Похожие публикации

Вакантные места в вузы-партнеры
Документ
9 Институт политич.наук г.Ренн (Франция) Возможно обучение на англ.яз Николаева Елена Анатольевна 570- 7-89 комн....полностью>>

ЗАЯВКА на участие в IV Республиканской научно-практической конференции преподавателей
Документ
кафедра Название вуза указывается только при несовпадении с вуз...полностью>>

СписоК политических партий, имеющих право в соответствии с Федеральным законом от 11. 07. 2001 (2)
Документ
 политическая партия «Демократическая партия России»; 10. Общероссийская политическая партия «Народная партия «За женщин  России»; 11....полностью>>

Календарно-тематическое планирование элективного курса «Я решу задачу по физике!»
Календарно-тематическое планирование
Самостоятельная работа учащихся по физике: 7-8 кл. общеобразоват. учреждений: Дидакт. Материал / Н. А. Родина, Е. М. Гутник, И. Г. Кириллова; Под ред....полностью>>



Задания для контрольной работы и указания по ее выполнению

7


ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ И

УКАЗАНИЯ ПО ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЮ

3.1. ЗАДАНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Прежде чем приступить к выполнению контрольной работы, необходимо изучить соответствующие разделы курса и разобраться в решении приводимых в учебнике задач или задач, имеющихся в рекомендованных пособиях и задачниках.

При выполнении контрольной работы следует пользоваться общепринятыми обозначениями, расшифровывая их при первом применении. Решение должно сопровождаться краткими, но четкими пояснениями. Текст, формулы и числовые выкладки должны быть написаны чернилами четко и аккуратно. Все единицы измерения должны соответствовать Международной системе единиц СИ. Схемы и векторные диаграммы нужно вычерчивать с применением чертежных принадлежностей и соблюдением масштаба и ГОСТов 2.101 – 68 2.782 - 68 (Единая система конструкторской документации).

Для каждой задачи следует начертить электрическую схему.

Для замечаний рецензента обязательно оставлять поля шириной около 3 см. В конце работы следует расписаться, поставить дату, указать, какой литературой пользовались, и указать примерные затраты времени на выполнение контрольной работы.

Задача 1. В цепь синусоидального тока напряжением U = 100В и частотой f =50 Гц включена катушка с активным сопротивлением R и индуктивным XL.

Величины сопротивлений принять:

R - последняя цифра в шифре студента,

XL - предпоследняя цифра шифра.

Вместо нуля в шифре проставляется цифра 5. (Пример: шифр М-3407, тогда принимается R = 7Ом, XL = 5 Ом).

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.

Задача 2. В трехфазную сеть с линейным напряжением 380 В по схеме звезда включены лампы накаливания, мощность каждой 100 Вт. Количество ламп взять равным: в фазе А - последней цифре шифра студента, в фазе В - предпоследней и фазе С - третьей с конца. (Например, шифр М-3407, тогда принимается количество ламп: в фазе А - 7, в фазе В - 0 и в фазе С - 4 лампы). Если число ламп равно 0, то в этой фазе разрыв.


Определить:

  1. Мощность ламп в каждой фазе и общую мощность.

  2. Ток в фазах.

  3. Построить векторную диаграмму и из нее определить значение тока в нулевом проводе.

Задача 3. В трехфазную цепь с линейным напряжением 380 В включена по схеме «треугольник» симметричная активно-индуктивная нагрузка. Значения R и XL взять из первой задачи.

Определить:

  1. Фазные и линейные токи.

  2. Коэффициент мощности.

  3. Активную мощность нагрузки.

  4. Построить векторную диаграмму.

  5. Начертите схему включения этой нагрузки по схеме «звезда» и определите ток и мощность нагрузки.

Задача 4. Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором включен в сеть на номинальное напряжение 380 В. Технические данные электродвигателя приведены в таблице 1.

Определить:

  1. Номинальный Iн и пусковой Iпуск токи.

  2. Номинальный Мн, пусковой Мпуск и максимальный Ммакс моменты.

  3. Мощность, потребляемую двигателем из сети при номинальной нагрузке Р1 .

  4. Полные потери в двигателе при номинальной нагрузке .

  5. Построить механическую характеристику двигателя и обозначить на ней пусковой, максимальный и номинальный моменты.

