151815 (Основы электротехники)
Описание файла
Документ из архива "Основы электротехники", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "контрольные работы и аттестации", в предмете "физика" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "151815"
Текст из документа "151815"
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:
-
Среднее значение выпрямленного напряжения и тока Uнср Iн ср.
-
Среднюю мощность нагрузочного устройства Рн ср.
-
Амплитуду основной гармоники выпрямленного напряжения U ОСН m.
-
Коэффициент пульсаций р выпрямленного напряжения.
-
Действующее значение тока нагрузки I.
-
Полную мощность S источника питания.
-
Активную мощность Р в сопротивлении нагрузки.
-
Коэффициент мощности выпрямителя.
Дано: U=40 В, Rн=5 ом.
Определить: Uн.ср, Iн.ср, Uосн.м, р, I, S, P, cosφ.
Решение:
-
Среднее значение выпрямленного напряжения
Среднее значение выпрямленного тока
-
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:
-
Номинальный ток Iн.
-
Номинальный момент Мн.
-
Пусковой ток Iпуск, пусковой момент Мпуск и максимальный Ммакс моменты.
-
Мощность Р1 потребляемую двигателем из сети при номинальной нагрузке.
-
Полные потери в двигателе при номинальной нагрузке.
-
Построить механическую характеристику двигателя n=f(M).
-
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 Мпуск/Мн=2,2
Задание:
-
Определить номинальный ток, номинальный момент, пусковой ток, пусковой и максимальный моменты; мощность, потребляемую двигателем из сети; полные потери в двигателе; построить механическую характеристику
Решение:
-
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 U1Н; низшее напряжение U2н.
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:
-
Номинальные токи I1н и I2н.
-
Коэффициент трансформации k.
-
Коэффициент полезного действия трансформатора при значениях коэффициента нагрузки =0,1; 0,5; 0,75; 1; 1,25.
-
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. cosφ1к=0,55.
-
определить номинальные токи в обмотках, коэффициент трансформации.
-
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 I1н = =20/(1,73·10)=1,16 А;
вторичной I2н = =20/(1,73 0,4) = 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 cosφ1к=500*1.16*0,55=319 Вт
Uк=(U1Ф/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
-
Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. М.: Высш. школа. 1999.
-
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.
-
Иванов И.И., Равдоник В.С. Электротехника. М.: Высшая школа, 1984.
-
Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника. М.: Энергоатомиздат, 1985.
-
Справочное пособие по электротехнике и основам электроники / под ред. В.Г. Герасимова. М.: Высш. школа, 1987.