РГР_Електротехніка2011

міністерство освіти і науки, молоді та спорту україни



Херсонська державна морська академія



КАФЕДРА ЕКСПЛУАТАЦІЇ суднового електрообладнання

І ЗАСОБІВ автоматики







Шифр №








Реєстр. №










Методичні рекомендації

до виконання розрахунково-графічної роботи



з дисципліни
«електротехніка»



факультет
суднової енергетики





підготовки бакалавра




галузь знань
0701 Транспорт і транспортна інфраструктура




напрям
6.070104 Морський та річковий транспорт




професійне спрямування
Експлуатація суднових енергетичних установок




курс
ІІ, IIІ




форма
навчання
денна / заочна













Херсон - 2011

Методичні рекомендації до розрахунково-графічної роботи з дисципліни «Електротехніка» для курсантів (студентів) напряму 6.070104 «Морський та річковий транспорт» денної (заочної) форми навчання розробила к.т.н., доцент Рудакова Г.В., оформила асистент Кошелик Л.А.– Херсон: ХДМА, 2011 – 26 с.
Укр. мовою.







Методичні рекомендації розглянуто та ухвалено на засіданні кафедри
експлуатації суднового електрообладнання
і засобів автоматики


від «28» жовтня 2011 р.


протокол № 3











Начальник навчально-методичного відділу

В.В. Черненко

«_____» __________ 2011 р.











Завідувач кафедри експлуатації суднового електрообладнання
і засобів автоматики,
д.т.н., професор

Є.О. Ісаєв

«___» __________ 2011 р.












Мета і задачі роботи

Дані методичні вказівки розроблені згідно з робочою навчальною програмою з дисципліни «Електротехніка» для курсантів (студентів) напряму 6.070104 «Морський та річковий транспорт» денної (заочної) форми навчання.
Навчальна дисципліна «Електротехніка» має провідне значення в освітньо-професійної підготовці, так як суднове електрообладнання – це насамперед різноманітні електричні машини, які генерують електричну енергію, забезпечують роботу суднових механізмів та систем, сприяють роботі автоматичних пристроїв.
Студент в результаті виконання розрахунково-графічної роботи повинен вміти:
використовувати закони Кірхгофа для аналізу електричних кіл, розраховувати електричні кола методами еквівалентних перетворень кіл, визначати еквівалентні та вхідні опори електричних кіл;
проводити аналіз кола з нелінійними елементами;
використовувати основні закони для аналізу електричних кіл синусоїдального струму, визначати умови резонансу напруг і резонансу струмів;
аналізувати трифазні кола при з’єднанні навантаження трикутником і зіркою;
розраховувати та аналізувати перехідні процеси лінійних електричних кіл;
розраховувати магнітні кола;
робити розрахунки основних параметрів електричних машин.










Вимоги до виконання та оформлення
розрахунково-графічної роботи

РГР полягає у виконанні 11 задач. Номера задач по варіантах приведені в таблиці 1. Номер варіанта задається викладачем.
При оформленні пояснювальної записки (ПЗ) розрахунково-графічної роботи варто керуватися ДСТУ 3008-95 «ДОКУМЕНТАЦІЯ. ЗВІТИ В СФЕРІ НАУКИ I ТЕХНІКИ. Структура i правила оформлення».
Текст пояснювальної записки повинен бути чітко і акуратно написаний чорнилом (пастою) одного кольору (чорним, однакової щільності) або надрукований через півтора міжстрокових інтервали на принтері (шрифтом 14 пт Times New Roman) на одній стороні аркуша білого паперу формату А4 (210 х 297 мм), користуючись програмою Office Word Microsoft.
При написанні пояснювальної записки необхідно дотримуватися наступних розміри полів: верхнє, ліве й нижнє
· не менш 20 мм, праве
· не менш 10 мм. Розмір лівого поля рекомендується встановлювати
· 35-40 мм.
Помилки (описки, графічні неточності) допускається виправляти підчищенням або зафарбовуванням білою фарбою (коректором) і нанесенням на тім же місці виправленого зображення. Ушкодження аркушів текстових документів, помарки і сліди не повністю вилученого колишнього тексту не допускаються.
Нумерацію сторінок варто виконувати арабськими цифрами, дотримуючись наскрізної нумерації по всьому тексту. Номер сторінки проставляють у правому нижньому куті сторінки без крапки наприкінці. Рисунки і таблиці, що розташовані на окремих сторінках, включають у загальну нумерацію сторінок.
Ілюстрації (креслення, рисунки, графіки, схеми, діаграми) варто розташовувати безпосередньо після тексту, у якому вони згадуються вперше, або на наступній сторінці. На всі ілюстрації повинні бути дані посилання в тексті. При користуванні програмою Office Word Microsoft у ході написання РГР кожну ілюстрацію необхідно вставляти в таблицю 2х1 (без контурів).
Креслення, рисунки, схеми, які розміщені у РГР, повинні відповідати вимогам стандартів: «Єдина система конструкторської документації» (ЄСКД) і «Єдина система програмної документації» (ЄСПД).
Цифровий матеріал, як правило, оформляють у вигляді таблиць. Таблицю варто розташовувати безпосередньо після тексту, у якому вона згадується вперше, або на наступній сторінці. На всі таблиці повинні бути посилання в тексті РГР. Таблиці варто нумерувати арабськими цифрами порядковою нумерацією в межах розділу, за винятком таблиць, що наводять у додатках.
Номер таблиці складається з номера розділу і порядкового номера таблиці, розділених крапкою. Наприклад, таблиця 2.4 – четверта таблиця другого розділу. Якщо в розділі одна таблиця, її нумерують. Таблиця може мати назву, яку приводять над таблицею (вирівнювання тексту за шириною). Назва повинна бути короткою і відбивати зміст таблиці.
Формули і рівняння розташовують безпосередньо після тексту, у якому вони згадуються, по центру сторінки. Вище і нижче кожної формули або рівняння повинно бути залишене не менш одного вільного рядка. При користуванні програмою Office Word Microsoft у ході написання РГР кожну формулу необхідно вставляти в таблицю 1х2 (без контурів), а також користуватися редактором формул при наборі будь-яких математичних виразів.
Формули і рівняння варто нумерувати порядковою нумерацією в межах розділу. Номер формули або рівняння складається з номера розділу і порядкового номера формули або рівняння, розділених крапкою. Наприклад, формула (3.3) – третя формула третього розділу. Номер формули або рівняння вказують на тім же рівні в дужках у крайньому правому положенні на рядку. Пояснення значень символів і числових коефіцієнтів, що входять у формулу, варто приводити безпосередньо під нею в тій послідовності, у якій вони подані у формулі.

Завдання до розрахунково-графічної роботи

Табл. 1 – Варіанти завдань на РГР

№ теми

№ варіанта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11



·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·.7
8.13
9.3
10.3
11.10


Вибір варіанту завдання

Варіант завдання для виконання розрахунково-графічної роботи вибирається згідно останньої цифри залікової книжки.



