Экзаменационные билеты к экзамену (842037)
Текст из файла
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТимени Н.Э. БАУМАНАМетодическое пособие по подготовке к сдаче экзамена по дисциплине«Основы электротехники»МГТУ имени Н.Э. БауманаМОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТимени Н.Э. БАУМАНАМетодическое пособие по подготовке к сдаче экзамена по дисциплине«Основы электротехники»МоскваМГТУ имени Н.Э. Баумана2012УДК 681.3.06(075.8)ББК 32.973-018И201Методическое пособие по подготовке к сдаче экзамена по дисциплине «Основыэлектротехники»/ Коллектив авторов –М.: МГТУ им.
Н.Э. Баумана, 2012. – 52 с.: ил.В курсе лекций рассмотрены основные этапы курса «Основы электротехники».Ил. 39. Табл. 5. Библиогр. 7 назв.УДК 681.3.06(075.8)© МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012АННОТАЦИЯВ методическом пособии рассмотрены основные темы курса «Основы электротехники» такие как:способы расчета электрических принципиальных цепей, а именно номиналов электронном радиоэлементов, величину силы тока и величину напряжения на каждом из элементов электрическойцепи, законы переходных процессов при подачи напряжения питания в цепь, курс оканчиваетсярассмотрением принципов работы электронного механического двигателя.ANNOTATIONIn the textbook describes the main themes of the course "Fundamentals of ElectricalEngineering," such as how to calculate the principal electrical circuits, namely the nominal radioelectronic elements, the magnitude of the current and the voltage on each of the circuit elements,the laws of the transients in the supply voltage in the circuit course ends with a consideration ofthe principles of electronic mechanical engine.1.
Вопросы……………………………..…………………………………………………………………72. Задачи…………………………………………………………………………………………………..213. Теория………………………………………………………………...………………………………..331.Вопросы2. Задачи2.ТеорияМагнитные цепи при постоянноймагнитодвижущей силе (МДС).Магнитная цепь (МЦ) – часть электротехнического устройства,предназначенного для создания в определенном месте пространствамагнитного поля требуемой интенсивности и направленности.
Магнитныецепи составляют основу практически всех электротехнических устройств имногих измерительных приборов.В составе МЦ имеются элементы, возбуждающие магнитное поле (однаили несколько намагничивающих обмоток или постоянные магниты) имагнитопровод, выполненный в основном из ферромагнитных материалов.Использованиеферромагнетиковобусловленоихспособностьюмногократно усиливать внешнее (поотношению к ним) магнитное поле,создаваемоенамагничивающимиобмоткамиилипостояннымимагнитами. Ферромагнетики отличаетвысокая магнитная проницаемость посравнению с окружающей средой, чтодает возможность концентрировать инаправлять магнитные поля.На рис.
1.1 в качестве примерапредставленыМЦнекоторыхэлектромагнитных устройств:а– машин постоянного тока, б –электромагнитного реле,в –трансформатор, г и д – тормозныхэлектромагнитов,е–магнитоэлектрическогоизмерительного прибора. Цифрой 1- обозначены ферромагнитные частимагнитопроводов,2 – воздушные зазоры, 3 – намагничивающиекатушки, 4 – постоянный магнит.МЦ с постоянной МДС называются цепи, в которых магнитное полевозбуждается постоянными токами намагничивающих обмоток илипостоянными магнитами.При анализе и расчете магнитных цепей пользуются следующимивеличинами, характеризующими магнитное поле:1. B – вектор магнитной индукции.
Характеризует интенсивность инаправленность магнитного поля в данной точке пространства.ВбВс1 22м ).Единица измерения – тесла (1 Тл = м1Задачи расчета МЦ при постоянном потокеАналогия между ЭЦ и МЦ позвляет применить методы расчета НЦ к МЦ.Заданы конфигурация магнитопровода, его р-ры, материал и расположениекатушек постоянного тока. При расчете МЦ поставлены задачи: прямая-заданаиндукция или поток, требуется определить намагнич силу необход для созданияэтой индукц или потока.Обратная задача-задана намагн сила, надо опред.создаваемые ей потоки или индукции на участках магнитопровода. При расчете вслучае неразветвленной цепи достаточно ур-я составленного по з-ну полноготока, а в случае разветвленной ее разбивают на замкнут кон-ры, состоящие изотдельных ветвей и решают систему ур-ний по ЗНК.
