WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:   || 2 |

«Ш.Ж. Габриелян, Е.А. Вахтина ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ Студентам вузов заочной, ...»

-- [ Страница 1 ] --

ФГБОУ ВПО «СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Ш.Ж. Габриелян, Е.А. Вахтина

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ

И ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Студентам вузов

заочной, очно-заочной форм обучения

неэлектротехнических специальностей и направлений подготовки

г. Ставрополь, 2012

1

УДК 621.3

ББК 31.2:32.85

Рецензенты:

кандидат технических наук,

доцент кафедры информационных технологий и электроники

Ставропольского технологического института сервиса А.В. Вострухин;

кандидат технических наук, доцент кафедры применения электроэнергии в сельском хозяйстве Ставропольского государственного аграрного университета С. В. Дорожко Габриелян Ш.Ж., Вахтина Е.А.

Электротехника и электроника : методические рекомендации по изучению дисциплины и задания для контрольной работы / Ш.Ж. Габриелян, Е.А. Вахтина. – Ставрополь: АГРУС, 2012. – 35 с.

Содержит краткие теоретические сведения и методические рекомендации, необходимые для выполнения контрольной работы, охватывающей основные разделы дисциплины «Электротехника и электроника». Издание предназначено для студентов-заочников высших учебных заведений, обучающихся по неэлектротехническим специальностям и направлениям подготовки УДК 621. ББК 31.2:32. Предисловие Электротехника и электроника входит в базовую (общепрофессиональную) часть профессионального цикла дисциплин основной образовательной программы. Содержание дисциплины формируется на основе требований ФГОС ВПО и рекомендаций научно-методического совета по электротехнике и электронике Министерства образования и науки РФ.

Цели дисциплины Обеспечить базовую подготовку студентов в области электротехники и электроники для принятия обоснованных решений:

- при разработке и внедрении технологических процессов, технологического оборудования и технологической оснастки, средств автоматизации и механизации производства;

- при выборе необходимых электротехнических, электронных и электроизмерительных устройств.

Основанные задачи дисциплины:

- изучить принципы функционирования основных электротехнических и электронных элементов, устройств и систем;

- освоить основные методы анализа электрических, магнитных и электронных цепей;

- уметь использовать электрооборудование с соблюдением требований электробезопасности.

В результате освоения дисциплины студент должен знать:

- законы электротехники для электрических цепей, - общие методы расчета электрических цепей, - принципы действия основных типов электрических машин и аппаратов, - параметры и характеристики некоторых типов электронных устройств.

Должен уметь:

- читать электрические схемы, - применять методы расчета электрических цепей Для неэлектротехнических специальностей и направлений подготовки содержание дисциплины «Электротехника и электроника» имеет одинаковое ядро – общие разделы и главы. По этим разделам и главам учебным планом предусмотрены лабораторные занятия и контрольная работа. Форма итоговой аттестации – зачет.

Методические указания предназначены для руководства самостоятельной работой студентов-заочников, изучающих дисциплину «Электротехника и электроника». Самостоятельная работа предусматривает изучение тем, подготовку к лабораторным занятиям и выполнение контрольной работы.

За основу взяты методические указания Всесоюзного ордена «знак Почета»

сельскохозяйственного института заочного образования.

Одобрено и рекомендовано к изданию методическим советом электроэнергетического факультета Ставропольского государственного аграрного университета (Протокол № 6 от 16.01.2012г.) Общие методические рекомендации До вызова на лабораторно-экзаменационную сессию, студент должен самостоятельно изучить дисциплину в соответствии с настоящими указаниями и выполнить контрольную работу.

Учебным планом на изучение этой дисциплины предусматривается 80 часов самостоятельной работы в межсессионный период и 22 часа занятий с преподавателем на лабораторно-экзаменационной сессии. Кроме того, в межсессионный период могут проводиться по просьбе студентов дополнительные очные занятия по изучению наиболее трудных разделов дисциплины и выполнению контрольной работы (в объеме до 8 часов).

Для самостоятельного изучения дисциплины и выполнения контрольной работы достаточно четырех недель, если ежедневно заниматься по 2-3 часа, а в воскресные – 5 часов (20 часов в неделю). Для того чтобы иметь возможность правильно спланировать и контролировать ход изучения дисциплины, в указаниях приведены примерные затраты времени на самостоятельное изучение отдельных разделов и глав. Средний студент за один час может изучить от 2 до 5 с. технического текста в зависимости от сложности материала. При определении ориентировочных затрат времени на изучение разделов курса по основной литературе принята «скорость» изучения материала в среднем 3,5 с. в час. При использовании других учебников и Интернет-ресурсов эти соотношения несколько могут изменяться. На лабораторно-экзаменационной сессии читаются обзорные лекции по основным разделам курса в объеме 10 часов и выполняются лабораторные работы. Глубина изучения курса в значительной степени определяется качеством самостоятельной проработки материала студентом. Рекомендуется следующий порядок изучения курса:

Прочитать очередной раздел в учебнике, опуская вопросы, не предусмотренные программой, и обязательно разобраться в решении задач, приводимых в примерах. После этого попытаться воспроизвести в памяти и записать в тетради основные определения и формулы. Это позволит не только закрепить основные элементы прочитанного, на и даст возможность проверить усвоение материала и покажет, какие параграфы необходимо прочитать еще раз. Наиболее трудные разделы следует законспектировать. Затем необходимо ответить на вопросы для самопроверки.

Завершающим этапом изучения раздела является решение задач контрольного задания. После предварительного изучения теоретического материала и ознакомления с решением аналогичных задач на выполнение и оформление контрольной работы требуется не более 10 часов.

В конце раздела приведена рекомендуемая литература. При изучении курса можно пользоваться и другими учебниками и учебными пособиями, если указанных в списке литературы студент не мог достать.

1. Касаткин, А.С. Электротехника: учебник для вузов /А.С.Касаткин, М.В.

Немцов. – 11-е изд. стер. – М.: Изд. Центр «Академия», 2007. – 544 с.

2. Лачин, В.И. Электроника: Учеб. пособие. 3-е изд., перераб. и доп. / В.И.

Лачин, Н.С. Савелов.– Ростов н/Д: изд-во «Феникс», 2002. – 576 с.

3. Рекус, Г.Г. Лабораторный практикум по электротехнике и основам электроники: учеб. пособие для студ вузов, 2-е изд., перераб и доп. / Г.Г. Рекус, В.Н.

Чесноков. – М.: Высшая школа, 2001 – 255 с 4. Беневоленский, С.Б. Основы электротехники (УМК ВMPUMKE) / С.Б. Беневоленский, А.Л. Марченко. – М.: Дискарт, 2006. – 570 с.

5. Марченко А. Л. Основы электроники. Учебное пособие для вузов. М.:

ДМК Пресс, 2009, 296 c.

6. Гальперин, М.В. Электротехника и электроника: учебник / М.В. Гальперин. – М.: ФОРУМ: ИНФРА – М, 2007. – 480 с.: ил.

7. Савилов, Г.В. Электротехника и электроника: курс лекций / Г.В. Савилов.

– М.: Издательско-торговая корпорация «Данилов и К°», 2008. – 324 с.

Дополнительная 8. Вахтина Е.А, Габриелян Ш.Ж. Электротехника и электроника: сборник тестов / Ставропольский государственный аграрный университет. – Ставрополь:

АГРУС, 2009. – 80 с.