Тема 1. Основні поняття електротехніки

Задача 1.1. Напруга між точками 1 і 2 дорівнює 24 В. Обчислити потенціал точки 1, якщо потенціал точки 2
·2 = 4 В.
Задача 1.2. Визначити потенціал точки а, якщо потенціал точки в
·в = -5 В, а напруга між точками дорівнює Uab = ЗО В.
Задача 1.3. Густина струму в провідному середовищі з поперечним перерізом S = 4 мм2 дорівнює 8,40 мА/мм2. Обчислити величину струму, який проходить в провіднику.
Задача 1.4. Опір телефонної лінії, виконаної з мідного проводу перерізом 2,5 мм2, дорівнює R= 12 Ом. Визначити довжину лінії.
Задача 1.5. Для прокладання лінії зв'язку використали мідний провід довжиною 2,5 км. Визначити діаметр проводу, якщо його опір R = 18 Ом.
Задача 1.6. При виготовленні спіралі опором R = 22 Ом використали ніхромовий провід діаметром 2 мм. Обчислити довжину проводу.
Задача 1.7. Для заміни спіралі опором R = 16 Ом, виготовленої з ніхромового проводу поперечним перерізом 2,5 мм2, використали нікелевий провід такого ж перерізу. Яка буде довжина проводу відносно ніхромового?
Задача 1.8. Опір спіралі калорифера, виготовленої з ніхрому, дорівнює 186 Ом при температурі t = 20 °С. На скільки зміниться опір спіралі, якщо її температура зміниться до 100 °С?
Задача 1.9. Потужність електрочайника, ввімкнутого в мережу з напругою U = 120 В, дорівнює Р = 1,5 кВт. Обчислити струм, який споживає електрочайник.
Задача 1.10. Для підігріву води використали тен потужністю 1 кВт, який був увімкнутий до мережі протягом 90 хв. Обчислити кількість спожитої електроенергії.

Тема 2. Електричні кола постійного струму

Задача 2.1. Від джерела напруги з ЕРС E=100 В і внутрішнім опором R0=1,25 Ом живиться споживач електроенергії. Визначити напругу джерела, якщо струм у колі дорівнює 4 А.
Задача 2.2. До джерела енергії з E=24,6 В під'єднано навантаження з опором R=8,2 Ом. Обчислити внутрішній опір джерела, якщо напруга на навантаженні дорівнює 22 В.
Задача 2.3. На затискачах джерела енергії виміряли напругу у двох режимах: у неробочому – U0=120 В; у робочому - U=112 В. Обчислити внутрішній опір джерела енергії, якщо опір навантаження у робочому режимі дорівнює R=16 Ом.
Задача 2.4. До джерела енергії з допомогою двопровідної лінії увімкнено споживач з опором R=20 Ом. Визначити струм в лінії, якщо опір лінії Rл=5 Ом, а напруга джерела U=120 В .
Задача 2.5. Генератор потужністю 9 кВт працює від дизельного двигуна потужністю 18 к.с. Обчислити ККД генератора. (1 к.с.=736 Вт).
Задача 2.6. Джерело енергії з ЕРС E=108 В і внутрішнім опором RО=1,25 Ом працює на навантаження з опором R=24,75 Ом. Обчислити ККД джерела.
Задача 2.7. ККД устави "двигун внутрішнього згорання - електрична машина" дорівнює 0,72. Визначити потужність двигуна (виразити в к.с), якщо потужність електричної машини 7,5 кВт (1 к.с.=736 Вт).
Задача 2.8. Від джерела енергії з внутрішнім опором R0=0 Ом двопровідною лінією живиться споживач з опором R=20 Ом. Визначити ККД лінії пересилання, якщо опір лінії Rл=10 Ом.
Задача 2.9. Визначити вхідний опір кола, зображеного на рисунку, якщо R1 = 10 Ом, R2 = 15 Ом, R3 = 8 Ом, R4 = 12 Ом.

Задача 2.10. При послідовному з'єднанні двох резисторів їх еквівалентний опір дорівнює 40 Ом, а при паралельному з'єднанні - 7,5 Ом. Визначити опір кожного з резисторів.
Задача 2.11. Електрична лампа потужністю 100 Вт живиться від джерела постійного струму з напругою U=220 В. Обчислити опір лампи.
Задача 2.12. Від джерела енергії напругою U=110 В, з внутрішнім опором R0=0 Ом лінією пересилання Rл=5 Ом живляться два паралельно увімкнені споживачі. Опір одного із споживачів становить 15 Ом. Визначити опір іншого споживача, якщо відомо, що лінія працює в режимі максимального пересилання потужності.
Задача 2.13. Покази амперметрів А2, А4, А5 дорівнюють відповідно 3,5А, 1А, 4А. Визначити покази амперметра А1

Задача 2.14. В електричному колі, зображеному на рисунку, показ ватметра дорівнює 20 Вт. Визначити показ вольтметра, якщо електричне коло має такі параметри: R1=8 Ом; R2=10 Ом; R3=5 Ом.

Задача 2.15. Визначити покази амперметра в колі у випадку розімкненого і замкненого ключа, якщо при розімкненому ключі показ вольтметра становить 80 В, Е=constі, R1= 0,2 Ом, R2- 8 Ом, R3= 12 Ом. Опором амперметра знехтувати.

Задача 2.16. Визначити показ вольтметра в схемі, зображеній на рисунку, якщо електричне кола має такі параметри: E1=80 В; E2=60 В; R1=4 Ом; R2=6 Ом; R3=15 Ом.

Задача 2.17. Визначити показ амперметра, якщо вольтметри, увімкнені в схемі, зображеній на рисунку, показують відповідно (UV1=10 В і UV2=20 В. R1 =5 Ом; R2 =2,5 Ом; R4=10 Ом.

Задача 2.18. Визначити струми у вітках електричного кола, зображеного на рисунку, якщо показ амперметра становить 1,571 А. E1=35 В; Е2= 50 В; R1= 5 Ом; R2= 10 Ом; R3= 12 Ом; R4= 8 Ом.

Задача 2.19. Визначити показ амперметра в схемі, зображеній на рисунку, методом еквівалентного генератора. E4=40 В; R1=5 Ом; R2 =8 Ом; R3 =10 Ом; R4=4 Ом.

Задача 2.20. Визначити найоптимальнішим методом показ вольтметра у схемі, зображеній на рисунку. Параметри електричного кола: E1=40 В; Е2=20 В; R1=8 Ом; R2=10 Ом; R3=4 Ом; R4=12 Ом.


Тема 3. Електричні кола синусоїдального струму

Задача 3.1. Визначте період синусоїдного струму i=2sin(628t-45°) та значення струму при t=0.
Задача 3.2. Котушка з кількістю витків W = 100 пронизується змінним магнітним потоком, амплітуда якого Фm= 0,004 Вб, а частота f=100 Гц. Обчислити максимальне значення ЕРС, індукованої в котушці.
Задача 3.3. За допомогою вольтметра виміряли напругу джерела, миттєве значення якої дорівнює u=242sin(314t+60°). Обчислити показ вольтметра, якщо він показує діюче значення величини.
Задача 3.4. Реактивний опір конденсатора на частоті 50 Гц дорівнює XC=12 Ом. Визначити ємність конденсатора та його опір на частоті 150 Гц.
Задача 3.5. Для визначення параметрів реальної котушки індуктивності (Rк, Lк) до неї приклали змінну напругу u=56,4sin314t В. При цьому виміряли значення струму I=2 А і значення активної потужності Р=20 Вт. Обчислити параметри котушки.
Задача 3.6. Напруга вітки з послідовно увімкненими резистором та конденсатором дорівнює U=50 В, а струм I=2 А. Визначити ємність конденсатора, якщо активний опір вітки R=8 Ом, а частота f=50 Гц.
Задача 3.7. В колі змінного струму послідовно з'єднані резистор, котушка та конденсатор. Вольтметри на кожному з цих елементів відповідно показують З0 В, 50 В, 90 В. Обчислити значення напруги, прикладеної до кола.
Задача 3.8. В трьох паралельних вітках з резистором, котушкою та конденсатором відповідно увімкнено амперметри. До кола прикладена напругa від синусоїдного джерела. Визначити струм джерела, якщо покази амперметрів: IR=2 А; IL=4 А; IC=З А.
Задача 3.9. Визначити вхідний опір кола в режимі резонансу на частоті
·=100 с1, якщо R=2 Ом; L=58 мГн; С=2000 мкФ.

