Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

тематика Охрана окружающей среды и энергосбережение Экономика организации Технология и организация

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 9.11.2024

ПРЕДИСЛОВИЕ

Программой дисциплины «Основы электротехники и электроснабжения» предусмотрено изучение процессов, происходящих в электрических цепях постоянного и переменного тока, принципа действия и основных свойств электрических машин и аппаратов, особенностей электроснабжения строительной площадки.

Дисциплина изучается в тесной связи с такими дисциплинами общеобразовательного компонента, специального и общепрофессионального циклов, как «Физика», «Химия», «Математика», «Охрана окружающей среды и энергосбережение», «Экономика организации», «Технология и организация строительного производства», «Строительные машины и оборудование».

Эксплуатацию и ремонт электрооборудования строительных машин, механизмов и установок осуществляет персонал, имеющий соответствующую подготовку и право (допуск) на работу с электрооборудованием в соответствии с Правилами технической эксплуатации и безопасности труда. Знание техником-строителем электротехнического оборудования позволяет правильно и рационально эксплуатировать его на строительной площадке.

Выработка практических навыков и умений у учащихся осуществляется в процессе выполнения практических и лабораторных работ. Всем лабораторным работам должен предшествовать инструктаж по безопасному их ведению в лаборатории электротехники. Результаты инструктажа должны быть отражены в специальном журнале. Перед проведением каждой очередной работы проводится инструктаж на рабочем месте.

В результате изучения дисциплины учащиеся должны знать на уровне представления:

физические принципы действия основных электротехнических и электронных приборов;

классификацию электроизмерительных приборов;

обозначения по стандартам электротехнических величин и устройств;

основные единицы измерения электрических величин;

основные схемы электроснабжения строительных площадок;

знать на уровне понимания:

основные законы электротехники;

закономерности построения электрических схем;

устройство и принцип действия электропривода оборудования;

технические способы и средства, обеспечивающие электробезопасность;

уметь:

анализировать назначение и принцип действия электрических и магнитных машин, аппаратов, электроприводов;

подбирать по назначению электроизмерительные приборы;

пользоваться электрическими аппаратами и приборами.

 

ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Контрольная работа по общей электротехнике содержит шесть задач. Варианты для каждого учащегося – индивидуальные. Номер варианта выдается преподавателем. Перечень заданий, которые учащийся должен выполнить определяется по номеру его варианта: контрольная работа для нечётных вариантов включает задания - 1, 2, 3.1, 4, 5, и 6.для чётных 1, 2, 3.2, 4, 5 и 6; Задания, выполненные не по своему варианту, не засчитываются и возвращаются учащемуся.

Контрольная работа выполняется в отдельной тетради в клетку (24 листа). Условия задач переписывают полностью, оставляя поля шириной 25-30 мм для замечаний рецензента, а в конце тетради – 2-3 страницы для рецензии. Формулы и расчёты пишут чернилами, а схемы делают карандашом в соответствии с условными графическими обозначениями элементов (таблица 1); Графики и векторные диаграммы выполняют на миллиметровой бумаге с указанием масштаба. Решение задач обязательно ведут в Международной системе единиц (СИ). Страницы тетради нумеруют для возможности ссылки на них преподавателя. При получении результата вычисления в виде бесконечной периодической дроби в результате следует оставлять число с тремя значащими цифрами (1,275=1,28;  3,263874...=3,27;  28,84748…=28,8 и т.д.).

После получения работы с оценкой и замечаниями преподавателя надо исправить отмеченные ошибки, выполнить все указания и повторить недостаточно усвоенный материал. Если контрольная работа получила неудовлетворительную оценку, то учащийся выполняет её снова по старому или новому варианту в зависимости от указания рецензента и отправляет на повторную проверку. В случае возникновения затруднений при выполнении контрольной работы учащийся может обратиться в колледж для получения консультации.

После сдачи контрольной работы учащиеся допускаются к лабораторным работам, которые выполняются в период экзаменационно - лабораторной сессии. По каждой лабораторной работе составляется отчёт в установленной форме. Сдача экзаменов разрешается учащимся, получившим положительную оценку по контрольной работе и имеющим зачёт по лабораторным работам.

ЛИТЕРАТУРА

1.Свириденко, Э.А. Основы электротехники и электроснабжения / Э.А. Свириденко,      Ф.Г. Китунович. Минск, 2000.

2.Данилов, И.А. Общая электротехника с основами электроники / И.А. Данилов, П.М. Иванов. М., 2000.

3.Попов, В.С. Общая электротехника с основами электроники / В.С. Попов, С.А. Николаев. М., 1976.

4.Михеев, Ю.А. Общая электротехника с основами электроники: Контрольные задания для учащихся-заочников всех технических специальностей, кроме электротехнических специальностей и некоторых энергетических специальностей средних специальных учебных заведений / Ю.А. Михеев, М.И. Григоревский. М., 1989.

5.Усс, Л.В. Общая электротехника с основами электроники / Л.В. Усс, А.С. Красько,      Г.С. Климович. Минск, 1990.

6.Типовая учебная программа дисциплины «Электротехника с основами электроники» для учреждений, обеспечивающих получение среднего специального образования / Г.В. Нефедович; Республиканский институт профессионального образования. – Минск: 2007.

7.Шихин, А.Я. Электротехника / А.Я. Шихин. М., 2001.

ВВЕДЕНИЕ

Цели, задачи и предмет дисциплины, её связь с другими учебными дисциплинами, значение для подготовки квалифицированных специалистов. [1,c. 4]

Преимущества электрической энергии перед другими видами энергии. Роль электрификации в развитии социально-экономического комплекса Республики Беларусь.