9. Вахтина Е.А., Ш.Ж. Габриелян Электротехника и электроника. Лабораторный практикум: учебное пособие для вузов. – М.: Илекса, 2011. – 252 с.

Интернет-ресурсы 1. http://fn.bmstu.ru/electro/new site/lectures/lec%201/konspect.htm (Электротехника и промышленная электроника: конспекты лекций, МГТУ им. Н. Э. Баумана);

2. http://www.shat.ru (Электронные учебные материалы по электротехнике, МАНиГ);

3. http://toe.stf.mrsu.ru/demo_versia/ (Общая электротехника и электроника: электронный учебник, Мордовский государственный университет);

4. http://sitim.sitc.ru/Grantwork/energy/frame04-1.html (Теоретические основы электротехники. МИЭТ(ТУ));

5. http://window.edu.ru/window/library?p_rid=24979 (Электротехника и электроника. Трехфазные электрические цепи: учебное пособие);

6. http://window.edu.ru/window/library?p_rid=40524 (Электрические машины: лекции и примеры решения задач);

7. http://window.edu.ru/window/library?p_rid=40470 (Электротехника и электроника: учебное пособие);

8. http://www.kodges.ru/ (тексты книг по электротехническим дисциплинам, в основном, в формате.pdf для бесплатного перекачивания);

9. http://www.electrolibrary.info (электронная электротехническая библиотека).

10. http://www.toe.fvms.mirea.ru/ (Учебные материалы кафедры «Теоретические основы электротехники», МИРЭА).

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО

САМОСТОЯТЕЛЬНОМУ ИЗУЧЕНИЮ

ДИСЦИПЛИНЫ

ВВЕДЕНИЕ

Электрическая энергия, ее свойства и возрастающая роль в жизни современного общества.

Электротехника как отрасль науки и техники, охватывающая вопросы получения, преобразования и использования электрической энергии в практической деятельности человека.

Электроника как отрасль науки и техники, связанная с исследованием, разработкой, изготовлением и применением электронных, ионных и полупроводниковых устройств. Этапы развития электроники. Направления развития электроники и их классификационные признаки.

РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

1.1. Линейные электрические цепи постоянного тока Неразветвленная электрическая цепь. Параметры и условные графические обозначения источников и потребителей электрической энергии. Энергия и мощность электрического тока. Преобразование энергии в электрической цепи. Закон Ома. Сопротивление и проводимость. Баланс мощностей.

Схемы замещения. Понятие резистивного элемента. Идеализированный источник напряжения.

Разветвленные электрические цепи с одним источником. :Понятие ветви, узла и контура. Последовательное и параллельное соединения потребителей. Законы Кирхгофа. Эквивалентные преобразования схем электрических цепей.





Анализ разветвленных электрических цепей с несколькими источниками с помощью законов Кирхгофа.

Изучение этой темы особых трудностей не вызывает, так как основной материал изучался в курсе физики. Обратите внимание, что все электрические цепи с одним источником рассчитываются по закону Ома. В разветвленной цепи необходимо произвести последовательные преобразования и определить эквивалентное сопротивление. Разветвленные цепи с несколькими источниками энергии рассчитываются с использованием законов Кирхгофа.

На изучение этой темы целесообразно затратить около 7 часов.

1. Сформулируйте закон Ома и законы Кирхгофа.

2. Как определяется эквивалентное сопротивление при последовательном, параллельном и смешанном соединении резисторов?

3. Как рассчитываются разветвленные электрические, цепи с одним источником?

4. Как рассчитываются разветвленные цепи с несколькими источниками ЭДС (электродвижущая сила)?

1.2. Линейные электрические цепи синусоидального тока Переменный ток. Преимущества синусоидального тока.

Принцип получения синусоидальной ЭДС. Основные параметры, характеризующие синусоидальную ЭДС. Действующее значение синусоидальных величин.

Представление синусоидальных величин временными диаграммами, векторами и комплексными числами.

Однофазные цепи синусоидального тока. Резистор, индуктивная катушка и конденсатор в цепи синусоидального тока. Сдвиг фаз между напряжением и током в них. Векторные диаграммы. Понятия активного, индуктивного и емкостного сопротивлений. Активная и реактивная мощности.

Цепь синусоидального тока с последовательным соединением резистора, индуктивной катушки и конденсатора. Векторная диаграмма. Сдвиг фаз между током и напряжением.

Активное, реактивное и полное сопротивление цепи, треугольник мощностей. Коэффициент мощности.

Цепь синусоидального тока с параллельным соединением резистора, индуктивной катушки и конденсатора. Векторная диаграмма. Сдвиг фаз между напряжением и общим током цепи. Активная, реактивная и полная проводимости цени, треугольник проводимостей. Резонанс токов, условия его возникновения и практическое значение. Компенсация реактивной мощности.

Трехфазные цепи. М. О. Доливо-Добровольский – создатель трехфазной системы электроснабжения. Трехфазный генератор.

Получение симметричной трехфазной системы ЭДС в трехфазном генераторе. Временная и векторная диаграммы. Соединение обмоток генераторов треугольником и звездой. Фазные и линейные напряжения.

Симметричный режим трехфазной цепи, соединенной звездой. Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами. Мощность трехфазной цепи.

Понятие о несимметричном режиме. Назначение нулевого провода.

Трехфазная цель, соединенная треугольником. Совмещенная векторная диаграмма напряжений и токов. Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами в симметричном режиме.

Мощность трехфазных цепей и ее измерение.

Изучение данной темы следует начать с вопроса получения переменной ЭДС. Важно уяснить основные параметры синусоидального тока: мгновенное и амплитудное значение тока, период, частота, начальная фаза. Следует твердо усвоить, что о величине синусоидальных э. д. с., напряжений и токов судят не по максимальному, а по среднеквадратичному значению величины.

Это объясняется тем, что энергетическое действие тока в любой момент времени пропорционально квадрату мгновенного значения тока. Среднеквадратичное значение тока принято называть действующим значением синусоидального тока. Оно в 2 раз меньше максимального значения. В установках переменного тока амперметры и вольтметры показывают действующее значение тока и напряжения.

В цепи переменного тока различают несколько сопротивлений:

1) Активное R; при низких частотах и небольших сечениях оно примерно равно сопротивлению постоянному току и определяется по формуле где — удельное сопротивление материала провода, l — длина проводника, S — сечение проводника.

C увеличением частоты тока f активное сопротивление R увеличивается вследствие поверхностного эффекта;

2) Индуктивное X L = L, где L — индуктивность в Генри, = 2f – угловая частота тока.

4) Полное Z = R 2 + ( X l X C )2. Все сопротивления измеряются в Омах.

Особое внимание следует обратить на метод векторных диаграмм, который позволяет достаточно просто складывать и вычитать синусоидальные напряжения и токи.

В электрических цепях переменного тока законы Ома и Кирхгофа в алгебраической форме применимы только для мгновенных значений ЭДС, напряжений и токов, а в векторной форме – для действующих и амплитудных значений этих величин. Изучение цепей синусоидального тока следует начинать с простейших цепей, содержащих один какой-либо элемент: резистор, индуктивную катушку или конденсатор. Необходимо твердо уяснить, что в резисторе ток совпадает по фазе с приложенным напряжением, в индуктивной катушке ток отстает, а в конденсаторе ток опережает напряжение на 1/ периода. Основные характеристики и соотношения в цепях синусоидального тока при разных сопротивлениях приведены в таблице 1.