Задача 3.10. Визначити активну, реактивну потужності кола та коефіцієнт потужності з послідовно увімкненими резистором, котушкою і конденсатором, якщо прикладена напруга U=100 В; R=8 Ом; ХL=4 Ом; Хс=10 Ом.
Задача 3.11. До джерела напруги увімкнено дві паралельні вітки з резистором та котушкою відповідно. Визначити активну, реактивну потужності кола та коефіцієнт потужності, якщо струм джерела енергії I=4 А, R=5 Ом, XL=8 Ом.
Задача 3.12. В електричному колі, зображеному на рисунку, покази вимірювальних приладів відповідно РW =20 Вт, UV =50 В, ІА=2 А. Визначити опори резистора та конденсатора.

Задача 3.13. Прилади увімкнені в коло, зображене на рисунку, мають такі покази: РW=20 Вт, UV=40 В, ІА=4 А. Визначити опори резистора і котушки.

Задача 3.14. В електричному колі з послідовно з'єднаними резистором, котушкою і конденсатором змінної частоти необхідно встановити режим резонансу. Якою повинна бути частота джерела енергії, якщо параметри кола такі: R=4 Ом; L=100 мГн; С=400 мкФ?
Задача 3.15. В електричному колі з паралельно з'єднаними резистором, котушкою і змінним конденсатором необхідно встановити режим резонансу. Якою повинна бути ємність конденсатора, якщо коло має такі параметри: R=4 Ом; L=100 мГн;f0=100 Гц?
Задача 3.16. Визначити показ амперметра, увімкненого в електричне коло, зображене на рисунку. Значення ЕРС і параметри кола відповідно дорівнюють E=80 В; R=10 Ом; XL =8 Ом; Хс=20 Ом.

Задача 3.17. Показ амперметра в схемі, зображеній на рисунку, становить 2 А. Визначити показ ватметра, якщо R=8 Ом, XL =8 Ом, Хс=6 Ом.

Задача 3.18. В схемі, зображеній на рисунку, вольтметр показує 20 В. Визначити показ ватметра, якщо R=6 Ом, XL=8 Ом, Хс=6 Ом.

Задача 3.19. Визначити показ амперметра в схемі, зображеній на рисунку. Показ ватметра 16 Вт, параметри кола R=4 Ом, ХL=4 Ом, Хс=10 Ом.

Задача 3.20. У випадку замкненого ключа вхідний опір кола, зображеного на рисунку, дорівнює Z=Rвх=5 Ом. Визначте вхідний опір кола, якщо ключ розімкнено, а ємність конденсатора XC=10 Ом, ХL=2 Ом і f=const.


Тема 4. Електричні кола несинусоїдального струму

Задача 4.1. Обчислити діюче значення несинусоїдного струму, миттєве значення якого і(t)=5+5sin(
·t+60°)+2 sin3
·t.
Задача 4.2. Напруга джерела енергії змінюється за виразом u(t)=50+74sin3
·t. Визначити показ вольтметрів магнітоелектричної та електромагнітної систем, увімкнених до клем джерела.
Задача 4.3. Резистор під'єднаний до джерела напруги з u(t)=12+12sin(2
·t-30°) В. Обчислити діюче значення струму та записати вираз його миттєвого значення, якщо опір R=2,5 Ом.
Задача 4.4. Конденсатор ємністю С=100 мкФ, під'єднаний до джерела напруги з u(t)=12+40sin(
·t+60°) В. Обчислити діюче значення струму та записати вираз його миттєвого значення. f=50Гц.
Задача 4.5. Котушка з індуктивністю Lк=21,4 мГн і опором Rк=1 Ом під'єднана до джерела напруги з u(t)=2+12sin(
·t+30°) В. Визначити миттєве значення струму та обчислити його діюче значення. f= 50 Гц.
Задача 4.6. Напруга, прикладена до конденсатора ємністю С=200 мкФ, змінюється за виразом u(t)=12sin
·t+8sin3
·t В. Обчислити діюче значення струму через конденсатор.
Задача 4.7. Напруга, прикладена до котушки індуктивності L=18,4 мГн, змінюється за виразом i(t)=10sin
·t+10sin2
·t В. Обчислити діюче значення струму в котушці.
Задача 4.8. До послідовно з'єднаних резистора з опором R=4 Ом і конденсатора з ємністю С=240 мкФ прикладено напругу u(t)=18+18sin(3
·t60°) В. Обчислити діюче значення струму.
Задача 4.9. До послідовно з'єднаних резистора опором R=12 Ом і котушки індуктивності L= 16,2 мГн прикладена напруга u(t)=48+18sin(2
·t+30о) В. Визначити миттєве значення струму та обчислити його діюче значення.
Задача 4.10. До паралельно з'єднаних резистора опором R=16 Ом і конденсатора ємністю С=250 мкФ прикладено напругу u(t)=80+60sin
·t В. Визначити миттєве значення струму в нерозгалуженій частині кола та його діюче значення.
Задача 4.11. До паралельно з'єднаних резистора з опором R=12 Ом і котушки з індуктивністю L=18,6 мГн прикладено напругу u(t)=24sin
·t+18sin3
·t В. Визначити миттєве значення струму в нерозгалуженій частині схеми та його діюче значення.
Задача 4.12. До послідовно з'єднаних резистора з опором R=4 Ом і конденсатора ємністю С=250 мкФ прикладено напругу u(t)=12+10sin2
·t В. Обчислити активну, реактивну та повну потужності кола.
Задача 4.13. До послідовно з'єднаних резистора з опором R=12 Ом і котушки з індуктивністю L=12,8 мГн прикладено напругу u(t)=48+24sin3
·t В. Обчислити активну, реактивну та повну потужності кола.
Задача 4.14. У вітці з послідовно з'єднаними резистором з опором |R=5 Ом і котушкою з індуктивністю L=12,4 мГн проходить струм, миттєве значення якого i(t)=0,5+2sin
·t В. Визначити миттєве значення напруги вітки та обчислити її діюче значення.
Задача 4.15. До схеми (рис. до задачі 4.15) електричного кола з параметрами R=20 Ом і C=150 мкФ прикладено напругу u(t)=18+24sin
·t В. Визначити покази вимірювальних приладів електромагнітної системи.

Задача 4.16. До схеми (рис. до задачі 4.16) електричного кола з параметрами R=4,6 Ом і L=12,8 мГн прикладено напругу u(t)=10+24sin
·t, В. Визначити покази вимірювальних приладів електромагнітної системи.

Задача 4.17. До схеми (рис. до задачі 4.17) електричного кола з параметрами R=2 Ом і Х1=4 Ом і X2=12 Ом прикладено напругу u(t)=12+12sin2
·t В. Визначити показ вимірювального приладу.


Тема 5. Трифазні електричні кола

Задача 5.1. Під час роботи трифазного генератора було виміряно напругу між затискачами В і N UВN =120 В. Яку величину напруги покаже вольтметр, увімкнений між затискачами А і С?