РАЗДЕЛ 1 ОБЩАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

ТЕМА 1.1  ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ

Понятие об электрическом поле, его основные характеристики: напряженность, потенциал, электрическое напряжение. Закон Кулона. Проводники и диэлектрики. Проводники в электрическом поле, диэлектрическая проницаемость. Электроизоляционные материалы, их практическое использование.

Электрическая ёмкость. Плоский конденсатор. Соединение конденсаторов. Энергия электрического поля. [1,c. 5-13]

Вопросы для самоконтроля

Что называется электрическим полем?

Какими величинами характеризуется электрическое поле?

Чем определяется напряжённость электрического поля в данной точке?

Изобразите электрическое поле положительного точечного заряда? В каком направлении станет перемещаться пробный отрицательный заряд, помещённый в такое поле?

Сформулируйте закон Кулона напишите формулу закона Кулона?

Чем определяется потенциал электрического поля в данной точке? Напишите формулу потенциала.

Чему равна разность потенциалов между двумя точками электрического поля?

В каких единицах измеряется потенциал, что принято за 1 вольт?

Что называется напряжением между двумя точками электрического поля? В каких единицах измеряется напряжение?

Чему равна работа силы электрического поля при перемещении заряда по замкнутому контуру?

В чём основное различие между проводниками и диэлектриками?

Какие бывают проводники, и какой электропроводностью они обладают?

Назовите диэлектрики, используемые в электротехнике?

Что  называют конденсатором?

Как определяется ёмкость конденсатора?

В каких единицах измеряется ёмкость конденсатора? Что принято за единицу ёмкости?

Напишите формулу ёмкости батареи конденсаторов при параллельном их соединении?

Напишите формулу ёмкости батареи конденсаторов при последовательном их соединении?

ТЕМА 1.2  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Электрический ток. ЭДС и напряжение. Электрическое сопротивление и проводимость, зависимость сопротивления от температуры. Режимы работы цепи: холостой ход, короткое замыкание, переменная нагрузка. Электрическая цепь, её основные элементы, условные обозначения, применяемые на схемах. Закон Ома для участка цепи и для всей цепи. Энергия и мощность электрической цепи, баланс мощностей. Закон Джоуля-Ленца. [1,c. 14-18]

Нагрев проводов. Предельно допустимый (номинальный) ток в проводе. Плавкие предохранители. Выбор сечения провода в зависимости от допустимого тока. Основные материалы проводников. [1,c. 18-22]

Последовательное, параллельное и смешанное соединение резисторов. Потеря напряжения в проводах линий электропередачи и допустимые её значения. Первый закон Кирхгофа. Второй закон Кирхгофа, его применение. Понятие о расчёте сложных цепей. Работа источника в режиме генератора и потребителя. [1,c. 22-23]

Вопросы для самоконтроля

Что такое электрический ток проводимости?

Что такое электрическая сила источника тока?

Сформулируйте закон Ома для участка цепи и для полной цепи. Запишите формулу закона Ома.

В чём состоит цель расчёта электрических цепей и как она достигается?

Что такое ветвь, узел, контур электрической цепи?

Сформулируйте первый и второй законы Кирхгофа и запишите формулы.

В чём состоят основные особенности режимов холостого хода и короткого замыкания?

Почему изменяется напряжение на зажимах источника при увеличении нагрузки?

Как определяются эквивалентные сопротивления при последовательном соединении нескольких сопротивлений?

Как определяются эквивалентные проводимости и сопротивления при параллельном соединении нескольких сопротивлений?

Приведите примеры проводниковых материалов?

Назовите методы расчёта сложных цепей, и объясните в чём их особенность.

ТЕМА 1.3 ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

Магнитное поле и его характеристики. Закон полного тока. Проводник с током в магнитном поле. Электромагниты, их практическое применение. Упрощённый расчёт электромагнита. Индуктивность и взаимоиндуктивность. Энергия магнитного поля.

Магнитные свойства веществ. Ферромагнитные вещества и их намагничивание. Кривые намагничивания. Явление гистерезиса. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Материалы с прямоугольной петлей гистерезиса, их использование в измерительной и счетно-решающей технике. Потери энергии при гистерезисе. [1,c. 32-41]

Электромагнитная индукция. Электродвижущая сила, индуцированная в контуре при изменении магнитного потока, сцепленного с контуром (формулировка Максвелла). Правило правой руки. Закон Ленца. Самоиндукция. Электродвижущая сила самоиндукции. Вихревые токи, их практическое значение.

Преобразование механической энергии в электрическую, принцип действия простейшего электрического генератора. Преобразование электрической энергии в механическую. Принцип действия простейшего электрического двигателя. [1,c. 41-44]

Вопросы для самоконтроля

Чем характеризуется интенсивность магнитного поля?

Что представляют собой линии магнитной индукции прямого проводника с током?

Сформулируйте правило буравчика?

Как определить направление линий магнитной индукции катушки с током?

В каких единицах измеряется магнитная индукция? Что принято за единицу магнитной индукции 1 Тл?

Что называется магнитодвижущей силой (МДС)? В каких единицах она измеряется?

Напишите формулу напряжённости магнитного поля катушки с током?

Сформулируйте закон Ампера. Напишите формулу закона Ампера.

Для чего служит правило левой руки? Сформулируйте правило левой руки.

Что называется собственной индуктивностью катушки? Что принято за единицу индуктивности 1 Гн?

Напишите формулу энергии магнитного поля и объясните аналогию с формулой кинетической энергии в механике.

Напишите формулу тягового усилия электромагнита.