3.2. УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЗАДАЧ

К задаче 1.

  1. Ток в катушке определяется по закону Ома:

где Z - полное сопротивление катушки .

  1. Коэффициент мощности при известных сопротивлениях определяется по формуле:

  1. Полная мощность определяется по формуле S = UI. Активная и реактивная мощности могут быть определены по одной из двух соответствующих формул:

;

.

При решении обязательно укажите единицы измерения.

  1. Емкость, при которой в цепи наступает резонанс токов, может быть определена из условия резонанса токов: равенства индуктивной и емкостной проводимостей параллельных ветвей

Емкостная проводимость

так как в ветви с емкостью активное сопротивление равно нулю.

Вычислив BL и приравняв ее значение Вс, вы определите значение емкости в фарадах.

Можно определить емкость несколько иначе. При резонансе индуктивная составляющая тока катушки  будет равна емкостному току

Определив IL и приравняв ее Ic, можно определить емкость С.

5. Построение векторной диаграммы целесообразно начинать с построения вектора напряжения U. Вектор тока в катушке будет сдвинут в сторону отставания (по часовой стрелке) на угол φ, который определяется по значению cos φ. (φ = агсcos φ).

Вектор емкостного тока будет сдвинут в сторону опережения на 90°. Вектор тока на головном участке совпадает с вектором напряжения. Векторы тока следует обязательно строить в определенном масштабе.

К задаче 2

  1. Электрическая мощность каждой фазы определяется умножением мощности одной лампы на число ламп в фазе.

  2. Ток в фазе (он же при схеме «звезда» и линейный) определяется из формулы:

Не ошибитесь при выборе фазного напряжения. При «звезде»

  1. Построение векторной диаграммы надо начинать с построения звезды векторов фазных напряжений (векторы сдвинуты друг относительно друга на 120°).

Векторы тока будут совпадать по направлению с соответствующими фазными напряжениями (т. к. нагрузка активная). Откладывать токи необходимо в одном и том же масштабе.

Сложив все векторы токов, вы получите вектор тока в нулевом проводе. Измерив его и умножив на масштаб тока, вы получите значение тока в нулевом проводе.

К задаче 3

  1. .При расчете симметричных трехфазных цепей расчет достаточно выполнить для одной фазы, так как все фазные токи равны.

Фазный ток определяется по закону Ома:

При схеме «треугольник» фазное напряжение  равно линейному , а линейный ток в  раз больше фазного при симметричной нагрузке. Мощность трехфазной системы равна сумме мощностей трех фаз, а при симметричной нагрузке определяется по формуле:

(У линейных напряжений и токов индекс «л» не пишется).

Коэффициент мощности определяется для фазной нагрузки.

  1. Построение векторной диаграммы следует начинать с построения треугольника фазных (они же линейные) напряжений.

Стрелки напряжений направляются в точку, обозначение которой стоит в индексе напряжения на первом месте (на схеме — наоборот: и напряжение UАВ, и ток IАВ направлены от точки А к точке В). К каждому напряжению следует пристроить под углом φ фазный ток. Затем приступают к постро­ению линейных токов.

Сначала необходимо получить напряжения для каждого линейного тока через определяющие его фазные токи. Для этой цели необходимо составить для каждой узловой точки уравнение по первому закону Кирхгофа. Для облегчения построения нужно вспомнить, что разность векторов можно за­менить суммой, поменяв знак вычитаемого вектора на обратный. Например  можно заменить

.

  1. Переключив сопротивления с треугольника на звезду, фазное напряжение будет равно:

Определите фазный ток (он же будет и линейным) по закону Ома.

Мощность определяется по той же формуле. Обратите внимание, что при переключении нагрузки с треугольника на звезду мощность уменьшилась в три раза.