Задача 5.2. Обвитки статора трифазного генератора змінного струму мають шість виводів, позначених буквами А, В, С (початки фаз) і х, у, z (кінці фаз) (рис. до задачі). Діюче значення ЕРС фази генератора дорівнює Е = 127 В. Визначити показ вольтметра, увімкненого між виводами А, y, якщо обвитки генератора з'єднані зіркою і нейтральну точку утворюють виводи x, В, z фаз генератора.

Задача 5.3. На рисунку подано трифазний симетричний споживач електроенергії, фази якого з'єднано зіркою. Показ амперметра дорівнює IА = 3 А. Визначити показ амперметра, якщо фази даного споживача з'єднати трикутником при незмінній напрузі

Задача 5.4. На будівельному майданчику встановлено чотири прожектори, які живляться від трифазної мережі за схемою, наведеною на рисунку. Визначити струми, які споживають прожектори з мережі, а також струм нульового проводу, якщо потужність однієї прожекторної лампи РЛН = 1000 Вт, лінійна напруга мережі U л = 380В.

Задача 5.5. В схемі, наведеній на рисунку, обчислити показ амперметра, якщо UАВ= 220 В, а Zф= 22 Ом.

Задача 5.6. В симетричному трифазному колі, схема якого показана на рисунку, обчислити показ вольтметра, якщо відомо ІлС=4 А, Zф= 10 Ом.

Задача 5.7. В симетричному трифазному колі, схема якого показана на рисунку, обчислити показ амперметра, якщо відомо, що Uл=380 В, ZФ=18 Ом.

Задача 5.8. В симетричному трифазному колі (рис. до задачі 5.8), відомо фазну напругу джерела UA=127 В і опір фази навантаження RФ =12 Ом. Обчислити показ вимірювального приладу.

Задача 5.9. Потужність, яку споживає симетричне трифазне резистивне навантаження, з'єднане трикутником, дорівнює Р=1,2 к Вт. Обчислити значення лінійного струму, якщо опір фази RФ =4 Ом.
Задача 5.10. В симетричному трифазному колі лінійний струм IЛ=14,5 А. Обчислити активну потужність, яку споживає навантаження, з'єднане трикутником, якщо RФ = 8 Ом, XФ= 6 Ом.
Задача 5.11. До трифазної мережі змінного струму з напругою Uл= 380 В увімкнуто трифазний двигун, обвитки якого з'єднані трикутником. Визначити значення струму і активну потужність, які споживає двигун, якщо його активний і індуктивний опори фаз дорівнюють RФ= 6 Ом, XФ = 10 Ом відповідно.
Задача 5.12. Номінальна потужність трифазного промислового вентилятора Р2H = 390 Вт. Визначити номінальну напругу Uи вентилятора, обвитки якого з'єднано зіркою, якщо його номінальний струм Iл = 1,7 А, коефіцієнт корисної дії
·н = 0,88, коефіцієнт потужності соs
·н = 0,79.
Задача 5.13. До трифазної чотирипровідної мережі увімкнено симетричне навантаження, схема якого показана на рисунку. Амперметр показує IА = 10 А. Визначити покази амперметра у таких випадках:
а) при перегоранні запобіжника у проводі В;
б) при обриві нейтрального провода;
в) при перегоранні запобіжника у проводі В і обриві нейтрального провода.

Задача 5.14. До трифазної чотирипровідної мережі з напругою (Uл = 380 В увімкнуто трифазне навантаження, фази якого потужністю РА = 320 Вт; РB = 660 Вт; РC = 760 Вт з'єднані зіркою. Визначити значення струму в лінійному проводі "С", якщо опори фаз споживача мають чисто активний характер.
Задача 5.15. До трифазної мережі з напругою Uл = 660 В увімкнено два трифазних симетричних споживачі, фази одного з яких з'єднано зіркою, іншого - трикутником. Визначити показ амперметра, якщо Zф1 = Rф, Zф2 = 3Rф ; Rф= 15 Ом.

Задача 5.16. В електричному трифазному двигуні, під'єднаному до трипровідної мережі, відбувся обрив однієї фази.
Як визначити обвитку, фаза якої перегоріла, якщо обвитки з'єднані зіркою?
Задача 5.17. Фазна напруга симетричного трифазного споживача, з'єднаного зіркою, Uф=220 В. Обчислити фазну напругу на фазі споживача, в якій відбувся обрив провідника.
Задача 5.18. При номінальному режимі фазна напруга симетричного навантаження, з'єднаного зіркою, дорівнює Uф=127 В. Визначити фазні напруги споживача після обриву фази В.
Задача 5.19. Потужність симетричного трифазного споживача, з'єднаного трикутником, дорівнює P=1,8 кВт. Потім цей споживач перемкнули в зірку при незмінній напрузі. Обчислити лінійний струм, якщо опір фази Rф =6 Ом.
Задача 5.20. Лінійний струм трифазного споживача, з'єднаного зіркою дорівнює IЛ=17,3 А. Визначити цей самий струм, якщо споживач з'єднати трикутником при незмінній напрузі живлення.

Тема 6. Перехідні процеси лінійних електричних кіл

Задача 6.1. В електричному колі постійного струму (рис. до задачі 6.1.) визначити струми віток у момент замикання вимикача К, якщо R=10 Ом, а напруга живлення U=100 В.

Задача 6.2. В схемі (рис. до задачі) електричного кола з параметрами С=20 мкФ R=5 кОм ввімкнули резистор R1=20 кОм. Як зміниться стала часу?

Задача 6.3. В електричному колі (рис. до задачі) з параметрами R=2 Ом і L=18,2 мГн для зміни сталої часу ввімкнули опір R1=8 Ом. Як зміниться стала часу кола?

Задача 6.4. Конденсатор ємністю С=5 мкФ вмикається через резистор до джерела постійної напруги. Вибрати опір резистора за умови, що процес заряду конденсатора закінчиться за час t=0,1 с. Час заряду прийняти рівним 5
·.
Задача 6.5. Конденсатор ємністю С=10 мкФ вмикається через резистор опором R=5 кОм до джерела напруги U=24 В. Визначити напругу на конденсаторі в момент часу t=3
·.
Задача 6.6. Конденсатор ємністю С=120 мкФ ввімкнули до джерела напруги U=50 В через резистор 100 кОм. За який час конденсатор зарядиться до напруги Uс=25 В?
Задача 6.7. Заряджений конденсатор ємністю С= 14,43 мкФ закоротили через резистор опором R=10 кОм. Визначити час, за який напруга конденсатора зміниться в два рази.
Задача 6.8. Конденсатор ємністю С=250 мкФ під'єднується до джерела постійної напруги U=120 В через резистор з опором R=200 Ом. Визначити, яку кількість електричної енергії запасає конденсатор за час t=0,05 с.
Задача 6.9. При ввімкненні конденсатора ємністю С=50 мкФ через резистор опором R=2кОм до постійної напруги, він заряджається за час t=5
·. На скільки довше заряджатиметься конденсатор ємністю 120 мкФ?
Задача 6.10. Обвитка реле постійного струму вмикається до напруги U=20 В. Визначити струм в обмотці через час t=0,01с після ввімкнення, якщо параметри реле R=5 Ом, L=20 мГн.
Задача 6.11. Котушка індуктивності L=12,6 мГн вмикається до джерела напруги U=40 В через опір R=4 Ом. Визначити значення струму через час t=2
·.
Задача 6.12. Реле з параметрами R=1,5 Ом, L=12 мГн та струмом спрацювання IC=2 А, увімкнено в коло постійного струму. Визначити час спрацювання реле від моменту вмикання напруги U=45 В.
Задача 6.13. Котушку індуктивності L=22,2 мГн з послідовно з'єднаним резистором опором R=8 Ом увімкнули до джерела напруги U=50 В. За який час струм котушки досягне значення, рівне половині максимального?
Задача 6.14. Вольтметр з граничним значенням напруги Uгр=300 В (рис. до задачі) увімкнено для контролю напруги на навантаженні R = 25 Ом, L = 2 Гн, яке живиться від джерела напругою U = 250 В. Визначити кратність перенапруги на вольтметрі в момент втрати напруги живлення, якщо його внутрішній опір R=1 кОм.