Какие вещества называют диамагнитными, парамагнитными и ферромагнитными?

Что называют магнитной проницаемостью, относительной магнитной проницаемостью вещества?

Объясните петлю гистерезиса. Где применяют в электротехнике вещества с узкой петлёй гистерезиса и с широкой петлёй гистерезиса?

Назовите формулу магнитного потока простой магнитной цепи и объясните аналогию с законом Ома для электрической цепи.

Объясните, принцип действия простейшего электрического генератора.

Объясните, принцип действия простейшего электрического двигателя.


ТЕМА 1.4 ОДНОФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Переменный ток, его определение. Период и частота переменного тока.

Фаза, начальная фаза, сдвиг фаз. Действующее значение тока, напряжения и электродвижущей силы (ЭДС). Получение синусоидальной электродвижущей силы. Угловая скорость и угловая частота. Изображение синусоидальных величин кривыми (синусоидами и вращающимися векторами).

Особенности цепей переменного тока. Цепь переменного тока с активным сопротивлением. Векторная диаграмма, кривые тока, напряжения, мощности. Средняя (активная) мощность.

Цепь переменного тока с индуктивностью. Векторная диаграмма, кривые тока, напряжения и мощности. Реактивное индуктивное сопротивление. Средняя и максимальная (реактивная) мощность. Цепь переменного тока с ёмкостью. Емкостное сопротивление. Векторные диаграммы в цепях с емкостным сопротивлением.

Физические процессы в цепях с последовательным соединением активного, индуктивного и емкостного сопротивлений. Векторная диаграмма. Резонанс напряжений.

Физические процессы в цепях при параллельном соединении R, L, C. Разложение токов на активные и реактивные составляющие. Резонанс токов, его условие. Технико-экономические значения реактивной мощности в электрических системах. Использование конденсаторов для компенсации реактивной мощности. [1,c. 68-89]

Вопросы для самоконтроля

Что называют действующим значением переменного тока?

Что такое фаза, начальная фаза, сдвиг фаз?

Что называется активной мощностью переменного тока?

Чему равна активная мощность в цепи с индуктивностью и в цепи с ёмкостью?

Как строится треугольник мощности цепи переменного тока?

Что такое полное сопротивление цепи? Напишите формулу полного сопротивления.

Как изменяются XL и XC при увеличении частоты переменного тока?

Опишите порядок построения векторной диаграммы при последовательном и параллельном включении R, L, C элементов.

В какой цепи и при каком условии наступает резонанс токов?

В какой цепи и при каком условии наступает резонанс напряжений?

Как коэффициент мощности влияет на эффективность работы оборудования электротехнических установок?

Назвать способы повышения коэффициента мощности.

ТЕМА 1.5 ТРЁХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

Трёхфазная ЭДС и трёхфазный ток. Получение трёхфазной ЭДС. Преимущества трёхфазной системы.

Соединение обмоток генератора энергии звездой и треугольником. Фазные и линейные напряжения  и токи. Соотношение между фазными и линейными напряжениями и токами. Векторная диаграмма напряжений.

Соединение электроприемников звездой при симметричной и несимметричной нагрузке, расчёт цепи. Значение нулевого провода.

Соединение электроприёмников треугольником при симметричной и несимметричной нагрузке, расчет цепи. Значение нулевого провода.

Аварийные режимы в трёхфазных цепях. [1,c. 96-108]

Вопросы для самоконтроля

Каковы достоинства трёхфазной сети по сравнению с однофазной?

Как получить трёхфазную систему соединения звездой источника и фаз приёмника?

Какое напряжение в трёхфазной цепи называется фазными и какие линейными? Покажите на схеме эти напряжения.

Каково соотношение между фазными и линейными токами в симметричной трёхфазной системе, соединённой звездой?

Что такое смещение нейтрали приёмника?

Каково назначение четырёхпроводных трёхфазных цепей?

В каких случаях применяют трёхпроводную цепь?

К каким последствиям приводит обрыв нулевого провода при соединении несимметричной нагрузки звездой?

В чём состоит особенность расчёта трёхфазной цепи при симметричной нагрузке?

ТЕМА 1.6 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ

Классификация измерительных приборов. Погрешности измерений. Устройство и принцип действия магнитоэлектрических, электромагнитных, электродинамических, ферродинамических и индукционных измерительных механизмов. Измерение напряжения и тока. Устройства для расширения пределов измерения напряжения и тока. Измерение сопротивлений. Измерение мощности. Измерение расхода электрической энергии. Индукционные счетчики. Измерение неэлектрических параметров электрическими методами. [1,c. 46-56]

Вопросы для самоконтроля

Назовите различия между прямым и косвенным измерением?

Что такое абсолютная и относительная погрешности измерения?

Что такое класс точности прибора?

Объясните устройство и принцип действия приборов магнитоэлектрической системы, их достоинства и недостатки.

Объясните устройство и принцип действия приборов электромагнитной системы, их достоинства и недостатки.

Объясните устройство и принцип действия приборов электродинамической системы, их достоинства и недостатки.

Объясните устройство и принцип действия приборов ферродинамической системы, их достоинства и недостатки.

Объясните устройство и принцип действия приборов индукционной системы, их достоинства и недостатки.

Как измеряется сила тока в цепи, каким образом можно расширить пределы измерения амперметров?

Как измеряется напряжение, каким образом можно расширить пределы измерения вольтметров?

Почему амперметры включаются последовательно с приёмником, а вольтметры параллельно?

Как измеряется мощность цепи?

Как измеряется расход энергии цепью, почему индукционный счётчик не может работать в цепях постоянного тока?