При последовательном соединении резистора, индуктивной катушки и конденсатора полное сопротивление цепи Z равно геометрической сумме сопротивлений всех элементов Z = R 2 + ( X l X C )2.

синусоидального тока с различными сопротивлениями 1. Изображение и обозначение 3. Выражение мгновенных значений Очень важным показателем цепей синусоидального тока является коэффициент мощности. Необходимо знать основные формулы для определения коэффициента мощности:

Когда между напряжением и током в цепи имеется сдвиг фаз, то напряжение и ток можно разложить на две составляющие – активную и реактивную:

Необходимо обратить внимание, что такое разложение часто используется при расчете цепей. Изучая явления резонанса, необходимо усвоить, что при резонансе напряжение и ток на зажимах всегда совпадает по фазе, то есть коэффициент мощности равен единице.

В последовательной цепи при равенстве индуктивного в емкостного сопротивлений возникает резонанс напряжений.

В параллельных ветвях с индуктивностью и емкостью при равенстве реактивных проводимостей bL = bc возникает резонанс токов. Обратите внимание на практическое использование резонанса тока для повышения коэффициента мощности.

После изучения этого материала следует ознакомиться с решением типовых задач и решить первую задачу контрольного задания.

После решения задачи переходите к изучению трехфазных цепей.

Преимущества генерирования, передачи и преобразования электрической энергии в трехфазных цепях по сравнению с однофазными цепями заключается в следующем:

1) меньший расход меди в проводах и стали в одном трехфазном трансформаторе по сравнению с расходом материалов в трех однофазных трансформаторах;

2) простота получения вращающегося магнитного поля в электродвигателях переменного тока и меньшие пульсации момента на валу трехфазных генераторов и двигателей;

3) элементы системы – трехфазный синхронный генератор, трехфазный асинхронный двигатель и трехфазный трансформатор – просты в производстве, экономичны и надежны в работе.

Чтобы легче понять особенности работы трехфазных цепей, нужно сразу уяснить, что алгебраическая сумма мгновенных значений ЭДС (напряжений), или геометрическая сумма действующих значений в симметричной системе всегда равна нулю. Необходимо твердо уяснить, что в трехфазной системе при схеме звезда линейное напряжение в 3 раз больше фазного напряжения, а линейный и фазный токи равны.

При схеме соединения треугольник при симметричной нагрузке линейный ток в 3 раз больше фазного, а линейное и фазное напряжения равны.

Расчет трехфазной цепи в симметричном режиме сводится к расчету одной фазы и производится аналогично расчету обычной однофазной цепи синусоидального тока.

При несимметричной нагрузке расчет производится для каждой фазы. Ток в нулевом проводе (при соединении звездой) может быть опреI = делен при помощи векторной диаграммы путем геометрического сложения фазных токов. Линейные токи (при соединении системы треугольником) могут быть определены также при помощи векторных диаграмм.

Мощности симметричной трехфазной системы независимо от схемы соединения определяются по формулам:

В заключение следует усвоить, что в трехфазной трехпроводной системе мощность обычно измеряется двумя ваттметрами, а в четырехпроводной системе – тремя однофазными ваттметрами или одним трехфазным ваттметром.

Решите вторую и третью задачи контрольного задания. Примерные затраты времени на изучение этого раздела и решение трех задач контрольного задания 20 часов.

1. Объясните, как получают синусоидальный ток?

2. Что такое действующее значение синусоидального тока? Чему оно равно, если известно амплитудное (максимальное) значение тока?

3. Напишите формулы для определения индуктивного и емкостного сопротивлений.

4. Начертите треугольник сопротивлений. Выразите полное сопротивления Z через активное сопротивления R и реактивные сопротивления: XL и XC. Выразите R и X через Z, если известен cos.

5. Изобразите треугольник мощностей и напишите формулы, которые можно из него получить.

6. Что такое коэффициент мощности? Напишите для него формулы, воспользовавшись треугольником сопротивлений и мощностей.

7. В каких единицах измеряют активную, реактивную и полную мощности?

8. Что такое резонанс токов?

9. Какими методами можно увеличить коэффициент мощности установки?

10. Что такое резонанс напряжений? В каких цепях он возникает и при каком условии?

11. По какой формуле определяется величина емкости для компенсации сдвига фаз?

12. В чем заключаются преимущества трехфазной системы токов?

13. Какое соотношение между линейным и фазным напряжением в трехфазной системе, соединенной звездой?

14. Какие существуют соотношения между фазными и линейными токами и напряжениями в трехфазной системе, соединенной треугольником?

15. Для каких целей применяют нулевой провод?

16. Напишите выражение активной, реактивной и полной мощностей симметричной трехфазной системы.

Причины возникновения переходных процессов в электрических цепях.

Законы коммутации.

Установившиеся и свободные составляющие токов и напряжений на примере включения цепи с последовательным соединением индуктивной катушки и резистора на постоянное напряжение. Влияние параметров цепи на длительность переходного процесса. Постоянная времени цепи.

Переходные процессы при заряде и разряде конденсатора, включенного последовательно с резистором на постоянное напряжение. Простейший генератор пилообразного напряжения.

На изучение этой темы можно выделить 3 часа. В учебниках эта тема изложена полнее, чем предусмотрено программой, поэтому надо ознакомиться только с рекомендуемыми вопросами. Обратить внимание на причины возникновения переходных процессов, получить представление о методе расчета свободной составляющей переходных токов и напряжений, понимать характер их изменения при переходных процессах.

1. Сформулируйте законы коммутации.

2. Как объяснить, что с увеличением емкости (индуктивности) постоянная времени цепи увеличивается?

3. Как устроен и работает генератор пилообразного напряжения?

Магнитные цепи при постоянных магнитных потоках. Применение закона полного тока для анализа магнитных цепей.

Сила тяги электромагнита.

Магнитные цепи при переменных магнитных потоках. Эквивалентный синусоидальный ток. Векторная диаграмма. Потери энергии в ферромагнитном магнитопроводе. Изменение индуктивного сопротивления катушки с ферромагнитным магнитопроводом при изменении воздушного зазора в нем.

На изучение темы можно планировать 5 часов. Магнитные цепи необходимы для создания магнитного потока в определенной части пространства.

Рассчитываются магнитные цепи с помощью закона полного тока. Магнитопроводы изготовляются из специальных электротехнических сталей. Необходимо ознакомиться с их характеристиками и свойствами. Обратите внимание, что в магнитопроводах с переменными потоками применяются магнитные электротехнические стали. Для уменьшения потерь от вихревых токов магнитопроводы выполняют из листовой стали, причем листы имеют изоляционное покрытие. Кроме того, для этой же цели к стали при ее выплавке добавляются присадки кремния, что значительно увеличивает ее активное сопротивление.

1. Для чего в намагничивающие катушки помещают сердечники из ферромагнитных материалов?

2. Сформулируйте закон полного тока.

3. В каких единицах измеряются магнитная индукция и напряженность магнитного поля и что они характеризуют?

4. Что такое кривая намагничивания и для чего она необходима?

5. Что характеризует петля гистерезиса? Какие характерные точки она имеет?

6. Как изменится тяговое усилие электромагнита, если сечение полюсов увеличится в 2 раза?

1.5. Электрические измерения и приборы Классификация электроизмерительных приборов. Устройство и принцип действия приборов различных систем.

Погрешности приборов и измерений. Измерение токов, напряжений, сопротивлений, мощности и энергии.

Понятие об электрических измерениях неэлектрических величин.

На изучение темы можно планировать 6 часов.