Задача 6.15. Для відлагодження реле, індуктивність якого L=32,4 мГн, а опір R=0,5 Ом, необхідно визначити додатковий опір, щоб струм спрацювання I =0,5I в момент часу t’=0,01с.
Задача 6.16. Кабельна лінія, для живлення будівельного майданчика, заступну схему якої зображено на рис. до задачі, вмикається до джерела постійної напруги U=250 В. Визначити струм лінії, розімкненої в кінці, в момент вмикання напруги та через час t=0,001 с, якщо параметри лінії R=2 Ом, С=250 мкФ.

Задача 6.17. Кабельну лінію без навантаження, заступну схему якої зображено на рис. до задачі, від'єднують від джерела постійної напруги U=2 кВ. Ємність кабелю С=5 мкФ, а опір ізоляції R=5-106 Ом. Через який час після від'єднання напруга на її кінці буде рівною 100 В?

Задача 6.18. В кінці лінії постійного струму (рис. до задачі), параметри заступної схеми якої R=0,5 Ом, L=100 мГн і навантаженої на резистор з опором Rн=2,5 Ом, відбулося коротке замикання. Визначити, через який час вимикач В від'єднає лінію від джерела напругою U=120 В, якщо струм його спрацювання IC=100 А.


Тема 7. Магнітні кола

Задача 7.1. Визначити магнітний потік, що пронизує прямокутну вимірювальну рамку площею S = 600 см2, розташовану перпендикулярно до ліній рівномірного магнітного поля з індукцією В=1,3 Тл.
Задача 7.2. Магнітний потік в кільцевому осерді з прямокутним поперечним перерізом становить 25*10-4 Вб. Визначити магнітну індукцію в осерді з литої сталі, зовнішній діаметр якого 18 см, внутрішній діаметр - 8 см, товщина - 4 см.
Задача 7.3. Напруженість магнітного поля в повітряному проміжку електромагніта становить 400 103 А/м. Визначити магнітний потік в його магнітопроводі, поперечний переріз якого 15 см2.
Задача 7.4. Магнітопровід дроселя з повітряним зазором 0,5 мм має середню лінію довжиною 60 см, поперечний переріз 10 см2. Визначити магнітний опір магнітопровода з литої сталі з повітряним проміжком, якщо при магнітній індукції 1 Тл напруженість магнітного поля в сталі становить 750 А/м.
Задача 7.5. Визначити магнітний опір осердя реле, в якому замикається магнітний потік 20 104 Вб, а спад магнітної напруги становить 100 А.
Задача 7.6. Магнітний потік в магнітопроводі дроселя з повітряним проміжком 0,6 мм становить 20*10-4 Вб. Визначити спад магнітної напруги в повітряному проміжку, якщо поперечний переріз магнітопровода 20 см2.
Задача 7.7. Визначити спад напруги в повітряному проміжку електромагніта з осердям довжиною 0,5 мм, якщо магнітна індукція становить 1,0 Тл.
Задача 7.8. Магнітопровід реле струму має середню лінію довжиною 50 см. Визначити спад напруги в магнітопроводі з напруженістю 500 А/м.
Задача 7.9. На замкненому магнітопроводі однакового перерізу рівномірно навито котушку з магніторушійною силою 200 А. Визначити напруженість магнітного поля в магнітопроводі, якщо довжина середньої лінії 40 см.
Задача 7.10. Напруженість поля в повітряному проміжку контактора становить 600 103 А/м. Визначити магнітний потік в магнітопроводі контактора і спад напруги в повітряному проміжку, якщо його поперечний переріз 12 см2, довжина 0,7 мм.
Задача 7.11. В магнітопроводі дроселя, зображеного на рисунку, замикається магнітний потік 15*10-4 Вб. Визначити магніторушійну силу котушки дроселя, якщо S1=15 см2, l1=50 см, S2=20 см2, l2=20 см, l0=0,5 мм.

Задача 7.12. В магнітопроводі котушки з однаковим поперечним перерізом S=10 см2 і середньою лінією lсp =50 см необхідно створити магнітну індукцію B=1,0 Тл. Кількість витків котушки, що рівномірно навита на магнітопровід, становить W=200. Визначити, на скільки треба змінити струм в котушці, якщо в заданому магнітопроводі зробити повітряний проміжок l0=0,4 мм, а магнітний потік при цьому не змінився.
Задача 7.13. В магнітопроводі електромагніта однакового перерізу з повітряним проміжком l0=0,7мм, магніторушійною силою котушки F=500 А спад магнітної напруги в сталі становить 200А. Визначити магнітний потік, якщо поперечний переріз магнітопроводу S=6см2.
Задача 7.14 Визначити індуктивність торощної котушки з кількістю витків W=100, якщо середня лінія магнітопроводу lсp =10 см, площа поперечного перерізу S=2 см2, відносна магнітна проникність
·г=800.
Задача 7.15. В осерді електромагніту замикається магнітний потік, амплітудне значення якого Фm=50*10-4 Вб. Визначити діюче значення електрорушійної сили в обмотці електромагніту з кількістю витків W=100, який живиться від джерела енергії частотою 50 Гц.
Задача 7.16. На соленоїд з індуктивністю L1= 45 мГн навито котушку з індуктивністю L2=20 мГн. Визначити взаємоіндуктивність соленоїда і котушки, якщо коефіцієнт зв'язку к = 0,8.
Задача 7.17. Ділянка електричного кола при послідовному узгодженому увімкненні двох котушок має еквівалентну індуктивність 44 мГн, а при послідовному зустрічному увімкненні - 14 мГн. Визначити взаємоіндуктивність двох котушок.
Задача 7.18. Визначити електрорушійну силу, індуковану в котушці з індуктивністю 60 мГн, якщо за 0,1 с струм в ній змінюється лінійно від 4 А до 1 А.
Задача 7.19. Для визначення втрат в сталі дроселя, його спочатку увімкнули до джерела постійної напруги U_=10 В. Показ амперметра при цьому становив 5 А. Потім дросель під'єднали до джерела синусоїдної напруги U~=127 В. Ватметр і амперметр при цьому показували відповідно 75 Вт і 2 А. Визначити втрати в сталі і міді дроселя.
Задача 7.20. Котушка зі сталевим осердям в колі змінного струму з напругою U=220 В споживає потужність Р1=340 Вт при струмі I1=8 А. Та сама котушка без сталевого осердя при такій же напрузі споживає потужність P2100 Вт при струмі I2=10 А. Визначити втрати в міді і сталі.