Пример расчета неразветвлМЦ:0) Определ направл потокаФ и намагн силы Iw по прлу правого винта1) Разбив МЦ на уч-кипостоянного сечения иодинаковой магнитнойпроницаемости и определплощади S и длины L учков2) Зная поток находим В=Ф/S3) По кривой намагничивания для данного материала и известной Вопределяем Н4) По з-ну полного тока знаяН определяем Iw:H*L=I*w5) Зная число витковопредеяем ток.Особенности переходных процессов в ЭЦ с НЭ.Переходные процессы в НЦ, как и установившиеся процессы, описываются нелиндиффер ур-ями, которые не имеют общего решения, поэтому применяютприближенные анал и граф методы решения нелин дифф ур-ний, как-то: методусловной линеаризации, кусочно-линейной аппроксимации и.т.д. Основнаязадача-определение временной зависимости тока или напряжения на заданномуч-ке цепи, если известен закон изменения всех ЭДС и источников тока в цепи, т епровести гармонический анализ искомой вел-ны тем или иным методом.
В техслучаях когда вопрос о форме кривых I(t) и U(t) нас непосредственно неинтересует, можнго воспользоваться методом эквивалентных синусоид, чтопозволяет применить к расчету комплексный метод (м-д расчета по действ зн-ям).Остальных вопросов не нахожу в лекциях! В книгах пишут чушь которую оченьнеприятно перебивать20. К А Т У Ш К А И Н Д У К Т И В Н О С Т И С Ф Е Р Р О М А Г Н И Т Н Ы М С Е Р Д Е Ч Н И К О М В У С Т А Н О В И В Ш Е М С Я Р Е Ж И М ЕПРИ СИНУСОИДАЛЬНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ: ФОРМА КРИВЫХ ТОКА, ПОТОКА, НАПРЯЖЕНИЯ, ПОТЕРИМОЩНОСТИ В СЕРДЕЧНИКЕ, ВЫБОР ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СИНУСОИДЫ. = f(i)Напряжение на зажимах катушки: U=ir + d1/dtr - активное сопротивление катушки1 – потокосцепление катушки: 1 = + s - основное потокосцеплениеs – рассеивающее потокосцепление, замыкается по воздуху, поэтомусчитают: Ls = s /iПредполагают, все витки катушки производят основное потокосцепление Ф:U = ir + Lsdi/dt + WdФ/dt = ir + Lsdi/dt + U0Т.к.
Ф(i) – нелинейная, то из уравнение невозможно определить i(t), Ф(t) при заданномu(t).Допущения:- сопротивление катушки мало r~0- Фs~0 по сравнению с ФТогда Ur + ULs малы в сравнении с U(t) => U= U0 = WdФ/dt(1)e = -u = - WdФ/dt = -d/dt , Li, если с сердечником.Зависимость (i) подобна B(H): петля гистерезиса.Из (1) можно определить Ф или , если задано U(t):U = Umcoswt = d/dt = WdФ/dt => Ф=[Um./(wW)]sinwt = Фmsinwt = (Um/w) sinwt = msinwt2/2 = 4,44Фm = Um/(wW) ,Um = wWФmU=2fWBS = 4,44fWSBmКривую тока можно построить графически, если известна U(t) и петля гистерезиса Ф(i).При синусоидальном потоке катушки с ферромагнитным сердечником ток будетнесинусоидальный.
Для правильного выбора электрической схемы, заменяющейдействительные несинусоидальные кривые тока и напряжения в сердечнике, надорассмотреть потери энергии в сердечниках при периодическом изменении магнитногопотока. Эти потери складываются из потерей на вихревые токи и на гистерезис.1. Под действием переменного магнитного потока в сердечнике наводится ЭДС,вызывающая токи, называемые вихревыми (правило Ленца), они ( вихревые токи)вызывают размагничивание.