Электрические измерения, осуществляемые электроизмерительными и цифровыми приборами, необходимы для контроля и наблюдения за режимом работы электрооборудования и для учета расхода электроэнергии. Они также находят широкое применение в устройствах управления различными технологическими процессами.

Изучение этой темы рекомендуется начать с принципа действия магнитоэлектрической, электромагнитной, электродинамической и индукционной систем. Необходимо также усвоить основные особенности этих систем и области применения.

Обратите внимание, что подразделение приборов на системы происходит в зависимости от того, на каком принципе создается вращающий момент в электроизмерительном механизме. В условном обозначении системы прибора заключена информация о принципиальном устройстве приборов данной системы.

Для правильного использования приборов на их шкале наносятся обозначения, указывающие систему прибора, класс точности, род тока, способ установки прибора, напряжение испытания изоляции прибора и др.

Особое внимание следует обратить на принципы измерения неэлектрических величин: скорости, давления, температуры, влажности, концентрации газов и т. д.

После изучения раздела студенты должны знать устройство и область применения основных типов электроизмерительных приборов и уметь выбрать электроизмерительный прибор по пределу измерения и классу точности.

1. Объясните устройство и принцип работы основных систем электроизмерительных приборов.

2. Почему нельзя приборы магнитоэлектрической системы включать в цепи переменного тока?

3. Что такое класс точности прибора?

4. Что покажет вольтметр, включенный в цепь последовательно?

5. Что произойдет, если включить амперметр в цепь параллельно?

6. В чем заключается принцип электрических измерении неэлектрических величин?

Назначение и области применения трансформаторов.

Устройство и принцип действия однофазного трансформатора. Коэффициент трансформации. Уравнения электрического и магнитного состояний трансформаторов. Режимы работы трансформаторов. Векторные диаграммы.

Опыты холостого хода и короткого замыкания. Потери энергии. Паспортные данные. Внешние характеристики.

Устройство, принцип действия и области применения трехфазных трансформаторов. Понятие о группах соединения. Автотрансформаторы.

Сварочные трансформаторы. Регулирование тока сварки. Измерительные трансформаторы тока и напряжения. Схемы включения.

На изучение этой темы планируйте около 7 часов.

Трансформаторы предназначены для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты.

Принципиально устройство однофазного трансформатора весьма простое: стальной сердечник с двумя обмотками высшего и низшего напряжения. При изучении принципа действия трансформатора важно уяснить, как происходит передача энергии из первичной обмотки во вторичную.

При присоединении трансформатора к сети в его сердечнике возникает магнитный поток Ф, пронизывающий обе обмотки; величина магнитного потока при холостом ходе и при нагрузке почти не изменяется. Не изменяется и создающая магнитный поток намагничивающая сила F, равная при любой нагрузке геометрической сумме намагничивающих сил обеих обмоток Из этого уравнения, называемого уравнением намагничивающих сил трансформатора, следует, что всякое изменение вторичного тока вызывает мгновенное изменение тока I1 в такой степени, чтобы намагничивающая сила осталась неизменной.

Действующее значение индуктированной ЭДС в обмотках пропорционально частоте, числу витков и амплитуде магнитного потока следовательно, ЭДС с изменением нагрузки трансформатора не изменяется. Коэффициент трансформации трансформатора равен Силовые трансформаторы имеют очень высокий коэффициент полезного действия (КПД) — 96-99%. Потери энергии в трансформаторах разделяются на постоянные и переменные. Поcтоянные потери — потери в магнитопроводе от перемагничивания сердечника и от вихревых токов — пропорциональны квадрату напряжения и не зависят от нагрузки. Переменные потери — потери в обмотках — пропорциональны квадрату полного тока. Мощность трансформатора ограничивается допустимым нагревом и измеряется в кВ·А.

При изучении измерительных трансформаторов обратите внимание, почему нельзя разрывать вторичную обмотку трансформатора тока под нагрузкой.

1. Объясните устройство и назначение трансформаторов.

2. Что называют коэффициентом трансформации трансформатора?

3. Объясните принцип работы трансформатора.

4. Какие потери энергии происходят в трансформаторе и от чего они зависят?

5. Объясните устройство трехфазного трансформатора.

6. Как устроена система охлаждения силовых трансформаторов?

7. Поясните преимущества и недостатки автотрансформатора.

Устройство и принцип действия асинхронных двигателей. Получение вращающегося магнитного поля. Частоты вращения поля и ротора. Скольжение и режимы работы. Механическая характеристика. Мощность. Потерн энергии и КПД двигателя. Паспортные данные. Пуск в ход и регулирование частоты вращения. Реверсирование. Модификации асинхронных двигателей.

Синхронные машины. Устройство и принцип действия генератора и двигателя.

Машины постоянного тока. Устройство и принцип действия, режимы работы генератора и двигателя. Самовозбуждение генератора. ЭДС обмотки якоря. Электромагнитный момент. Уравнение электрического состояния.

Мощность, потерн энергии и КПД генератора.

Двигатели постоянного тока. Способы возбуждения. Пуск двигателя.

Регулирование скорости вращения. Механические характеристики. Паспортные данные. Использование двигателей постоянного тока.

На изучение теоретического материала этого подраздела и выполнение четвертой задачи контрольной работы можно планировать 16 часов.

Асинхронные двигатели являются наиболее простыми по устройству и обслуживанию. Они весьма надежны и относительно дешевы. Благодаря этим преимуществам трехфазные асинхронные двигатели получили самое широкое распространение.

Принцип действия асинхронного двигателя основан на использовании вращающегося магнитного поля создаваемого токами, протекающими в обмотках статора. Взаимодействие вращающего магнитного поля с токами, индуктируемыми в короткозамкнутой обмотке ротора этим же полем, создает вращающий момент, направленный в сторону вращения поля. Создание токов в обмотке ротора и, следовательно, передача энергии со статора на ротор возможны только при отставании скорости ротора от скорости магнитного поля, то есть при наличии скольжения, когда происходит пересечение проводников обмотки ротора полем.

Асинхронные двигатели изготовляют с короткозамкнутым или с фазным ротором (с контактными кольцами). Следует хорошо уяснить, почему двигатели с фазным ротором имеют повышенный пусковой момент по сравнению с короткозамкнутыми. Необходимо также разобраться, почему у двигателей с короткозамкнутым ротором регулировать скорость вращения можно только ступенями путем переключения числа полюсов в обмотке статора или плавно путем изменения частоты питающего напряжения.

Пусковые токи асинхронных короткозамкнутых двигателей в 4-7 раз больше номинального. Обычно короткозамкнутые двигатели пускаются в ход путем прямого включения в сеть.

Для облегчения уяснения процессов, происходящих в синхронной машине, целесообразно провести аналогию с механической моделью. Трехфазная система токов в обмотке якоря (статора) создает вращающееся магнитное поле, которое может быть мысленно представлено полюсной системой, полюса которой скользят вдоль внутренней поверхности статора. Индуктор (ротор), обмотка которого обтекается постоянным током, представляет собой постоянный электромагнит, то есть тоже полюсную систему. Эти две вращающиеся полюсные системы неподвижны одна относительно другой. Между ними возникают силы магнитного притяжения, которые могут быть уподоблены упругим механическим связям, соединяющим обе системы. Благодаря этим связям достигается синхронность вращения ротора и магнитного поля, созданного токами в обмотке статора.