Тема 8. Трансформатори

Задача 8.1. Визначити кількість витків вторинної обвитки трансформатора, якщо магнітний потік в осерді Фm= 2*10-3 Вб, частота джерела живлення f= 50 Гц, індукована ЕРС у вторинній обвитці Е2= 220 В.
Задача 8.2. Трансформатор увімкнено до джерела з напругою U1=660 В. До вторинної обвитки трансформатора під'єднано освітлювальну мережу з соs
·2=1, напругою U2=220 В. Визначити струм вторинної обвитки, якщо струм первинної обвитки I1=2 А.
Задача 8.3. Однофазний трансформатор живиться від джерела з напругою U1 = 6000 В й має кількість витків вторинної обвитки W2 = 250. Визначити коефіцієнт трансформації і кількість витків первинної обвитки, якщо в неробочому режимі напруга вторинної обвитки U2 = 220 В.
Задача 8.4. Однофазний трансформатор з номінальною потужністю SH = 30 кВА живиться від джерела з напругою U1 = 380 В. Визначити номінальні струми обвиток, напругу на вторинній обвитці, якщо кількість витків первинної обвитки W1 = 346, вторинної W2= 200. Втратами в трансформаторі знехтувати.
Задача 8.5. Однофазний трансформатор має паспортні дані: номінальна потужність SH=2,5 кВА, втрати в сталі трансформатора Р0=150 Вт, напруга первинної обвитки U1н=660 В, струм неробочого режиму трансформатора I10=0,1I1H . Визначити активний та індуктивний опори вітки намагнічування трансформатора.
Задача 8.6. Номінальна потужність трансформатора SH=10 кВА, напруга первиної обвитки UІH = 400 В, потужність в режимі короткого замикання Рк = 250 Вт, напруга короткого замикання UK = 5,5%. Визначити активний та індуктивний опори короткого замикання.
Задача 8.7. Втрати потужності трансформатора в неробочому режимі Ро = 60 Вт і в режимі короткого замикання при номінальному навантаженні Рк= 100 Вт. Визначити номінальний ККД, якщо номінальна потужність трансформатора Sн = 1,5 кВА, а коефіцієнт потужності навантаження соs
·2 = 0,85.
Задача 8.8. Трансформатор з номінальною потужністю Sн = 20 кВА живиться від джерела з напругою U1н = 380 В. Струм в первинній обвитці I1 = 50 А, коефіцієнт потужності соs
·1 = 0,9. Визначити потужність, яку споживає наватаження, якщо ККД
· = 0,8.
Задача 8.9. Визначити процентну зміну напруги на вторинній обвитці трансформатора потужністю Sн= 100кВА, при номінальному струмі і соs
·2=0,8, якщо UK =5,5%, а Рк = 2500Вт.
Задача 8.10. Номінальна потужність трансформатора SH = 40 кВА, втрати потужності в неробочому режимі Ро = 500 Вт і в режимі короткого замикання Рк = 1000 В. Визначити коефіцієнт навантаження трансформатора, якщо ККД
·= 95%, а коефіцієнт потужності навантаження соs
·2 = 1.
Задача 8.11. Однофазний трансформатор має паспортні дані: номінальна потужність Sн = 1 600 кВА, напруга короткого замикання Uк% = 6,5, втрати потужності в режимі короткого замикання Рк= 18 кВт. Визначити процентну зміну напруги трансформатора при номінальному активно-ємнісному навантаженні з коефіцієнтом потужності соs
·2 = 0,8.
Задача 8.12. Номінальна потужність однофазного трансформатора SH = 25 кВА, втрати потужності неробочого режиму Ро = 450 Вт і короткого замикання Рк=800 Вт. Визначити максимальне значення ККД, якщо коефіцієнт потужності навантаження соs
·2 = 0,9.
Задача 8.13. Під час досліду короткого замикання трансформатора отримали такі дані: U1K = 4 В, I1к = 60 А, Р1к =215 Вт. Визначити активні опори та індуктивні опори розсіювання первинної і вторинної обвиток трансформатора, якщо його номінальна потужність Sн = 6,5 кВА, напруг U1и/U2в = 220/14 В.
Задача 8.14. Під час досліду неробочого режиму виміряли: U10 = 220 В, I10 = З А, Р10 - 70 Вт, U20 = 13,75 В. Визначити активний та індуктивний опори вітки намагнічування трансформатора.
Задача 8.15. Визначити ККД трансфоматора при активному навантаженні, що становить 75 % від номінального. Паспортні дані трансформатора: Sн= 10 кВА, Ро= 250 Вт, Рк= 400 Вт.
Задача 8.16. Втрати потужності трансформатора в неробочому режимі Ро = 150 Вт і в режимі короткого замикання Рк = 500 Вт. Визначити ККД трансформатора при номінальному навантаженні, потужність якого Р2и = 4,5 кВт.
Задача 8.17. Трифазний трансформатор має кількість витків на фазу первинної обвитки W1 = 2 080, вторинної - W2 = 80. Лінійна первинна напруга U1л = 10 кВ. Визначити коефіцієнти трансформації та лінійні вторинні напруги для таких груп трансформатора: У/У;
·/У.
Задача 8.18. Визначити струм у первинній і вторинній обвитках трифазного трансформатора, з'єднаних за схемою У/У, який працює на активне навантаження потужністю Р2 = 45 кВт, якщо U1H = 6 000 В, U2н = 220 В, соs
·1 = 0,9.
Задача 8.19. Під час досліду короткого замикання трансформатора виміряно такі дані: потужність короткого замикання фази Рк = 3 700 Вт, фазний струм I
·K = 23 А, фазну напругу U
·K = 330 В. Визначити активний та індуктивний фазні опори короткого замикання.
Задача 8.20. Автотрансформатор увімкнено до джерела з напругою U1 = 220 В. Струм первинної обвитки І1 = 9А. Визначити струм у вторинній обвитці, якщо U2 = 127 В. Втратами в автотрансформаторі знехтувати.