Протекание вихревых токов приводит к выделениютепла в сердечнике, соответственно мощность называется потерями на вихревыетоки.PB =kf2Bm2G , гдеk - эмпирический коэффициент пропорциональности,1.Операторный метод расчета переходных процессов, основные свойства преобразованияЛапласа. Компонентные уравнения элементов.
Операторные схемы замещения элементов.Переходный процесс – процесс перехода цепи от одного энергетического состояния к другому.Эти процессы вызываются коммутацией эл. цепи. Коммутация – любое изменение параметровцепи, ее конфигурации, а также отключение и подключение источников. Коммутацию считаютмгновенной, однако перех.
процесс протекает опред. время. Следствие – законы коммутации:1) iL (0 ) iL (0 ) 2) UC (0 ) UC (0 ) .Операторный Метод расчета переходных процессов. Сущность ОМ – исходные интегродиффер.уравнения, записанные на основании законов коммутации, заменяются алгебраическими вобласти комплексного переменного s j . В основе метода лежит преобразование ЛапласаF ( s) f (t ) e st dt (1), f (t ) -оригинал.
Для перехода от f (t ) к F ( s) необх.: f (t ) A e 0t при t>0,0A и 0 - положительные константы. Изображением ф-ии f (t ) по Лапласу или операторнымизображением называется функция F ( s) комплекс. переменного s , определяемая прямымипреобраз. Лапласа. Обратное преобразование: f (t ) (1/ 2 j ) 0 j 0 jF ( s) e st ds где s j .f (t ) F (s); F (s) f (t ) .Основные св-ва преобраз. Лапласа.nn1) Теор.
линейности: k 1 ak f k (t ) k 1 ak Fk (s)2) Теор. дифференцирования оригинала f '(t ) s F (s) f (0)3) Теор. интегрирования оригиналаt0f (t )dt F ( s) / s4) Теор. запаздывания f (t ) e F (s)5) Теор. смещения e t f (t ) F (s )6) Теор. о предельных сложениях lim f (t ) lim s F (s) , lim f (t ) lim s F (s)t s 0t 0s (?) Компонентные уравнения элементовУбедимся в том, что этапы составления системы диф. ур-ий и их преобразования по Лапласуможно заменить прямым составлением ур-ий для изображений.U L (t ) L (diL / dt ) , i(t ) I (s) , U L (t ) U L (s) SL I (s) L i(0)ttДля U c (t ) (1/ c) i dt U c (0) , (1/ c) i dt I ( s), U c (0) U c (s) ss c00U (0), Т.о.
при составлении ур-ий цепи в операторной формеU c (t ) U c (s) I ( s) cscsавтоматически будут учитываться начальные условия.Операторные схемы замещения элементов.Для составления операторной схемы, в исх. схемепосле коммутации заменяют все элементы ихизображениями. Изображения заданных ЭДС иисточников тока в общем случае находят по таблицеоригиналов и изображений, в частном случае еслиE=const , I=const , то E(s) E / s и I (s) I / s .Изображение r совпадает с оригиналом.Изображение L при ненулевых н.у. состоит из двухэл-тов: пассивного L s и ист. ЭДС EL (s) L iL (0 )направленного по направлению с током iL (0 ) .U L (s) sL I (s) LiL (0 )Изображ. с сост.
из 2 эл-тов: 1/ s c и Ec (s) U c (0 ) / s направленного против направления U c (0 ) .I ( s) U (0 )U c ( s) c c sсs sНелинейные ЭЦ. Общие понятия, параметры нелинейных элементов.Нелинейной считается такая ЭЦ, которая содержит в себе хотя бы одиннелинейный эл-нт (НЭ), т.е. эл-т U и I на зажимах которого связаны нелинейнойзависимостью. В нелин-ных ЭЦ различают НЭ емкости, резисторы,индуктивности.НЛ резистор характеризуется ВАХ:Хар-ка 2- сопр-е уменьшается с ростом тока(Электрич лампа, полупр-ковые диоды)Хар-ка 3- сопр-е растет с увелич.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.