ТЕМА 1.7 ТРАНСФОРМАТОРЫ

Назначение и применение трансформаторов. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора. Величина ЭДС обмоток.

Режимы работы трансформатора. Режим холостого хода трансформатора. Определение коэффициента трансформации и мощности магнитных потерь в трансформаторе. Работа трансформаторов под нагрузкой. Режим короткого замыкания.

Потери энергии и КПД трансформатора.

Трёхфазные трансформаторы.

Специальные типы трансформаторов. Автотрансформаторы. Измерительные трансформаторы. Сварочные трансформаторы. [1,c. 113-128]

Вопросы для самоконтроля

Из каких частей состоит однофазный трансформатор, как они устроены и для чего служит каждая часть?

Объясните принцип действия трансформатора.

Напишите формулу ЭДС самоиндукции в первичной обмотке трансформатора и ЭДС взаимоиндукции во вторичной обмотке.

Дайте определение коэффициента трансформации.

Какую мощность можно определить из опыта холостого хода?

Какую мощность можно определить из опыта короткого замыкания?

Объясните, что называется напряжением короткого замыкания трансформатора и чему равно это напряжение?

Объясните устройство трёхфазных трансформаторов, области их применения.

Объясните, что называется группой соединения обмоток трансформаторов.

Объясните устройство автотрансформаторов, области их применения.

Объясните устройство измерительных трансформаторов, области их применения.

Назовите особенности конструктивного исполнения сварочных трансформаторов.

Назовите основные параметры, которые указываются в паспорте трансформатора.

ТЕМА 1.8 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Назначение машин переменного тока. Устройство трёхфазных асинхронных электродвигателей. Получение вращающегося магнитного поля в трёхфазных асинхронных электродвигателях. Принцип работы трёхфазного асинхронного электродвигателя. Зависимость величины ЭДС, частоты, индуктивного сопротивления и силы тока в обмотке ротора от скольжения. Вращающий момент асинхронного электродвигателя и зависимость его от скольжения и напряжения на зажимах электродвигателя. Механические характеристики. Пуск и ход трёхфазных асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым и фазным роторами. Регулирование частоты вращения трёхфазных электродвигателей.

Однофазный асинхронный электродвигатель, его устройство, принцип действия, пуск в ход.

Синхронный электродвигатель, его устройство, принцип действия, пуск в ход. [1,c. 131-154]

Вопросы для самоконтроля

Из каких частей состоит асинхронный трёхфазный двигатель, как они устроены и для чего служит каждая часть?

В чём различие конструкций короткозамкнутого и фазного роторов?

Объясните принцип действия трёхфазного асинхронного двигателя.

Что называется скольжением? Напишите формулу скольжения.

От чего зависит вращающий момент асинхронного двигателя? Напишите формулу вращающего момента?

Начертите график М = f (s) и объясните, что такое критическое скольжение sкр?

Почему пусковой ток в 5-7 раз превышает номинальное значение тока, а пусковой вращающий момент двигателя превышает номинальное значение только в 2 раза?

Для чего служит пусковой реостат в асинхронных двигателях с фазным ротором?

Укажите способы пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Укажите способы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей.

Из каких основных частей состоит синхронный электродвигатель, как устроена каждая его часть и для чего они служат?

Объясните принцип действия трёхфазного синхронного двигателя.

Как осуществляется пуск синхронных двигателей?

ТЕМА 1.9 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Устройство электрических машин постоянного тока. Основные элементы конструкции и их назначение. Принцип работы электрических машин постоянного тока в режиме генератора и в режиме двигателя. Генератор постоянного тока с независимым возбуждением, его схема и характеристики. Принцип и условия самовозбуждения генераторов постоянного тока. Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением, его схема и характеристики. Генератор постоянного тока со смешанным  возбуждением, его схема и характеристики.

Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением, его схема. Пуск двигателя, роль пускового и регулировочного реостатов. Вращающий момент, зависимость его от тока якоря и магнитного потока. Связь между вращающим моментом, мощностью и частотой вращения. Механическая характеристика двигателя с параллельным возбуждением. Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением. Реверсирование электродвигателей постоянного тока. Краткие сведения об электродвигателях постоянного тока с последовательным и смешанным возбуждением.

Область применения электрических машин постоянного тока. [1,c. 158-178]

Вопросы для самоконтроля

Какая машина постоянного тока называется генератором, а какая – двигателем?

Из каких основных частей состоит машина постоянного тока и для чего они служат?

Чему равна ЭДС машины постоянного тока? Напишите формулу.

Чему равен электромагнитный момент машины постоянного тока? Напишите формулу.

Объясните принцип действия машины постоянного тока в режиме генератора.

Объясните принцип действия машины постоянного тока в режиме двигателя.

Что называется коммутацией машины постоянно тока и её особенности? Как осуществляется компенсация ЭДС коммутации?

Как разделяются генераторы постоянного тока по способу возбуждения ЭДС?

Какие условия необходимы для самовозбуждения генератора постоянного тока с параллельным возбуждением?

Чем отличаются характеристики холостого хода и внешние характеристики в генераторах независимого и параллельного возбуждения?

Почему генератор с параллельным возбуждением не боится короткого замыкания?

Почему генераторы с последовательным возбуждением не нашли практического применения?

Устройство и применение генераторов со смешанным возбуждением.

Для чего служит пусковой реостат для двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением? Почему он включается только при пуске?

Как можно регулировать частоту вращения якоря двигателя с параллельным возбуждением?

Как можно регулировать частоту вращения якоря двигателей с последовательным возбуждением?