Тема 9. Асинхронні машини

Задача 9.1. Ротор асинхронного трифазного двигуна 4АА63А4 обертається з частотою 1450 об/хв. Визначити ковзання і частоту струму обвитки ротора, якщо частота джерела живлення 50 Гц.
Задача 9.2. Трифазний двополюсний асинхронний двигун при номінальному навантаженні має ковзання 4 %. Визначити номінальну частоту обертання ротора, якщо частота джерела живлення 50 Гц.
Задача 9.3. Трифазний асинхронний двигун з фазним ротором обертається з частотою n2= 1440 об/хв. Визначити кількість пар полюсів і ковзання двигуна, якщо частота обертання магнітного поля n1= 1 500 об/хв.
Задача 9.4. Визначити ЕРС, індуковані в фазах обвитки статора і ротора асинхронного двигуна, при нерухомому роторі і при обертанні ротора з ковзанням s=0,025. Паспортні дані асинхронного двигуна: кількість витків фазних обвиток статора W1=360 і ротора W2=30; магнітний потік Фт=0,4*10-2 Вб; частота джерела живлення 50 Гц. Обвиткові коефіцієнти статора і ротора k1=k2 =1.
Задача 9.5. Трифазний асинхронний двигун споживає від джерела живлення енергію потужністю 19,3кВт. Визначити ККД двигуна, якщо сумарні втрати в ньому становлять 2300Вт.
Задача 9.6. Трифазний асинхронний двигун з фазним ротором МТ-42-8 споживає від джерела потужність Р1 = 19,4 кВт при струмі I1л = 73,8 А і напрузі U1л= 220 В. Визначити ККД і коефіцієнт потужності двигуна, якщо його потужність на валу Р2= 16 кВт.
Задача 9.7. Ротор асинхронного двигуна ВАО-72-4 обертається з частотою n2и= 1 435 об/хв. і споживає енергію потужністю Р1 = 27,47 кВт. Визначити номінальний момент на валу ротора, електромагнітну потужність, втрати потужності, якщо ККД двигуна
·H= 91 %, частота джерела живлення 50 Гц.
Задача 9.8. Асинхронний двигун МТ-63-10 має такі паспортні дані: потужність Р2н= 60 кВт; напруга U1 = 380/220 В; частоту обертання n2н=577об/хв.; коефіцієнт потужності соs
·1н=0,77; ККД
·=0,885. Визначити номінальне ковзання, обертовий момент, споживану потужність, струм в колі статора при з'єднанні фаз зіркою.
Задача 9.9. Асинхронний двигун споживає від джерела потужність Р1=19,1кВт. Втрати потужності в обвитці та магніто-проводі статора становлять 1,74 кВт. Визначити електромагнітну потужність, потужність на валу двигуна, втрати в роторі, якщо ковзання s=3,3%, ККД
· = 88 %.
Задача 9.10. Асинхронний двигун увімкнений до джерела з напругою U1Л = 660 В і розвиває обертовий момент М = 390 Нм при частоті обертання n2 = 980 об/хв. Визначити потужність на валі двигуна, ККД, якщо фази статора з'єднано трикутником, струм в колі статора I1Ф=26А, коефіцієнт потужності соs
·1 = 0,91.
Задача 9.11. Трифазний асинхронний двигун АО2-92-8 з коротко-замкненим ротором має потужність Р2H= 55 кВт, напругу U1л= 380 В, фазні обмотки статора з'єднані зіркою, частота обертання ротора n2н= 740 об/хв., коефіцієнт потужності соs
· = 0,9, ККД
·H= 0,925, кратність пускового струму mi = 5. Визначити номінальний момент на валу двигуна, номінальний і пусковий струми.
Задача 9.12. Крановий асинхронний двигун з фазним ротором має такі паспортні дані: потужність Р2н= 22 кВт, напругу U1= 380/220 В, частота обертання n2н= 960 об/хв., коефіцієнт потужності соs
· = 0,73, кратність максимального моменту mk = 2,8. Визначити критичне ковзання, частоту обертання при максимальному моменті, номінальний і максимальний обертовий моменти.
Задача 9.13. Чотириполюсний асинхронний двигун ЕДКОФ-33/4 має такі паспортні дані: потужність Р2и=30кВт, напругу U1=660/380В, частота обертання n2H=1465об/хв, ККД
·=88,5%, коефіцієнт потужності соs
·H= 0,85, кратність пускового струму mi= 6,5, кратність пускового моменту mH = 2,3, кратність максимального моменту mк= 3,2. Визначити споживану потужність, пусковий струм при з'єднанні обмоток статора в трикутник, номінальний, пусковий та максимальний моменти.
Задача 9.14. Трифазний асинхронний двигун АО2-82-6 живиться від джерела напругою U1 = 380 В і споживає потужність Р1H = 43 716 Вт при коефіцієнті потужності соs
·н= 0,91. Сумарні втрати в двигуні
·Р
·= 3 716 Вт, ковзання sн= 2 %. Визначити потужність на валу двигуна, ККД, лінійний струм, частоти обертання магнітного поля і ротора.
Задача 9.15. Асинхронний трифазний двигун АОЛ2-32-6 під'єднано до джерела з напругою U1н= 220 В при з'єднанні обвитки статора за схемою "трикутник". Він споживає струм I1л= 9,24 А при ККД
·Н= 81 %, коефіцієнті потужності соs
·н= 0,77, частота обертання ротора n2и= 950 об/хв. Визначити споживану потужність, потужність на валу двигуна, сумарні втрати потужності, номінальний момент.
Задача 9.16. Визначити сумарні втрати потужності, номінальне ковзання і номінальний момент трифазного асинхронного двигуна, якщо він має такі паспортні дані: лінійний струм статора I1я= 14 А, частоту обертання ротора n2н=720 об/хв., ККД
·н= 80 %, коефіцієнт потужності соs
·н= 0,7. Обвитки статора з'єднано трикутником, фазна напруга джерела живлення U1ф = 220 В.
Задача 9.17. Трифазний шестиполюсний асинхронний двигун споживає потужність Р1= 6,7 кВт при напрузі U1л= 380 В і струмі I1л = 15 А. Визначити частоту обертання ротора, корисну потужність, коефіцієнт потужності і ККД, якщо номінальний момент МH= 49,2 Нм, ковзання sн= 3%, частота струму f = 50 Гц.
Задача 9.18. Трифазний восьмиполюсний асинхронний двигун з фазним ротором має такі паспортні дані: потужність Р2н=22 кВт, напругу U1= 220/380 В, частота обертання n2н= 723 об/хв., коефіцієнт потужності соs
·н= 0,7, ККД
·н= 84,5 %. Обчислити споживану потужність, номінальний момент і ковзання двигуна, якщо частота струму f =50 %.
Задача 9.19. Восьмиполюсний трифазний асинхронний двигун, з обвиткою статора, з'єднаною "зіркою", під'єднано до джерела живлення з напругою U1 = 380 В. При потужності на Р2и= 5 500 Вт, обертовому моменті Мн = 72,5 Нм, коефіцієнті потужності соs
·н= 0,72 сумарні втрати становлять
·Р
· = 970 Вт. Визначити споживаний струм, ККД і ковзання.
Задача 9.20. Для асинхронного двигуна з фазним ротором розрахувати опір пускового реостата, увімкненого в коло ротора для забезпечення максимального пускового момента, якщо активний опір фази ротора R2 = 0,02 Ом, номінальне ковзання sH = 0,04, критичне ковзання sк= 0,22.