При холостом ходе синхронной машины оси полюсов обеих полюсных систем совпадают. При нагрузке машины оси полюсов расходятся на угол, величина которого зависит от нагрузки: чем больше нагрузка машины, тем больше угол. В генераторном режиме ведущим звеном является полюсная система ротора, а ведомым звеном - полюсная система статора. В двигательном режиме наоборот. Если будет превышен определенный предел нагрузки, то произойдет разрыв упругих связей, и машина выпадет из синхронизма.

Работа машины в таком режиме невозможна.

Пуск синхронного двигателя не может быть произведен прямым включением в сеть. Синхронный двигатель сначала пускается как асинхронный, для чего на его роторе имеется пусковая короткозамкнутая обмотка. При пуске обмотка возбуждения ротора замкнута накоротко. Только по достижении ротором скорости, близкой к синхронной, включается обмотка возбуждения, и ротор двигателя втягивается в синхронизм.

После изучения этой темы студент должен знать значения терминов:

скольжение, синхронная скорость, вращающиеся магнитное поле, короткозамкнутый ротор, фазный ротор, реверсирование, вид механических характеристик, способы регулирования скорости вращения двигателей, основные конструктивные элементы электрических машин, классификацию машин постоянного тока по способу возбуждения. Студент должен уметь включить в сеть электрический двигатель и осуществить его пуск.

1. Объясните устройство и принцип работы асинхронного двигателя.

2. Как устроены обмотки статора и ротора асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором?

3. Что называют скольжением в асинхронном двигателе?

4. Как осуществить изменение направления вращения ротора двигателя?

5. Изобразите механическую характеристику асинхронного двигателя и покажите на ней пусковой момент, максимальный и номинальный.

6. Как пускают в ход асинхронный двигатель с фазным ротором?

7. Какие потери энергии происходят в асинхронном двигателе при нагрузке?

8. Объясните устройство синхронной машины.

9. Какое соотношение существует между числом пар полюсов, частотой тока и скоростью вращения ротора синхронной машины?

10. Изложите принцип работы синхронного двигателя.

11. Объясните, как осуществляется пуск синхронного двигателя, имеющего асинхронную пусковую обмотку.

12. Объясните устройство машины постоянного тока и принцип ее работы.

13. Как устроен коллектор машины постоянного тока и его назначение?

14.Классифицируйте машины постоянного тока по способу и схеме возбуждения.

15. Объясните способы пуска двигателей постоянного тока.

16. Как осуществляется реверсирование двигателя постоянного тока?

РАЗДЕЛ 2. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

Наиболее полно материал раздела «Основы электроники» изложен в [5]. При отсутствии этой книги воспользуйтесь другим учебным пособием по электронике.

Электронно-дырочный переход. Диоды и их свойства. Транзисторы:

биполярные и полевые. Тиристоры. Интегральные микросхемы. Операционные усилители.

На изучение этого подраздела можно предусмотреть 4 часа.

Электроника базируется в основном на использовании полупроводниковых приборов: диодов, транзисторов, тиристоров и интегральных микросхем (ИМС).

В полупроводниковых приборах используется свойство односторонней проводимости p-n-перехода. Электронно-дырочным называют такой p-nпереход, который образован двумя областями полупроводника с разными типами проводимости: электронной (n) и дырочной (p).

При изучении диодов следует уяснить их разновидности в зависимости от назначения и свойств: выпрямительные, стабилитроны, высокочастотные, импульсные, варикапы, светодиоды, фотодиоды, оптроны.

Транзисторы следует начать изучать с биполярных: устройство, условные обозначения, режимы работы, схемы включения, входные и выходные вольт-амперные характеристики. Изучение полевых транзисторов, тиристоров можно выполнять по той же схеме, обратив внимание на их особенности.

Интегральные микросхемы (ИМС) представляют собой устройство, в котором несколько элементов (резисторов, конденсаторов, диодов, транзисторов и др.) соединены между собой и образуют определенный функциональный узел (логический элемент, усилитель, генератор и т.д.), изготовленный на общей основе (подложке) в едином технологическом процессе. При изучении темы следует обратить внимание на классификации ИМС: по способу изготовления, по числу компонентов и по функциональному назначению; а также на конкретные примеры простейших ИМС.

Операционный усилитель (ОУ) – это малогабаритный (в интегральном исполнении отечественных серий К140, К544, К533, КР1040УД, КР1435 и др.

и импортных серий AD8041, OP275, LM339 и др.) многокаскадный усилитель постоянного тока с непосредственными связями между каскадами и большим коэффициентом усиления. Порядок изучения: назначение, функциональная схема, условное обозначение, схемы включения и амплитудные характеристики инвертирующего и неинвертирующего ОУ, основные параметры ОУ.

1. Какими зарядами создается запирающий слой p-n-перехода и его внутреннее электрической поле?

2. Объясните зависимость ширины запирающего слоя p-n-перехода от полярности приложенного напряжения.

3. Какие типы диодов вы знаете? Изобразите их условные обозначения.

4. Какие виды пробоев p-n-перехода вы знаете и в чем их отличие?

5. Объясните принцип действия биполярного транзистора. Почему при постоянном напряжении UКЭ увеличение тока базы транзистора вызывает увеличение тока коллектора?

6. Изобразите основные схемы включения биполярного транзистора и опишите их основные параметры.

7. Приведите классификацию полевых транзисторов и их условные обозначения.

8. Объясните, какую роль в работе тиристора играет ток управления?

9. Какие типы интегральных схем вы знаете? Приведите примеры.

10. Перечислите свойства идеального операционного усилителя (ОУ).

11. Почему в усилительных устройствах ОУ не используется без цепи отрицательной обратной связи?

12. Приведите примеры использования ОУ в устройствах, выполняющих различные математические операции.

2.2. Источники вторичного электропитания Общие положения. Однофазные выпрямители. Трехфазные выпрямители. Сглаживающие фильтры. Стабилизаторы напряжения и тока. Управляемые выпрямители. Внешние характеристики выпрямителей.

На изучение этого подраздела можно предусмотреть 4 часа.

Для многих современных электронных устройств необходимо питание от источников постоянного тока. Для преобразования переменного тока в постоянный ток применяются выпрямители. Познакомьтесь со структурной схемой выпрямительного устройства и их классификационными признаками.

Однофазные выпрямители. Последовательность изучения такова: однофазная однополупериодная схема выпрямления, мостовая двухполупериодная схема выпрямления, временные диаграммы выпрямленного напряжения и тока, среднее значение выпрямленного напряжения (тока), коэффициент пульсации выпрямленного напряжения, максимальное обратное напряжение и прямой ток диода.

Трехфазные выпрямители. Следует подробно рассмотреть мостовую схему (схему Ларионова), временные диаграммы выпрямленного напряжения, среднее значение выпрямленного напряжения (тока), коэффициент пульсации выпрямленного напряжения, максимальное обратное напряжение.

Сглаживающие фильтры предназначены для уменьшения пульсаций выпрямленного напряжения до значений, при которых не сказывается их отрицательное влияние на работу электронной аппаратуры. Следует рассмотреть простейшие однофазные сглаживающие фильтры широкого применения: емкостной, индуктивный и активные фильтры. Коэффициент сглаживания.

Стабилизаторы напряжения и тока. В качестве стабилизирующих устройств используют стабилизаторы, которые подразделяют на параметрические и компенсационные. Рассмотреть в сравнении компенсационные и параметрические стабилизаторы тока и напряжения.

