. Асинхронные двигатели
Задача 1. Номинальная мощность трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Р_НОМ, номинальное напряжение
U_НОМ, номинальная частота вращения ротора n_НОМ, номинальный КПД η_НОМ номинальный коэффициент мощности сosφ, число пар полюсов обмотки статора p, кратность пускового тока β = I_ПУСК / I_НОМ; кратность пускового момента δ =М_ПУСК / М_НОМ; кратность максимального момента λ = М_MAX/ М_НОМ. Определить: мощность, потребляемую из сети Р_1НОМ, номинальный I_НОМ и пусковой I_ПУСК токи, частоту вращения магнитного поля статора n₁, номинальное s_НОМ и критическое s_КР скольжение, номинальный, максимальный и пусковой моменты двигателя. Построить механическую характеристику М = f(n). Данные взять из табл. 8.9.
8.6. Машины постоянного тока
Задача.Двигатель параллельного возбуждения, с номинальным напряжением , развивает номинальную мощность . Номинальная скорость вращения якоря и минимальный К.П.Д. . Потери мощности в цепи якоря и в цепи возбуждения заданы в процентах от потребляемой мощности двигателя (табл. 8.11). Определить: ток в цепи возбуждения, ток и сопротивление якоря при номинальной нагрузке , номинальный вращающий момент при пуске двигателя с пусковым реостатом, построить механическую характеристику двигателя (М), определить ΔР_МЕХ + ΔР_МАГН.
8.7. Выпрямители
Задача.По заданным параметрам нагрузки, табл. 8.12, рассчитать недостающие параметры нагрузки. Выбрать схему выпрямления и начертить ее с питанием от трансформатора. Сглаживающий фильтр не применять. Рассчитать параметры выпрямителя и вентилей (диодов). По справочнику выбрать тип вентилей (диодов).