Тема 10. Електричні машини постійного струму

Задача 10.1. Визначити ЕРС обмотки якоря машини постійного струму, якщо магнітний потік Ф = 4*10-2 Вб, кількість пар полюсів р = 2, частота обертання n = 1 500 об/хв., кількість паралельних віток а = 2, кількість провідників обвитки якоря N = 120.
Задача 10.2. Визначити частоту обертання машини постійного струму, якщо обвитки якоря Е=100 В, магнітний потік Ф = 5*10-2 Вб, стала машини Сс=2.
Задача 10.3. Визначити напругу на затискачах генератора паралельного збудження при номінальному опорі навантаження Rн=2 Ом, якщо ЕРС обвитки якоря E=118 В. Опір RЯ=0,05 Ом, опір обвитки збудження Rз6=25 Ом.
Задача 10.4. Визначити струми якоря і обвитки збудження генератора паралельного збудження, якщо напруга на затискачах генератора U=230 В, опір кола збудження Rзб=29,5 Ом, струм навантаження Iн=25 А.
Задача 10.5. Генератор паралельного збудження має такі параметри: UH=115 В, Iн=100 А, Rя=0,05 Ом, Rзб=35,9 Ом. Визначити ЕРС генератора при номінальному навантаженні.
Задача 10.6. Генератор послідовного збудження при напрузі U=220 В і струмі Iн=20 А має ККД 94 %. Визначити опір кола якоря, опір навантаження, ЕРС обвитки якоря і корисну потужність генератора (вважати, що втрати потужності в обвитках становлять 75 % всіх втрат енергії).
Задача 10.7. Напруга на затискачах генератора паралельного збудження U=230 В, опір кола збудження Rзб=28,75 Ом, струм навантаження Iн=25 А. Визначити струм якоря і струм збудження.
Задача 10.8. Напруга на затискачах генератора змішаного збудження U=115 В. Опір обвитки якоря Rя=0,24 Ом, а опір послідовної обвитки збудження Rз61=0,06 Ом. Визначити ЕРС обвитки якоря генератора і опір паралельної обвитки збудження, якщо струм навантаження генератора I=40 А, а струм збудження Iзб=1.5 А.
Задача 10.9. Визначити корисну потужність генератора змішаного збудження, якщо струм навантаження 60 А, напруга на затискачах генератора 230 В.
Задача 10.10. Потужність генератора P2=18 кВт, втрати потужності в обвитці якоря
·Pя = 1,5 кВт. Визначити струм якоря, якщо ЕРС дорівнює Е=243,7 В.
Задача 10.11. Двигун паралельного збудження має паспортні дані: UH=220 В; IH=10А; IзбH=2А; Rя=1 Ом. Визначити ЕРС обвитки якоря двигуна.
Задача 10.12. Визначити напругу живлення двигуна постійного струму, якщо номінальний струм якоря IЯ=10 А, ЕРС обвитки якоря при номінальній частоті обертання якоря n=105 об/хв, опір кола якоря Rя=0,5 Ом.
Задача 10.13. Двигун паралельного збудження живиться від джерела з напругою U=110 В. Визначити пусковий струм двигуна без пускового реостата, якщо опір обвитки якоря Rя=2,5 Ом, струм в обвитці збудження Iз6=1 А.
Задача 10.14. Напруга живлення двигуна паралельного збудження U=220 В. Пусковий струм якоря без пускового реостата дорівнює Iя=275 А. Визначити струм якоря під час роботи двигуна, якщо ЕРС обвитки якоря E=210 В.
Задача 10.15. Двигун з паралельним збудженням живиться від джерела з напругою U=220 В й має опір кола якоря Rя=0,4 Ом, номінальний струм IH=20 А. Визначити пусковий струм двигуна без пускового реостата і опір пускового реостата за умови Iп=2,5Iн.
Задача 10.16. Двигун паралельного збудження під'єднано до мережі з напругою U=220 В і він споживає струм Iн=ЗЗА. Визначити номінальну потужність двигуна, якщо ККД дорівнює
·= 82%.
Задача 10.17. Визначити обертовий момент двигуна, якщо на частоті обертання n=1000 об/хв., струм в обмотці якоря Iя=43 А, а ЕРС E=210 В.
Задача 10.18. Двигун постійного струму споживає струм IH=103 А від джерела живлення з напругою U=220 В. Визначити обертовий момент на валу двигуна, якщо ККД
· = 80 %, частота обертання n=750 об/хв.
Задача 10.19. Номінальна потужність двигуна при напрузі U=110 В, струмі IH=28,3 А, частоті обертання n=1500 об/хв. дорівнює РH=2,5 кВт. Визначити ККД обертовий момент двигуна.
Задача 10.20. Визначити частоту обертання двигуна паралельного збудження в неробочому режимі, якщо U=220 В, IН=108 А, nн=1 000 об/хв., Rя=0,08 Ом, Iз6=3 А.

Тема 11. Основи електроприводу та електропостачання

Задача 11.1. Для привода механізму, який працює в тривалому режимі роботи із змінним навантаженням, визначити розрахункову потужність для вибору асинхронного двигуна з частотою обертання 730 об/хв. Діаграма моментів навантаження подається:
М,Нм
303,8
107,8
235,2

t,хв
2
20
10


Задача 11.2. Підіймальний механізм працює в тривалому режимі роботи з таким навантаженням:
Р, кВт
74,5
37
8

t, хв
2
20
8

Визначити розрахункову потужність для вибору двигуна цього приводу, щоб забезпечити частоту обертання 850 об/хв.
Задача 11.3. Вибрати асинхронний двигун для електропривода механізму, що працює в повторно-короткотривалому режимі роботи з частотою обертання 2850об/хв., з навантаженням 6 кВт, і ТВ%=28%.
Задача 11.4. Визначити потужність навантаження, за якою вибиратимуть двигун для роботи в повторно-короткотривалому режимі з частотою 1440об/хв. Діаграма навантаження двигуна:
Р, кВт
9
18
12

t, хв
16
38
10

Загальна тривалість паузи складає 12 хв.
Задача 11.5. Асинхронний трифазний двигун має такі паспортні дані: Рн=11кВт; nH=920об/хв.; U = 380/220 В; ТВ%= 25 %;
·H = 81 %. Визначити потужність, яку матиме двигун при ТВ%=60 %.
Задача 11.6. Однофазною лінією довжиною 120 м живиться споживач потужністю 7,5 кВт, напругою 220 В. Вибрати переріз кабеля лінії з алюмінієвими жилами, щоб допустима втрата напруги не перевищувала 4 %.
Задача 11.7. Чотирипровідна мережа довжиною l = 150 м виконана з кабелю з алюмінієвими жилами перерізом s = 25 мм2 з допустимим струмом Iд= 75 А. Визначити втрату напруги в лінії, якщо струм в лінії I = 62 А, коефіцієнт потужності споживача соs
· = 0,8; параметри кабеля Rо= 1,33 Ом/км, Хо= 0,07 Ом/км.
Задача 11.8. Визначити розрахунковий струм для вибору запобіжника в схемі керування асинхронного двигуна з такими паспортними даними: Р2H = 22 кВт, n2H = 975 об/хв.,
·н = 90%, соs
·н = 0,9, Кп= Мп/Мн= 1,3, ін =Iп/Iн = 6,5. Напруга мережі UЛ = 380 В. Пуск двигуна здійснюється з навантаженням на валу.
Задача 11.9. Вибрати асинхронний двигун для роботи в короткотривалому режимі, якщо момент опору на його валу дорівнює Моп= 38 Нм, частота обертання механізму - 2 850 об/хв.; тривалість короткотривалої роботи tp= 40 хв.
Задача 11.10. В схемі керування асинхронним двигуном використано запобіжники. Вибрати ці запобіжники, якщо паспортні дані двигуна такі: U=380/220В; P2н=11кВт; соs
·н=0,9;
·н=89%; iн=7,5. Напруга джерела живлення Uп=380 В, пуск двигуна здійснюється з навантаженням.


















Перелік літератури

Шегедин О.І., Маляр В.С. Теоретичні основи електротехніки. Частина 1. Навчальний посібник. - Львів.: Магнолія плюс, 2004.
Бессонов Л.А. Теоретичні основи електротехніки. Електричні ланцюги. - М.: Гардарікі, 2002.
Зевеке Г.В., Нетушіл А.В. Основи теорії ланцюгів.- М.Енергоатомиздат, 1986.
Шебес М.Р.,Каблукова М.В. Задачник по теорії електричних ланцюгів. Навчальний посібник .- М., Вища школа, 1990.
Збірник задач по теоретичним основам електротехніки: Навчальний посібник. Бессонов Л.А. М., Вища школа, 1980.
Збірник задач з теоретичних основ електротехніки. Частина 1. Навчальний посібник для студентів електротехнічних та електромехнічних спеціальностей вищих навчальних закладів. Воробкевич А.Ю., Маляр В.С., Шегедин О.І. за ред. Воробкевича А.Ю., Шегедина О.І.. Київ: Магнолія плюс, 2004.



13PAGE 15


13PAGE 14115




15

Приложенные файлы

  • doc 416541
    Размер файла: 603 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий