Задача № 8. Таблица 8 № варианта UН. D RB

Три группы сопротивлений соединены звездой с нейтральным проводом (схема 14), Включены в трехфазную цепь переменного тока с линейным напряжением U_Н. В фазах цепи протекают токи I_А, I_В, I_С. Фазы нагрузки потребляют активные мощности P_А, P_В, P_С и реактивные мощности Q_А, Q_В, Q_С. Известные величины даны в таблице 8. Определить остальные величины таблицы. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи, из которой определить ток в нейтральном проводе. Дать подробное описание к построению векторной диаграммы.

Таблица 8

№ варианта

UН. D

RB. Ом

RС. Ом

XA. Ом

XB. Ом

XC. Ом

IA. А

IВ. А

IС. А

PВ, Вт

Pс, Вт

QА, BАр

QВ, ВАр

QС, ВАр

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

 

 

Задача № 9 (варианты 1-6)

Для трехфазного трансформатора в табл. 9 заданы тип и номинальные напряжения обмоток U_ном1 и U_ном2. Трансформатор работает с коэффициентом нагрузки k_н и коэффициентом Мощности cos φ₂. Пользуясь табл. 9а технических данных трансформаторов, определить:

1) Номинальные токи в обмотках;

2) Токи в обмотках при заданном коэффициенте нагрузки;

3) Активную и реактивную мощности, отдаваемые трансформатором;

4) Потери в обмотках при заданном коэффициенте нагрузки;

5) КПД трансформатора при номинальной нагрузке и заданном коэффициенте

нагрузки.

Таблица 9

Номера вариантов	Тип Трансформатора	Uном1, кВ	Uном2, кВ	kн	cos φ2
	ТМ-2500		0,4	0,8	0,85
	ТМ-40		0,23	0,75	0,9
	ТМ-63		0,4	0,9	1,0
	ТМ-100		0,4	0,85	0,92
	ТМ-160		0,69	0,7	0,8
	ТМ-630		0,4	0,7	0,85

 

 

Таблица 9а

Тип Трансформатора	Sном, кВ·А	Напряжение обмоток, кВ	Потери мощности, кВт	Uк, %	I1х, %
Uном1	Uном2	Рст	Ро ном
ТМ-100/6; 10			0,23; 0,4	0,33	2,27	6,8	2,6
ТМ-160/6; 10			0,23; 0,4; 0,69	0,51	3,1	4,7	2,4
ТМ-250/6; 10			0,23; 0,4; 0,69	0,74	4,2	4,7	2,3
ТМ-400/6; 10		6; 10	0,23; 0,4; 0,69	0,95	5,5	4,5	2,1
ТМ-630/6; 10			0,23; 0,4; 0,69	1,31	7,6	5,5	2,0
ТМ-1000/6; 10			0,23; 0,4; 0,69	2,45	12,2	5,5	2,8
ТМ-1600/6; 10			0,23; 0,4; 0,69	3,3	18,0	5,5	2,6
ТМ-2500/10			0,4; 0,69; 10,5	4,3	24,0	5,5	1,0

 

Примечание. Трансформатор ТМ - 400/10 - с масляным охлаждением, трехфазный

с S _ном= 400 кВ·А; U_ном1 =10 кВ и U_ном2 = 0,23 или 0,4 или 0,69 кВ; потери в стали

Р_ст = 0,95 кВт; потери в обмотках Р_{о ном} = 5,5 кВт; напряжение короткого замыкания

U_к = 4,5%; ток холостого хода I_1х=2,1%

 

Задача № 9 (варианты 7-12)

Однофазный трансформатор имеет следующие номинальные величины: мощность S_ном, первичное U_ном1 и вторичное напряжение U_ном2, первичный I_ном1, и вторичный I_ном2 токи. Коэффициент трансформации равен К. В обмотки находятся ЭДС Е₁ и Е₂. Магнитный поток равен Ф_м. Обмотки содержат ω₁ и ω₂ витков. Частота тока в сети f.

Определить величины, отмеченные прочерками в табл. 9.