Управляемые выпрямители. Для потребителей энергии, которые нуждаются в регулируемом напряжении питания применяют тиристорные (управляемые) выпрямители. Необходимо рассмотреть схему однофазного управляемого выпрямителя с выводом нулевой точки трансформатора. Временная диаграмма выпрямленного напряжения, угол управления, регулировочная характеристика.

Под внешней характеристикой выпрямителя понимают зависимость среднего значения выпрямленного напряжения от среднего значения тока нагрузки, т.е. Uн.ср = f(I н.ср).

1. Перечислите разновидности источников вторичного электропитания (ИВП) и укажите их назначение.

2. Назовите основные параметры ИВП.

3. Приведите обобщенную структурную схему ИВП и объясните назначение отдельных блоков (узлов) схемы.

4. Нарисуйте схему и временные диаграммы однофазного однополупериодного и мостового двухполупериодного ИВП.

5. Укажите особенности трехфазного выпрямителя (схема Ларионова).

6. Как определяют коэффициенты пульсаций для выпрямительных схем?

7. Объясните принцип работы управляемого выпрямителя на тиристорах.

8. Приведите схемы простейших сглаживающих фильтров.

9. Как определяют коэффициент сглаживания выпрямленного напряжения?

10. Перечислите основные параметры стабилизаторов напряжения (тока).

11. Объясните принцип работы компенсационного стабилизатора напряжения.

12. Дайте определение внешней характеристике ИВП. Укажите причины, влияющие на её наклон.

2.3. Функциональные узлы цифровых устройств Аналоговая и цифровая обработка сигналов. Процессор. Общие сведения о микропроцессорах. Внешние устройства. Логические элементы. Триггеры: RS-, D-, T- и JK-типа. Устройства на основе триггеров: регистры, счетчики. Общие сведения о микроконтроллерах.

Обработка информации может выполняться двумя методами: аналоговым и цифровым. В зависимости от используемого метода обработки различают аналоговую и цифровую аппаратуру. Необходимо ознакомиться с особенностями указанных методов обработки информации, знать достоинства, недостатки каждого и перспективы использования.

Процессор объединяет два устройства: операционное (ОУ) и управляющее (УУ). Последовательность изучения такова: назначение, основные узлы, процесс функционирования ОУ и УУ.

Микропроцессор (МП) – это программно-управляемое устройство обработки цифровой информации, Реализованное в виде БИС или СБИС, т.е.

устройство, способное выполнять под программным управлением обработку информации (включая её ввод и вывод), арифметические и логические операции.

Для функционирования МП необходимы внешние устройства, к которым относятся, прежде всего, запоминающее устройство (ЗУ) для хранения данных и программ. Эта память состоит из нескольких БИС: постоянного ЗУ(ПЗУ) и оперативного (ОЗУ). Кроме того, к внешним устройствам относятся устройства: ввода-вывода информации, передачи, управления и обмена данными. Необходимо рассмотреть простейший пример выполнения МП сложения двух чисел и сформулировать общие принципы функционирования микропроцессорных систем.

Логические элементы используются в цепях цифровой обработки информации. Рекомендуется изучать типовые логические элементы И, ИЛИ, НЕ по следующей схеме: логическая операция (наименование функции), символическое, буквенное и условно-графическое обозначения, аналитическое выражение, таблица истинности, контактное и схемо-техническое исполнение.

Триггер – это устройство, обладающее двумя устойчивыми состояниями и способное переходить из одного состояния в другое под воздействием внешнего управляющего сигнала, превышающего пороговое значение. При отсутствии внешних воздействий триггер может сколь угодно долго находиться в одном из устойчивых состояний. Другими словами триггер предназначен для хранения одного бита информации. На их основе строят счетчики, распределители и другие устройства.

Различают триггеры асинхронные, которые переключаются в момент подачи входного сигнала, и синхронные (тактируемые), которые переключаются только при подаче синхронизирующих импульсов, а момент перехода связан с определенным уровнем синхросигнала (статические триггеры) или с моментом фронта либо среза синхросигнала (динамические триггеры).

Асинхронный и синхронный RS-триггер, Т-триггер, D-триггер, JK-триггер:

условно-графическое обозначение, схема реализации, таблица истинности, временная диаграмма.

Регистр это устройство, состоящее из триггеров и предназначенное для записи, хранения и считывания n-разрядного двоичного числа. Из восьми D-триггеров можно получить регистр для хранения 8-ми разрядного двоичного числа.

Счетчики предназначены для счета поступающих на его вход импульсов, в интервале между которыми он должен хранить информацию об их количестве. Поэтому счетчик состоит из запоминающих ячеек – триггеров обычно D- или JK-типа. Рассмотреть работу простейшего счетчика импульсов на Т-триггерах: условно-графическое обозначение, схема реализации, переключательная таблица, временные диаграммы.

В последнее время в системах управления технологическими процессами, в системах передачи данных, цифровой обработки сигналов и других целей широкое применение получили микроконтроллеры. Микроконтроллер МК) – управляющее устройство, выполненное на одном или нескольких кристаллах и предназначенное для реализации функции логического анализа и генерации управляющих сигналов. МК не содержит устройств арифметических операций, имеет сравнительно небольшую разрядность слова, но более развитый аппарат реализации логических функций по сравнению с универсальными микропроцессорами. Они содержат необходимый набор компонентов из микропроцессорного набора для реализации конкретной задачи управления процессом. Корпорации Atmel, Microchip, Nec и др. предлагают обширный перечень 8-, 16- и 32-битных МК со сверхнизким потреблением тока.

МК является законченным устройством. При разработке устройства на МК необходимо выбрать подходящий МК, подключить к нему датчики, клавиатуру, индикатор, ключи и т.д., а также разработать программу.

1. В чем состоит аналоговая и цифровая обработка сигналов?

2. Приведите пример алгоритма обработки сигналов. В чем достоинства цифровой обработки сигналов?

3. Дайте определение микропроцессора и назовите типы процессоров.

4. Объясните структуру и функционирование микропроцессоров.

5. Приведите классификацию запоминающих устройств и перечислите их основные параметры.

6. Составьте таблицы истинности и нарисуйте схему трехвходовых логических элементов: а) И, ИЛИ, И-НЕ и ИЛИ-НЕ.

7. Определите понятия «бит» и «байт».

8. Назовите основные показатели логических операций: а) И; б) ИЛИ;

в) НЕ.

9. Дайте определение понятию «триггер». Перечислите разновидности цифровых триггеров.

10. Проанализируйте работу асинхронного RS-триггера. Поясните, почему подача на оба его входа единичных сигналов вызывает неопределенность в работе триггера?

11. Изложите особенности работы универсального JK-триггера.

12. Дайте определение регистра и поясните принцип его функционирования.

13. Поясните принцип функционирования трехразрядного счетчика импульсов.

14. Дайте определение микроконтроллера, перечислите основные его элементы (блоки) и укажите отличия от микропроцессора.

На базе вопросов для самопроверки формируется перечень вопросов для итоговой аттестации по дисциплине.

После выполнения контрольной работы студент вызывается на лабораторно-экзаменационную сессию.

ПИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА ОБЗОРНЫХ ЛЕКЦИЙ

И ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

НА ЛАБОРАТОРНО-ЭКЗАМЕНАЦИОННОЙ СЕССИИ

1. Линейные электрические цепи постоянного тока – 1 час;

2. Однофазные цепи синусоидального тока – 3 часа;

3. Трехфазные цепи – 1 час;

4. Электрические измерения и приборы – 1 час;

5. Трансформаторы – 1 час;

6. Электрические машины (асинхронный двигатель) – 2 часа;

7. Основы электроники – 1 час.