Что произойдет при обрыве цепи возбуждения в процессе работы двигателя параллельного возбуждения?

Почему нельзя подключать в сеть двигатель с последовательным возбуждением без нагрузки?

Что называется механической характеристикой двигателей постоянного тока?

Чем отличаются механические характеристики двигателей параллельного и последовательного возбуждения?

Как осуществляется реверсирование в двигателях с параллельным возбуждением?

Устройство и механическая характеристика двигателя со смешанным возбуждением?

ТЕМА 1.10 ПОЛУПРОВОДННИКОВЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА

Физические основы работы полупроводниковых приборов. Электронная и дырочная проводимость, электронно-дырочный переход. Полупроводниковые диоды. Их вольтамперные характеристики, выпрямительные свойства. Полупроводниковые транзисторы р-n и n-р-n структуры. Схемы включения транзисторов с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором.

Полупроводниковые управляемые вентили - тиристоры. Устройство тиристоров, принцип их работы и область практического применения.

Назначение и область применения выпрямительных устройств, сглаживающих фильтров и стабилизаторов напряжения и тока. Функциональные схемы выпрямительных устройств.

Полупроводниковые усилители, их назначение, классификация, принцип действия и режим работы, область применения. [1,c. 183-202]

Вопросы для самоконтроля

Как создаются полупроводники n–типа и p–типа?

Как создаётся p-n-переход, каково его основное свойство?

В чём сущность односторонней проводимости p-n-перехода?

Как устроен диод, его свойства и маркировка?

Что называется транзистором, как он устроен и его назначение?

Схемы включения транзисторов и их особенности.

Что называется тиристором, как он устроен и его назначение?

Устройство, назначение и принцип работы трёхэлектродных тиристоров (тринисторов).

Объясните вольтамперную характеристику тринисторов.

Роль управляющего электрода, способы управления работой тринистора.

Условные обозначения и маркировка динисторов и тринисторов.

Начертите схему однополупериодного выпрямителя переменного тока. Какой ток покажет магнитоэлектрический амперметр, а какой – электромагнитный, их соотношение?

Начертите мостовую схему трёхфазного выпрямителя. Какой ток и напряжение покажут приборы магнитоэлектрической и электромагнитной системы, включённые в цепь нагрузки, их соотношения?

Что называют коэффициентом выпрямления и чему он равен в однополупериодных, двуполупериодных, трёхфазных с выводом нулевой точки и мостовых выпрямителях?

РАЗДЕЛ 2  ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК

ТЕМА 2.1  АППАРАТУРА УПРАВЛЕНИЯ И ЗАЩИТЫ

Назначение аппаратуры управления и защиты, её классификация.

Пускорегулирующая аппаратура ручного управления: рубильники, переключатели, пакетные выключатели и переключатели, плавкие предохранители, реостаты, контролеры.

Аппаратура полуавтоматического и автоматического управления и защиты. Воздушные автоматические выключатели (автоматы). Установочные автоматы. Расцепители: электромагнитные, комбинированные, тепловые. Область применения, типы характеристики.

Магнитные пускатели: назначение, характеристики, область применения.

Воздушные  и автоматические аппараты защиты и управления. Реле защиты и управления: тепловые реле, электровыключатели (автоматы), магнитные реле максимального тока, реле времени. Типы автоматов, их назначение, конструкция и область применения. Способы гашения электрической дуги в электроаппаратуре. Плавкие предохранители: назначение, типы, характеристики.

Меры электробезопасности при работе с аппаратурой ручного и автоматического управления. [1,c. 207-223]

Вопросы для самоконтроля

Какой предельно допустимой силы ток можно отключать рубильниками?

Объясните устройство пакетного выключателя.

В чём различие контроллера, командоконтроллера и магнитного контроллера?

Объясните назначение и область применения резисторов и реостатов.

Назовите командоаппараты и укажите область их применения.

Какие электрические аппараты относятся к аппаратуре автоматического управления?

Назовите различие в исполнении контакторов постоянного и переменного тока.

Как устроены электромагнитные реле? Объясните принцип их действия.

Как действуют тепловые и электромагнитные расцепители?

Какие виды защит обеспечиваются автоматическими выключателями?

Объясните механизм гашения дуги электромагнитным дутьём.

Как осуществляется пуск асинхронного двигателя с помощью магнитного пускателя? Укажите путь силового тока и тока управления.

Объясните пуск асинхронного двигателя с помощью тиристорного пускателя.

ТЕМА 2.2  ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Понятие об электроприводе. Виды электроприводов. Номинальные параметры электрических машин. Классификация электродвигателей по способу защиты от воздействия окружающей среды. Механические характеристики двигателей.

Нагревание и охлаждение электродвигателей. Режимы их работы: длительный, повторно-кратковременный, кратковременный. Продолжительность включения (ПВ) двигателя. Стандартные значения ПВ.

Простейшие нагрузочные диаграммы машин и механизмов, применяемых в строительстве.

Общие условия выбора двигателя по мощности. Метод эквивалентных величин при выборе мощности двигателя для различных режимов работы (длительный и повторно-кратковременный).

Типы электродвигателей, применяемых в строительстве. Их конструктивные и технологические особенности. Способы регулирования частоты вращающихся электродвигателей. Способы управления электроприводами.

Безопасность труда при работе с электродвигателями. [1,c. 225-236]

Вопросы для самоконтроля

Что называется номинальным режимом работы электродвигателя?

Изобразите механические характеристики электродвигателей.

Что такое жёсткость механической характеристики?

Назовите режимы работы двигателей и дайте им характеристики.

Как осуществляется выбор мощности двигателя для длительно режима с переменной нагрузкой?