Таблица 9

Номера вариантов	Sном, кВ·А	Uном1, В	Uном2, В	Iном1, А	Iном2, А	К	Е1, В	Е2, В	Фм, Вб	ω1	ω2	f, ГЦ
			-	-	-			-	0,006	-	-
	-	-		1,67		-	-	-	0,010
	0,5	-	-	-	-	1,73	-		0,003		82,5	-
	-		-	1,67	-			-	0,01	-	2,25	-
		-			-	-	-	-	-	-
	-	-	-			-			0,018	-	-

Задача № 10 (варианты 13-18)

В каждой фазе ротора трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором при пуске наводится ЭДС Е₂, а при работе со скольжением s-Е_2s. Активное сопротивление фазы ротора равно R₂ в любом режиме. Индуктивное сопротивление фазы неподвижного ротора х₂, вращающегося х_2s. Число витков в фазе ω₂, обмоточной коэффициент К₂, магнитный поток двигателя Ф_м. Частота тока в сети f₁, во вращающемся роторе f₂. Число пар плюсов р, синхронная частота вращения n₁, ротора n₂. Ток в роторе при нормальной работе равен I₂, при пуске I_2пуск. Определить величины, отмеченные прочерками в табл.10.

Сравните рабочие характеристики и основные свойства двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором.

Номера вариантов	Е2, В	s	Е2s, B	R2, Ом	х2, Ом	х2s, Ом	ω2	К2	Фм, Вб	f1, Гц	f2, Гц	p	n1, об/мин	n2, об/мин	I2, А	I2пуск, А
	-	-	-			-		0,94	-			-	-		-	7,6
	-	0,02	-	0,4	2,4	-		0,95	0,0132		-		-	-		-
	-	0,1	-	0,075	1,0	-		0,97	0,0145		-		-	-	17,9	-
		-	-	0,2	-	-		0,98	-		-		-	712,5	14,7	-
	-	-	2,2	-		-		-	0,00132		-	-			1,1	-
		-		0,4	-	0,048		0,95	-		-	-		-		-

Таблица 10

 

Задача № 10 (варианты 19-25)

В табл. 10 задан тип трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Номинальное напряжение двигателя 380В. Пользуясь техническими данными двигателей серии 4А, приведенными в табл. 10а, определить: 1) мощность Р₁ , потребляемую из сети; 2) номи -нальный I_ном и пусковой I_пуск токи; 3) номинальную частоту n_ном; 4) номинальный М_ном, пуско -вые моменты М_пуск. Расшифровать условное обозначение двигателя.

Таблица 10

Номера вариантов	Тип двигателя
	4A250M6Y3
	4A250M4Y3
	4A100S4Y3
	4AP160M4Y3
	4A100S2Y3
	4A250S6Y3
	4A100S4Y3

 

 

Таблица 10а

Тип двигателя	Рном, КВт	n2. об/мин	cos φном	Iпуск Iном	Мпуск Мном	Ммах Мном	ƞном
4А1000S2У3			0,89	7,5	2,0	2,2	0,86
4А100L2У3	5,5		0,91	7,5	2,0	2,2	0,87
4А112М2СУ3	7,5		0,88	7,5	2,0	2,2	0,87
4А132М2СУ3			0,88	7,5	1,6	2,2	0,88
4А80А4У3	1,1		0,81	5,0	2,0	2,0	0,85
4А90L4У3	2,2		0,83	6,0	2,0	2,2	0,8
4А100S4У3			0,83	6,5	2,0	2,2	0,82
4А100L4У3			0,84	6,5	2,0	2,2	0,84
4А112М4СУ1	5,5		0,85	7,0	2,0	2,2	0,85
4А132М4СУ1			0,87	7,5	2,0	2,2	0,87
4АР160S4У3			0,83	7,5	2,0	2,2	0,865
4АР160М4У3	18,5		0,87	7,5	2,0	2,2	0,885
4АР180S4У3			0,87	7,5	2,0	2,2	0,89
4АР180М4У3			0,87	7,5	2,0	2,2	0,9
4А250S4У3			0,9	7,5	1,2	2,2	0,93
4А250М4У3			0,91	7,5	1,2	2,2	0,93
4А100L6У3	2,2		0,73	5,5	2,0	2,0	0,81
4АР160S6У3			0,83	7,0	2,0	2,2	0,855
4АР160М6У3			0,83	7,0	2,0	2,2	0,875
4АР180М6У3	18,5		0,8	6,5	2,0	2,2	0,87
4А250S6У3			0,89	6,5	1,2	2,2	0,92
4А250М6У3			0,89	7,0	1,2	2,0	0,92
4АН250М6У3			0,87	7,5	1,2	2,5	0,93
4А100L8У3	1,5		0,65	6,5	1,6	1,7	0,74
4АР160S8У3	7,5		0,75	6,5	1,8	2,2	0,86
4АР250S8У3			0,83	6,0	1,2	1,7	0,9
4АР250М8У3			0,84	6,0	1,2	1,7	0,91
4АН250М8У3			0,82	6,0	1,2	2,0	0,92
4А160S4 / 2У3	11 14,5	1460	0,85 0,95	7,5 7,5	1,5 1,2	2,1 2,0	0,85 0,83
4А180S4 / 2У3	18,5	1470	0,9 0,92	6,5 6,5	1,3 1,1	1,8 1,8	0,883 0,85
4А160М8 / 4У3	9	732	0,69 0,92	5,5 7,0	1,5 1,2	2,0 2,0	0,79 0,865
4А160S8 / 4У3	6	745	0,69 0,92	5,0 7,0	1,5 1,2	2,0 2,0	0,765 0,84

 

Задача 11 (варианты 1-4)

Мостовой выпрямитель должен питать потребитель постоянным током. Мощность потребителя Р₀ Вт, при напряжении питания U_o, В. Следует выбрать один из трех типов полупроводниковых диодов, параметры которых приведены в табл. 11 для схемы выпрямителя, и пояснить, на основании чего сделан выбор. Начертить схему выпрямителя. Данные для своего варианта взять из табл. 11а.

 

Т а б л и ц а 11

Номера вариантов	Типы диодов	Ро, Вт	Uo, В
	Д214 Д215Б Д224А
	Д205 Д217 Д302
	Д243А Д211 Д226А
	Д214А Д243 КД202Н

 

Задача № 11 (варианты 5 - 8)

Составить схему однополупериодного выпрямителя, использовав стандартные диоды, параметры которых приведены в табл. 11. Мощность потребителя Рo, Вт, с напряжением питания Uo, В. Пояснить порядок составления схемы для диодов с приведенными параметрами. Данные для своего варианта взять из табл. 11а.

 

Т а б л и ц а 11

Номера вариантов	Типы диодов	P0, Вт	U0, В
	Д217 Д215Б Д304 Д232Б

 

Задача № 11 (варианты 9 - 12)

Составить схему двухполупериодного выпрямителя, использовав стандартные диоды,

параметры которых приведены в таблице 11. Определить допустимую мощность потребителя, если значение выпрямленного напряжения U_o, B. Данные для своего варианта взять из табл. 11а.

 

Таблица 11

Номера вариантов	Типы диодов	Uo, В
	Д218
	Д7Г
	Д244
	Д226

 

Задача № 11 (варианты 13-16)

Трехфазный выпрямитель, собранный на трех диодах, должен питать потребитель

постоянным током. Мощность потребителя Р_о , Вт, при напряжении U_o, B. Следует выбрать один из трех типов полупроводниковых диодов, параметры которых приведены в табл. 11 для схемы выпрямителя, и пояснить, на основании чего сделан выбор. Начертить схему выпрямителя. Данные для своего варианта взять из таблицы 11а.

Таблица 11

Номера вариантов	Типы диодов	Ро, Вт	Uo, В
	Д224 Д207 Д214Б
	Д215А Д234Б Д218
	Д244А Д7Г Д210
	Д232 КД202Н Д222

 

Таблица 11а

Типы диодов	Iдоп, А	Uoбр В		Типы диодов	Iдоп, А	Uoбр В
Д7Г	0,3		Д231
Д205	0,4		Д231Б
Д207	0,1		Д232
Д209	0,1		Д232Б
Д210	0,1		Д233
Д211	0,1		Д233Б
Д214			Д234Б
Д214А			Д242
Д214Б			Д242А
Д215			Д242Б
Д215А			Д243
Д215Б			Д243А
Д217	0,1		Д243Б
Д218	0,1		Д244
Д221	0,4		Д244А
Д222	0,4		Д244Б
Д224			Д302
Д224А			Д303
Д224Б			Д304
Д226	0,3		Д305
Д226А	0,3		КД202А
			КД202Н

Задача № 12 (варианты 13 - 15)

Верхний предел измерения амперметра I_н, его сопротивление R_a. Определить сопротивление шунта Rш для измерения этим же прибором тока I_н1. Начертить схему включения амперметра с шунтом. Ток нагрузки I₁, а его действительное значение I. Вычислить абсолютную Δ I, относительную γ и приведенную γ_пр погрешности измерения тока.

Таблица 12

Номера вариантов	Iн А	Rа, Ом	Iн1, А	I1, А	I, А
		0,1		0,92	0,9
		0,02		0,95	0,9
		0,2		0,93	0,9

Задача № 13 (варианты 16 - 18)

Верхний предел измерения вольтметра U_н, его сопротивление R_u. Определить величину добавочного сопротивления R_доб для измерения этим же прибором напряжения U_н1. Начертить схему включения вольтметра с добавочным сопротивлением. Напряжение на нагрузке U_1, а его действительное значение U_. Вычислить абсолютную Δ U, относительную γ и приведенную γ_пр погрешности измерения напряжения.

Таблица 13

Номера вариантов	Uн В	Ru, кОм	Uн1, В	U1, В	U, В
				24,5	23,5

 

Задача № 14 (варианты 19 -21)

Определить необходимое количество подвесных одноламповых светильников типа ПО-21 с лампами накаливания и мощность осветительной установки для создания нормированной освещенности в помещении для отдыха рабочих размером А х В и высотой Н. Мощность ламп накаливания Рл. Напряжение сети 220 В. Коэффициент запаса Кз=1,3, коэффициент неравномерности Z=1,15, коэффициенты отражения: потока ρ_п = 70%, стен ρ_с = 50%, расчетной поверхности ρ_р = 10%. Расчет вести методом удельной мощности.

 

Таблица 14

Номера вариантов	А х В м куб	Н, м	Рл, Вт
	6 х 3	3,7
	4.5 х 3	3,5
	4.5 х 3	3,5

Примечание. 1. Принять наименьшую освещённость помещения для отдыха рабочих при лампах

накаливания Еmin = 75 лк

2. Удельную мощность общего равномерного освещения принять по табл. 16.

Задача № 15 (варианты 22 - 25)

Необходимо осветить прожекторами строительную площадку площадью – S, м². По данным табл. 15 следует принять: освещенность площадки Е, тип прожекторов; удельную мощность ламп прожекторов Руд; мощность ламп прожектора Рл.

Определить число прожекторов, необходимое для освещения заданной площади по формуле.

Таблица 15

Номера вариантов	Тип прожекторов	Руд, Вт/(м2лк)	S, м2	Е, лк	Рл, Вт
	ПЗС-35	0,25	150 х 100
	ПЗС-35	0,3	220 х 100
	ПЗС-45	0,2	100 х 100
	ПЗС-45	0,25	100 х 100

Таблица 16

Удельная мощность общего равномерного освещения. Светильник ПО-21

(учтены значения р_п=70%; р_с=59%; р_р=10%; k=l,3; z=1,15)