1. Исследование неразветвленной цепи переменного тока. Резонанс напряжений – 4 часа;

2. Исследование трехфазной цепи переменного тока при соединении нагрузки по схемам «Звезда» и «Треугольник» – 4 часа;

3. Исследование пуска трехфазного асинхронного двигателя – 2 часа;

4. Исследование однофазного мостового выпрямителя – 2 часа.

ЗАДАНИЕ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Прежде чем приступить к выполнению контрольной работы, необходимо изучить соответствующие разделы курса и разобраться в решении задач, примеры которых приведенных ниже.

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 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 2.701- СТ СЭВ 158-75, 2.702-75 (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 литературой, которой пользовались, и примерные затраты времени на выполнение контрольной работы.

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

Величины сопротивлений принять:

R – предпоследняя цифра в шифре студента, XL – последняя цифра шифра.

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

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).

1. Мощность ламп в каждой фазе и общую мощность.

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.

1. Фазные и линейные токи.

2. Коэффициент мощности.

3. Активную мощность нагрузки.

4. Построить векторную диаграмму.

5. Начертить схему включения этой нагрузки по схеме «звезда» и определить 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 2.

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 Рн.

5. Как изменится пусковой момент двигателя при снижении напряжения на его зажимах на 20% и возможен ли пуск двигателя при этих условиях с номинальной нагрузкой?

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

Номер варианта Примечание: В обозначении типоразмера электродвигателя цифры и буквы обозначают:

4 – порядковый номер серии двигателя, А – род двигателя – асинхронный, двухзначная или трехзначная цифра – высота оси вращения, S, M, L – условная длина станины, A или B – длина сердечника статора (отсутствие данных букв означает, что двигатель изготовляется с одной длиной сердечника в установочном размере), Примечание. 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.

МЕТОДИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ

К задаче 2. Коэффициент мощности при известных сопротивлениях определяется по формуле.

3. Полная мощность определяется по формуле S=UI. Активная и реактивная мощности могут быть определены по одной из двух формул При решении обязательно укажите единицы измерения.

4.Емкость, при которой в цепи наступает резонанс тока, может быть определена из условия резонанса: 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 Bc вы определите значение емкости в фарадах.

Можно определить емкость несколько иначе. При резонансе индуктивная составляющая тока катушки IL=I·sin будет равна емкостному току Определив IL и приравняв ее IC можно определить емкость C 5. Построение векторной диаграммы целесообразно начинать с построения вектора напряжения U. Вектор тока а катушке будет сдвинут в сторону отставания (по часовой стрелке) на угол, который определяется по значению cos ( = arccos ).

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 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" 3.Построение векторной диаграммы надо начинать с построения звезды векторов фазных напряжений (векторы сдвинуты друг относительно друга на 1200).

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

Сложив все векторы тока, вы получите вектор тока в нулевом проводе.

Измерив его и умножив на масштаб тока, вы получите значение тока в нулевом проводе.

К задаче 1-3. 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. 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.

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

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

Сначала необходимо получить выражения 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, 5. Переключив сопротивления с треугольника на звезду, фазное напряжение будет равно Определите по закону Ома фазный ток (он же будет и линейным).

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

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

2. Номинальный момент двигателя в (Нм) определяется по формуле где – номинальная мощность двигателя, кВт, – номинальная скорость вращения ротора, об/мин.

где – скорость вращения магнитного поля статора, Sн – номинальное скольжение в долях единицы.

Пусковой ток, пусковой и критический (максимальный) моменты определяются по соответствующим отношениям к номинальным значениям, приведенным в табл. 2.

3 и 4. 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.



Pages:   || 2 |
 




Похожие работы:

«СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ КАФЕДРА ВОСПРОИЗВОДСТВА ЛЕСНЫХ РЕСУРСОВ БИОЛОГИЯ ЗВЕРЕЙ И ПТИЦ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Методические указания для подготовки дипломированного специалиста по направлению 656200 Лесное хозяйство и ландшафтное строительство специальности 250201 Лесное хозяйство (очная форма обучения) СЫКТЫВКАР 2007 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОУ ВПО САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. М. КИРОВА...»

«Министерство сельского хозяйства РФ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ОРЛОВСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УДК 334.73.021 УТВЕРЖДАЮ № госрегистрации Проректор ФГБОУ ВПО Орел ГАУ Инв. №11 по научной работе _В.С. Буяров __ _г. ОТЧЕТ О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ по теме: СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ КООПЕРАЦИИ МАЛЫХ ФОРМ ХОЗЯЙСТВОВАНИЯ В СЕЛЬСКОЙ МЕСТНОСТИ ОРЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ (окончательный) Руководитель темы Н.И....»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.Н. Прянишникова МОЛОДЕЖНАЯ НАУКА 2014: ТЕХНОЛОГИИ, ИННОВАЦИИ Материалы Всероссийской научно-практической конференции, молодых ученых, аспирантов и студентов (Пермь, 11-14 марта 2014 года) Часть 3 Пермь ИПЦ Прокростъ 2014 1 УДК 374.3 ББК 74 М 754 Научная редколлегия:...»

«Министерство образования Российской Федерации Санкт-Петербургская государственная академия холода и пищевых технологий В. С. Колодязная ПИЩЕВАЯ ХИМИЯ Учебное пособие Санкт-Петербург 1999 3 ББК 51.230 В 61 УДК 664.014 (031) Колодязная В. С. Пищевая химия: Учеб. пособие. СПб.: СПбГАХПТ, 1999. В 19 140 с. ISBN 5-86981-050-7 В учебном пособии рассмотрены пищевая ценность и качество продуктов; основы питания и биохимия пищеварения; физико-химические и биохимические изменения основных пищевых веществ...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВПО Уральская государственная академия ветеринарной медицины ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ВЕТЕРИНАРИИ, БИОЛОГИИ И ЭКОЛОГИИ 19 марта 2014 г. Материалы международной научно – практической конференции Троицк-2014 УДК: 619 (06) ББК: 48 И- 66 Инновационные технологии в ветеринарии, биологии и экологии, 19 марта 2014 г. / Мат-лы междунар. науч.-практ. конф. : сб. Н- 66 науч. тр.– Троицк: УГАВМ, 2014. – 181 с. ISBN 978-5-91632-075-6...»

«Российская Академия Наук Институт философии С.С. Неретина ФИЛОСОФСКИЕ ОДИНОЧЕСТВА Москва 2008 УДК 10(09) ББК 87.3 Н-54 В авторской редакции Рецензенты доктор филос. наук В.Д. Губин доктор филос. наук Т.Б. Любимова Неретина С.С. Философские одиночества [Текст] / Н-54 С.С. Неретина; Рос. акад. наук, Ин-т философии. – М. : ИФРАН, 2008. – 269 с. ; 20 см. – 500 экз. – ISBN 978-5У человечества нет другого окошка, через которое видеть и дышать, чем прозрения одиночек. Монография – о философах,...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ДЕЛОВАЯ ЭТИКА Автор-составитель В.К. Трофимов Ижевск ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА 2011 УДК 174 ББК 87.75 Д 29 Рецензенты: Б.А. Родионов – д-р филос. наук, профессор ГОУ ВПО УдГУ; Г.М. Тихонов – д-р филос. наук, профессор ГОУ ВПО ИжГТУ Деловая этика / авт.-сост. В.К. Трофимов. – Ижевск : Д 29 ФГОУ ВПО...»

«Фонд развития юридической наук и Материалы МЕЖДУНАРОДНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ РАЗВИТИЕ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ПРАВОВОГО ГОСУДАРСТВА В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ (г. Санкт-Петербург, 23 февраля) г. Санкт-Петербург – 2013 © Фонд развития юридической науки УДК 34 ББК Х67(Рус) ISSN: 0869-1243 РАЗВИТИЕ ИНСТИТУЦИОНАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ ПРАВОВОГО Материалы ГОСУДАРСТВА В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ: Международной Конференции, г. Санкт-Петербург, 23 февраля 2013 г., Фонд развития юридической науки. - 64 стр. Тираж 300 шт....»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ – ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ С. М. КИРОВА КАФЕДРА ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА ГИДРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕЛИОРАЦИИ ЛЕСНЫХ ЗЕМЕЛЬ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ Методические указания для подготовки дипломированных специалистов по направлению 656200 Лесное хозяйство и ландшафтное строительство специальности 250201...»

«Министерство сельского хозяйства РФ Управление сельского хозяйства Тамбовской области Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Мичуринский государственный аграрный университет СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ОТРАСЛИ РАСТЕНИЕВОДСТВА И ИХ ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ материалы научно-практической конференции 23 марта 2007 года Мичуринск - Наукоград РФ, 2007 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com УДК 633 (06) ББК 41 (94) С Под...»

«ИСТОРИЯ НАУКИ Самарская Лука: проблемы региональной и глобальной экологии. 2014. – Т. 23, № 1. – С. 93-129. УДК 581 АЛЕКСЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ УРАНОВ (1901 - 1974) © 2014 Н.И. Шорина, Е.И. Курченко, Н.М. Григорьева Московский педагогический государственный университет, г. Москва (Россия) Поступила 22.12.2013 г. Статья посвящена выдающемуся русскому ученому, ботанику, экологу и педагогу Алексею Александровичу Уранову (1901-1974). Ключевые слова Уранов Алексей Александрович. Shorina N.I., Kurchenko...»

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ САРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.И. ВАВИЛОВА АГРАРНАЯ НАУКА В XXI ВЕКЕ: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ Сборник статей VIII Всероссийской научно-практической конференции САРАТОВ 2014 1 УДК 378:001.891 ББК 4 Аграрная наук а в XXI веке: проблемы и перспективы: Сборник статей VIII Всероссийской научно-практической конференции. /...»

«АКАДЕМИЯ НАУК СССР ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР Биолого-почвенный институт В. А. Красилов ЦАГАЯНСКАЯ ФЛОРА АМУРСКОЙ ОБЛАСТИ Издательство Наука Москва 1976 УДК 561 : 763,335(571.6) К р а с и л о в В. А. Цагаянская флора Амурской области. М., Наука, 1976, 91 с. Буреинский Цагаян (Амурская область) — одно из крупнейших в Азии местонахождений ископаемых растений, известное у ж е более 100 лет. Интерес к дагаянской флоре объясняется, во-первых, ее пограничным положением между мезозоем и кайнозоем...»

«УДК 575.222.5/.6:591.56:599.323.43 Кокенова Гульмира Толегеновна ВЛИЯНИЕ БРАЧНОГО ПОДБОРА И ДЛИТЕЛЬНОГО ИНБРЕДНОГО РАЗВЕДЕНИЯ НА РЕПРОДУКТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СТЕПНОЙ ПЕСТРУШКИ (Lagurus lagurus Pallas, 1773) 03.00.08 – зоология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Новосибирск – 2007 Работа выполнена в лаборатории экологических основ охраны...»

«ФИТОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УДК 581.526.552 (477.60) А.З. Глухов, А.И. Хархота, С.И. Прохорова, И.В. Агурова СТРАТЕГИИ ПОПУЛЯЦИЙ РАСТЕНИЙ В ТЕХНОГЕННЫХ ЭКОСИСТЕМАХ популяция, стратегия, техногенные экосистемы Введение Проблема антропогенного воздействия на окружающую природную среду на сегодня остается актуальной и приобретает новые акценты в связи с остротой задач сохранения фиторазнообразия в условиях техногенеза. В период глобального загрязнения и преобразования биосферы под влиянием...»

«Turczaninowia 2008, 11(4) : 5–141. 5 УДК 581.9 (571.1/5) Л.И. Малышев L. Malyshev РАЗНООБРАЗИЕ РОДА ОСТРОЛОДКА (OXYTROPIS) В АЗИАТСКОЙ РОССИИ DIVERSITY OF THE GENUS OXYTROPIS IN ASIAN RUSSIA Представлен системный анализ рода Остролодка в Азиатской России. В Сибири и на российском Дальнем Востоке обнаружены 142 вида и 24 подвида в составе 5 подродов и 16 секций. Показана неоправданность выделения 15 таксонов в качестве видов. Они являются мутантами или распространены вне региона. Для секций и...»

«Экологическое почвоведение 38 Министерство образования Российской Федерации Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова Кафедра ботаники и микробиологии Экологическое почвоведение Лабораторные занятия для студентов-экологов (бакалавров) Методические указания Ярославль 2002 Составители: И.Н. Волкова, Г.В. Кондакова ББК Е56я73 В 67 УДК 631.4+579.64:631.46 Экологическое почвоведение: Лабораторные занятия для студентов-экологов (бакалавров): Метод. указания / Сост. И.Н. Волкова, Г.В....»

«Ю.А. АЛЕКСАНДРОВ Основы производства безопасной и экологически чистой животноводческой продукции ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУВПО МАРИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Аграрно-технологический институт Ю.А. АЛЕКСАНДРОВ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА БЕЗОПАСНОЙ И ЭКОЛОГИЧЕСКИ ЧИСТОЙ ЖИВОТНОВОДЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Йошкар-Ола, 2008 ББК П6 УДК 631.145+636:612.014.4 А 465 Рецензенты: В.М. Блинов, канд. техн. наук, доц. МарГУ; О.Ю. Петров, канд. с.-х. наук, доц. МарГУ Рекомендовано к...»

«ВЫСШИЕ ВОДНЫЕ РАСТЕНИЯ ОЗЕРА БАЙКАЛ Vinogaradov Institute of Geochemisty SB RAS Irkutsk State University Baikal Research Center M. G. Azovsky, V. V. Chepinoga AQUATIC HIGHER PLANTS OF BAIKAL LAKE Институт геохимии им. А. П. Виноградова СО РАН ГОУ ВПО Иркутский государственный университет Байкальский исследовательский центр М. Г. Азовский, В. В. Чепинога ВЫСШИЕ ВОДНЫЕ РАСТЕНИЯ ОЗЕРА БАЙКАЛ УДК 581.9(571.53/54) ББК 28.082(2Р54) А35 Работа выполнена при поддержке программ Фундаментальные...»

«Министерство сельского хозяйства Российской Федерации ФГБОУ ВПО Вологодская государственная молочнохозяйственная академия имени Н.В. Верещагина Первая ступень в наук е Сборник трудов ВГМХА по результатам работы II Ежегодной научно-практической студенческой конференции Технологический факультет Посвящается 95-летию со дня рождения профессора О.Г. Котовой Вологда – Молочное 2013 г. ББК 65.9 (2 Рос – 4 Вол) П-266 П-266 Первая ступень в науке. Сборник трудов ВГМХА по результатам работы II Ежегодной...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.