Как определяется мощность двигателя при повторно кратковременном режиме?

Объясните, как осуществляется регулирование частоты вращения двигателя с применением электромагнитной муфты скольжения?

В чём смысл торможения противовключением?

ТЕМА 2.3  ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СВАРОЧНЫХ УСТАНОВОК

Виды электрической сварки: дуговая, электроконтактная, плазменная и др.

Виды сварочного оборудования: сварочные трансформаторы (сварка на переменном токе), генераторы постоянного тока и сварочные выпрямители (сварка на постоянном токе).

Свойства источника питания варочной дуги. Внешняя характеристика: крутопадающая, пологопадающая, жесткая, пологовозрастающая.

Требования к источникам  питания. Сварочные трансформаторы, их применение. Сварочные генераторы, агрегаты, выпрямители, их конструкция и применение.

Дуговая сварка на переменном токе: требования к сварочной аппаратуре, особенности сварки. Величины напряжений и токов сварочных трансформаторов. Способы регулирования сварочного тока.

Электроконтактная сварка, её виды: стыковая, точечная, шовная.

Безопасность труда при использовании электросварочного оборудования на строительных площадках. [1,c. 237-251]

Вопросы для самоконтроля

В чём заключается разница между ручной дуговой сваркой плавящимся и неплавящимся электродом?

В чём преимущество сварки под флюсом?

Поясните, как возбуждается электрическая дуга и осуществляется перенос металла?

Перечислите требования к сварочной аппаратуре.

В чём разница между сварочными аппаратами с нормальным и повышенным магнитным рассеянием?

В чём преимущества дуговой сварки на постоянном токе?

В каких случаях применяется прямая и обратная полярность источника тока?

Назовите достоинства и недостатки сварочных выпрямителей.

В чём заключается сущность электроконтактной сварки?

Какие правила безопасности следует выполнять при ведении сварочных работ?

ТЕМА 2.4 ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ КРАНОВ И ПОДЪЁМНИКОВ

Конструкционные особенности строительных башенных кранов. Режимы их работы. Требования к электрооборудованию башенных кранов.

Крановые электродвигатели: особенности конструкции, режимы работы и марки. Крановая аппаратура управления и защиты: контроллеры, контакторы, реле, путевые и конечные выключатели, тормозные электромагниты и электрогидравлические толкатели. Особенности крановой электроаппаратуры.

Электроприводы механизмов передвижения крана, изменения вылета стрелы, поворота и передвижения каретки. Типовые электроприводы механизма подъема. Назначение конечных выключателей, места их установки.

Крановые защитные панели, их назначение. Токопровод к башенным кранам. Размещение электрооборудования на кране.

Легкие строительные краны, особенности их электрооборудования, простейшие схемы управления ими.

Строительные  подъёмники: назначение, область применения. Особенности, конструкции мачтовых, шахтных и струнных подъёмников. Простейшие схемы управления подъёмниками. Токопровод к подъёмникам.

Меры электробезопасности при монтаже и эксплуатации кранов и подъёмников. [1,c. 252-260]

Вопросы для самоконтроля

Сформулируйте требования к электрооборудованию башенных кранов.

Какие требования предъявляются к крановым двигателям?

Назовите аппаратуру управления и защиты, применяемую в электрооборудовании кранов.

Объясните принцип действия кранового максимального реле.

Почему для защиты от перегрузки привода кранов не применяется тепловое реле?

В каких случаях в качестве привода кранов применяются двигатели постоянного тока?

Как осуществляется токоподвод к башенным кранам?

Какие применяются меры электробезопасности при эксплуатации кранов и подъёмников?

ТЕМА 2.5 ЭЛЕКТРОФИЦИРОВАННЫЕ РУЧНЫЕ  МАШИНЫ  И  ЭЛЕКТРОИНСТРУМЕНТ

Виды ручных электрифицированных машин и инструмента, применяемых в строительном производстве. Машины для отделочных работ (штукатурно-затирочные, для приготовления и подачи раствора, для шлифовки деревянных полов, для заглаживания бетонных полов и др.). Электропривод ручных машин, электрические схемы.

Ручной электрифицированный инструмент (электросверлильные машины, перфораторы, бороздоделы, гайковерты, электрорубанки, ручные электропилы). Особенности их электропривода, электрические схемы.

Двигатели, применяемые в ручных и переносных машинах: асинхронные (одно- и трехфазные) промышленной и повышенной частоты. Схемы включения двигателей.

Классификация ручных  машин по степени их защиты от поражения электрическим током. Ручные машины с двойной и усиленной изоляцией. Токоподвод к ручным и переносным машинам.

Заземление передвижных электрических машин и инструмента.

Правила эксплуатации ручных машин: режимы работы, периодичность осмотров, проверка состояния изоляции.

Правила безопасности труда при эксплуатации передвижных электрических машин и электроинструмента. [1,c. 261-273]

Вопросы для самоконтроля

Объясните систему индексации ручных машин и механизмов.

Объясните устройство и условия работы электрической сверлильной машины ИЭ-1036Э.

Дайте характеристику двигателям, применяемых в ручных и переносных машинах.

Как определить, к какому классу защиты от поражения электрическим током относится та или иная машина?

Как осуществляется токоподвод к ручным и передвижным машинам?

С какой целью применяются в строительстве преобразователи частоты?

Как осуществляется заземление ручных инструментов и передвижных машин?

Перечислите правила безопасности при работе с передвижными машинами и электроинструментом.