К задаче 4

Таблица 1

Варианты к задаче 4

Номер варианта

Типоразмер электродвигателя

Основные технические данные электродвигателей

Мощность

Рн, кВт

КПД

ηн, %

Коэффициент мощности

cos φн

Номинальное скольжение

Sн, %

Критическое скольжение

Sкр, %

Кратность пускового

тока Iпуск / Iн

Кратность пускового

момента Мпуск / Мн

Перегрузочная

способность

Ммакс / Мн

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

При nc = 3000 об/мин

1

4А63А2

0,37

70,0

0,86

8,3

50,5

4,5

2,0

2,2

2

4А63В2

0,55

73,0

0,86

8,5

54,5

4,5

2,0

2,2

3

4А71А2

0,75

77,0

0,87

5,9

38,0

5,5

2,0

2,2

4

4А71В2

1,1

77,5

0,87

6,3

39,0

5,5

2,0

2,2

5

4А80А2

1,5

81,0

0,85

4,2

35,5

6,5

2,1

2,6

6

4А80В2

2,2

83,0

0,87

4,3

38,0

6,5

2,1

2,6

7

4А90L2

3,0

84,5

0,88

4,3

32,5

6,5

2,1

2,5

8

4А100S2

4,0

86,5

0,89

3,3

28,0

7,5

2,0

2,5

9

4А100L2

5,5

87,5

0,91

3,4

29,0

7,5

2,0

2,5

10

4А112М2

7,5

87,5

0,88

2,5

17,0

7,5

2,0

2,8

При nc = 1500 об/мин

11

4А71А4

0,55

70,5

0,70

7,3

39,0

4,5

2,0

2,2

12

4А71В4

0,75

72,0

0,73

7,5

40,0

4,5

2,0

2,2

13

4А80А4

1,1

75,0

0,81

5,4

34,0

5,0

2,0

2,2

14

4А80В4

1,5

77,0

0,83

5,8

34,5

5,0

2,0

2,2

15

4А90L4

2,2

88,0

0,83

5,1

33,0

6,0

2,1

2,4

16

4А100S4

3,0

82,0

0,83

4,4

31,0

6,0

2,0

2,4

17

4А100L4

4,0

84,0

0,84

4,6

31,5

6,0

2,0

2,4

18

4А11М4

5,5

85,5

0,85

3,6

25,0

7,0

2,0

2,2

19

4А132S4

7,5

87,5

0,86

2,9

19,5

7,5

2,2

3,0

20

4А132М4

11,0

87,5

0,87

2,9

19,5

7,5

2,2

3,0

Примечания:

  1. Номер варианта выбирается по последним двум цифрам шифра. Если эта цифра больше 20, то чтобы получить номер варианта надо вычесть 20, 40, 60 или 80. Например, шифр М-3476, тогда номер варианта будет 76 – 60 = 16.

  2. В обозначении типоразмера электродвигателя цифры и буквы обозначают:

4 – порядковый номер серии двигателей;

А – род двигателя – асинхронный;

двухзначная или трехзначная цифра – высота оси вращения;

S, М, L – условная длина станины;

А или В – длина сердечника статора (отсутствие данных букв означает, что двигатель изготавливается с одной длиной сердечника в установочном размере);

2 или 4 – число полюсов.

  1. Номинальный ток может быть определен из формулы номинальной мощности двигателя (мощности на валу)

  1. Номинальный момент двигателя в ньютнометрах (Н-м) определяется по формуле:

где  - номинальная мощность двигателя, кВт;

 - номинальная скорость вращения ротора, об/мин.

где  - скорость вращения магнитного поля статора;

 - номинальное скольжение в долях единицы.

Пусковой ток, пусковой и критический (максимальный) моменты определяются по соответствующим отношениям к номинальным значениям, приведенным в табл. 3 (каталожные данные).

  1. Мощность, потребляемая двигателем из сети, отличается от его номинальной мощности на величину потерь в двигателе, а коэффициент полезного действия вам дан

с учетом этого вы просто определите необходимые величины.

  1. Механическую характеристику двигателя n = f (M) можно построить, используя формулу:

где  - критическое скольжение, при котором двигатель развивает максимальный (критический) момент;

S - текущее скольжение (вы принимаете сами несколько значений от 0 до 1, в том числе для s и Sкp).

Скорость вращения ротора (вала) определяется по скольжению

n = nс (1 - s).

Рассчитанные для построения механической характеристики величины надо представить в виде таблицы:

S

n

M

Следует иметь в виду, что этот метод расчета механической характеристики дает приближенные результаты.

С учетом каталожных данных нанесите пусковой, максимальный и номинальный моменты (Мпуск, Ммакс, Мн) и уточните механическую характеристику.

  1. Построить характеристику М = f (S).