Hр	S, м2	Удельная мощность, Вт/м2, при освещенности, лк, равной
2-3	10 - 15	2,7	4,8	8,3	11,7	18,7	28,5
15 - 25	2,2	3,9	6,8	9,6	15,5		30,7
25 - 50	1,8	3,3	5,7	7,9	12,8	18,9	25,2
50 - 150	1,5	2,8	4,9	6,7	10,8	16,2	21,6
150 - 300	1,4	2,5	4,3	6,1	9,4		18,7
>300	1,3	2,3	4,1	5,7	8,9	13,3	17,7
3-4	10 - 15	3,1	5,5	9,9	14,5	25,6	38,5	51,3
15 - 20	2,8	4,9	8,7		21,5	32,2
20 - 30	2,4	4,2	7,4	11,2	18,8	28,1	37,5
30 - 50	1,9	3,4		9,1	15,3		30,6
50 - 120	1,6	2,8	4,9	7,5	12,2	18,4	24,5
120 - 300	1,4	2,4	4,2	6,3	10,4	15,5	20,7
>300	1,2	2,1	3,6	5,5	9,2	13,7	18,3

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1 Морозова Н.Ю. «Электротехника и электроника». М.: Академия, 2009 г.

2 Синдеев Ю.Г. «Электротехника с основами электроники», Ростов-на-Дону, Феникс, 2007 г.

3 Лоторейчук Е.А. «Теоретические основы электротехники» М.: ИД «ФОРУМ», 2009 г.

 

4 Зайцев В.Е., Нестерова Т.А. Электротехника. «Электроснабжение, электротехнология и

электрооборудование строительных площадок». М.:Академия, 2008 г.

5 Жаворонков М.А. «Электротехника и электроника» М.: Академия, 2009 г.

6 Григораш О.В. «Электротехника и электроника», Ростов-на-Дону, Феникс, 2008 г.

 

Дополнительная литература

1 Сибикин Ю.Д. «Электроснабжение промышленных и гражданских зданий». М.: Академия,

2007 г.

2 Попов B.C., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники. М.: Энергия, 1976 г

 

3 Нудлер Г.И., Тульчин И.К. Электротехника и электрооборудование зданий. М.: Высшая

шко­ла, 1984 г

4 Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. М.: Высшая

школа, 2000.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ

1 Проводники, диэлектрики и полупроводники; их свойства и применение.

2 Простейшая электрическая схема. Закон Ома для участка и для всей цепи.

3 Способы соединения резисторов: последовательное, параллельное, смешанное. Первый и

второй законы Кирхгофа.

4 Магнитное поле: его характеристики, основные параметры.

5 Применение ферромагнитных материалов. Явление гистерезиса.

6 Самоиндукция, взаимоиндукция, вихревые токи.

7 Цепь переменного тока с последовательным соединением активного сопротивления,

индуктивности и ёмкости. Резонанс напряжений.

8 Разветвлённая цепь переменного тока с параллельным соединением катушки

индуктивности и ёмкости. Резонанс токов.

9 Мощности цепей постоянного и переменнного токов. Коэффициент мощности.

10 Трёхфазные цепи: схемы соединения электроприёмников «звездой» и «треугольником».

Соотношения между фазными и линейными токами и напряжениями.

11 Четырёхпроводная трёхфазная цепь. Роль нулевого провода.

12 Устройство и принцип действия однофазного трансформатора, его параметры.

13 Устройство и принцип действия трёхфазного трансформатора, его параметры.

14 Устройство и принцип работы трёхфазного асинхронного электродвигателя. Скольжение.

15 Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением: его схема и работа.

16 Регулирование скорости вращения, реверсирование двигателя, КПД двигателя.

17 Классификация электроизмерительных приборов, классы точности. Погрешности

измерений.

18 Пускорегулирующая аппаратура автоматического и ручного управления.

19 Пакетные выключатели: схема и работа.

20 Контакторы: назначение, схема и работа.

21 Автоматические воздушные выключатели: назначение, схема и работа.

22 Виды реле: назначение, схема и работа.

23 Действие электрического тока на организм человека: виды поражения электротоком и оказание первой помощи.

 

24 Назначение заземления и зануления. Требования к заземляющим устройствам.

25 Электрофизические свойства полупроводников: виды проводимости, образование р – n перехода, применение полупроводников: дилды, триоды.