ТЕМА 2.6 ЭЛЕКТРОПРОГРЕВ БЕТОНА И ЭЛЕКТРООТАИВАНИЕ ГРУНТА

Электротермообработка бетона, её назначение. Режимы электротермообработки: двухстадийный, трехстадийный, ступенчатый. Методы электротермообработки бетона.

Электродный прогрев, его виды. Электроды: полосовые, стержневые и струнные. Схемы размещения электродов. Напряжения, используемые при прогреве. Трансформаторы, применяемые, для электропрогрева бетона: типы, технические характеристики.

Электропрогрев бетона с помощью инфракрасных лучей. Источники инфракрасных лучей. Виды и конструкции теплоэлектронагревателей. Нагревательные элементы, применяемые в них. Греющие кабели.

Индукционный прогрев бетона, область его применения. Роль арматуры железобетонных изделий и индуктора при индукционном прогреве. Схемы установок.

Использование электротермообработки бетона при замоноличивании станков. Греющая опалубка.

Правила электробезопасности при электротермообработке бетона.

Методы электрооттаивания грунта: электродный и косвенный прогрев.

Электроды для глубинного прогрева грунта: конструкция, схемы соединения, источники питания. Электронагреватели для косвенного нагрева грунта: теплоэлектронагреватели, электроиглы.

Установки для поверхностного оттаивания грунта.

Примерные нормы расхода электроэнергии на оттаивание мерзлых грунтов при использовании различных нагревателей.

Электроотогрев замерзших трубопроводов. Применение сварочных трансформаторов для электроотогрева, схемы их включения.

Правила безопасности труда при электрооттаивании грунтов и электроотогреве замерзших трубопроводов. [1,c. 274-285]

Вопросы для самоконтроля

Назовите режимы электротермообработки.

Как выполняется электродный прогрев?

Какие виды электродов применяются при электродном прогреве?

Какие источники питания используются при электродном прогреве?

В каком виде применяется электропрогрев бетона?

Какие вы знаете установки инфракрасного нагрева?

Как устроены металлические электрические излучатели?

В чём сущность индукционного прогрева бетона?

В чём смысл косвенного оттаивания грунта?

Как выполняется поверхностное электрооттаивание грунта?

Как производится Электроотогрев замёрзших трубопроводов?

Какие мероприятия применяются для обеспечения электробезопасности при электротермообработке бетона?

ТЕМА 2.7 УПЛОТНЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Использование виброустановок для уплотнения бетонной смеси. Классификация вибраторов по способу воздействия на бетонную смесь: глубинные, поверхностные, наружные, виброплощадки. Требования, предъявляемые к электроприводу виброустановок. Приводы электровибраторов: электромеханические и электромагнитные. Конструкции электромеханических вибраторов. Напряжение и частоты, применяемые в электромеханических вибраторах. Трансформаторы и преобразователи частоты, применяемые в электроустановках.

Глубинные вибраторы: назначение, конструкция, электрооборудование.

Электробезопасность при работе с электромеханическими вибраторами. [1,c. 286-293]

Вопросы для самоконтроля

Как подразделяются вибраторы по способу передачи колебаний?

Назовите область применения электромагнитных вибраторов и объясните принцип их действия.

Какие вы знаете конструкции электромеханических вибраторов?

Как устроен дебалансный вибровозбудитель?

Назовите способы выбора частоты колебаний планетарного вибровозбудителя.

Как устроена вибробулава?

Что собой представляют глубинные вибраторы?

Как устроены поверхностные вибраторы и область их применения?

Как обеспечивается электробезопасность при работе с электромеханическими вибраторами?

РАЗДЕЛ 3 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК

ТЕМА 3.1 ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК

Схемы электроснабжения потребителей электрической энергии. Общая схема электроснабжения. Энергетическая система и электрическая система.

Виды источников электроснабжения строительных площадок: электротехнические сооружения (электросети) строящихся объектов; электросети энергосистемы; трансформаторные подстанции (открытые, закрытые, мачтовые); электроагрегаты и передвижные дизельные и бензиновые электростанции. Характеристики источников электроснабжения. Распределительные устройства и щиты. Комплектные распределительные устройства наружной и внутренней установки.

Категории потребителей электроэнергии на строительных площадках. Типовые схемы электроснабжения строительных площадок. [1,c. 295-304]

Вопросы для самоконтроля

Что собой представляет энергетическая система?

Перечислите возможные варианты электроснабжения строительных площадок.

Как устроена закрытая понижающая трансформаторная подстанция?

Как выполняются столбовые трансформаторные подстанции?

Как осуществляется электроснабжение строительных площадок, удалённых от источников питания?

Как осуществляется распределение электроэнергии?

Объясните устройство КТП наружной установки.

Можно ли отключать нагрузку разъединителями?

Каково назначение выключателя нагрузки и его устройство?

Перечислите возможные варианты схем внешнего электроснабжения строительных площадок.

ТЕМА 3.2 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК

Классификация электрических сетей. Особенности воздушных линий, кабельных линий и электропроводок. Устройство проводов и кабелей. Материалы, применяемые для токопроводящих жил и изоляции. Единая шкала сечений токопроводящих жил, проводов и кабелей. Основные марки и характеристики проводов и кабелей, область их применения.

Устройство электрических сетей на строительных площадках. Правила устройства воздушных линий. Опоры воздушных линий и их монтаж. Правила прокладки кабельных линий в земле. Концевые заземления и кабельные муфты. Защита кабельных линий от механических повреждений.

Выбор сечения проводов и кабелей по допустимому нагреву, по допустимой потере напряжения. Длительно допустимые токовые нагрузки на провода и кабели.

Эксплуатация электрических сетей на строительных площадках. [1,c. 305-319]  

Вопросы для самоконтроля

Как классифицируются электрические сети?

Назовите характерные особенности воздушных и кабельных линий.

Устройство проводов, их маркировка и применение.

Устройство кабелей, их маркировка и применение.

Каковы особенности электрических сетей на строительных площадках?

Как устроена соединительная муфта?

Правила прокладки кабельных линий в земле.

Устройство воздушных линий электропередач.

Как осуществляется электроснабжение подвижных механизмов на стройплощадке?

Как определяется выбор сечения проводов и кабелей по нагреву?

Как определяется выбор сечения проводов и кабелей по допустимой потере напряжения?

Какие предъявляются требования к защите электрических сетей?

Какие нужно соблюдать правила устройства и эксплуатации электрических сетей на стройплощадке?

ТЕМА 3.3 ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОСВЕЩЕНИЕ НА СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДКАХ

Назначение осветительных установок.

Лампы накаливания: типы, классификация, характеристики, область применения.

Люминесцентные лампы низкого давления: типы, характеристики, область применения, схемы включения. Достоинства и недостатки люминесцентных ламп.

Газоразрядные лампы высокого давления типов ДРЛ и ДРН: характеристики, область применения, схемы включения.

Светильники: назначение, характеристики. Светильники с лампами накаливания для освещения общественных, производственных помещений и для наружного освещения. Марки светильников.

Светильники с газоразрядными лампами для освещения помещений и открытых пространств: марки и характеристики.

Освещение открытых пространств прожекторами. Марки и характеристики прожекторов. Требования к электроосвещению открытых пространств.

Монтаж светильников в помещениях и на опорах. Инвентарные телескопические прожекторные мачты.

Минимальная высота подвеса светильников для различных помещений и открытых пространств.

Виды освещения: рабочее и аварийное.

Нормирование освещенности и методы расчета осветительных установок. Метод удельной мощности, область его применения.

Допустимые потери напряжения в осветительных сетях. Расчет сечения осветительных сетей по допустимому току и по потере напряжения.

Конструктивное выполнение осветительных сетей в помещениях и на открытых пространствах.

Аварийное освещение: назначение, виды по правилам устройства электроустановок. Требования к источникам питания и сетям аварийного освещения.

Переносные светильники: устройство, правила их безопасной эксплуатации.

Нормы обслуживания осветительных установок и правила безопасности при монтаже и эксплуатации. [1,c. 320-334]

Вопросы для самоконтроля

Сравните лампы накаливания и люминесцентные лампы низкого давления.

Объясните работу схемы зажигания люминесцентной лампы.

Как осуществляется зажигание ламп высокого давления?

В каких случаях применяются мощные источники света?

Объясните, как осуществляется освещение открытых пространств.

Как определяется наивыгоднейшая высота установки прожектора?

В каких случаях применяют метод удельной мощности?

Назовите предельно допустимые значения потери напряжения в осветительных сетях.

Как осуществляется выбор сечения проводов и кабелей осветительных сетей?

В каких случаях применяется аварийное освещение и какие требования к нему предъявляются?

ТЕМА 3.4 ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАНУЛЕНИЕ НА СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДКАХ

Назначение защитного заземления и зануления, различие между ними. Электрические сети с изолированной глухозаземленной нейтралью, их особенности. Область применения защитного заземления и зануления. Общие требования к заземляющим устройствам.

Естественные и искусственные заземлители. Требования к искусственным заземлителям. Выполнение искусственных заземлителей и заземляющих проводников.

Нормы сопротивления заземляющих устройств. Части электроустановок, элементов машин и механизмов, подлежащих заземлению или занулению.

Правила заземления и зануления стационарных, передвижных электроустановок (кранов, электросварочного оборудования и др.), переносных электроприёмников.

Правила эксплуатации защитного заземления и зануления. [1,c. 335-345]

Вопросы для самоконтроля

Почему двухфазное прикосновение опаснее однофазного?

Что называют глухозаземлённой нейтралью трансформатора?

От чего зависит безопасность трёхфазной сети с изолированной нейтралью?

В чём состоит защитное действие заземления?

Назовите область применения защитного заземления.

Что называют защитным занулением и какие требования к нему предъявляются?

Почему защитное зануление не применяется в сети с изолированной нейтралью?

Что называется естественным и искусственным заземлением?

Назовите нормы сопротивления заземляющих устройств?

Как осуществляется заземление и зануление переносных электроинструментов?

ТЕМА 3.5 УЧЁТ И ЭКОНОМИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Организация учета электрической энергии на строительной площадке. Договор с электроснабжающей организацией о пользовании электроэнергией.

Способы снижения расхода получаемой из энергосистемы реактивной энергии. Естественное и искусственное повышение коэффициента мощности.

Способы экономии электроэнергии: подбор двигателей по номинальной мощности механизмов; ограничение холостого хода и недогрузки двигателей и трансформаторов; равномерность загрузки по фазам трехфазных систем; применение экономичных источников света, экономичных методов сварки и т. д.

Система учета активной энергии: определение количества электроэнергии, подлежащей оплате; обеспечение контроля за соблюдением лимитов электроэнергии; определение потерь электроэнергии в различных участках сети; установление норм расхода электроэнергии на единицу продукции. [1,c. 346-351]

Вопросы для самоконтроля

Как осуществляется организация учёта электроэнергии на строительной площадке?

В каких случаях предусматривается оплата за отпущенную энергию по одноставочному тарифу?

Как определяется размер скидки или надбавки за отклонение мощности компенсирующего устройства?

В чём сущность двуставочного тарифа?

Какие требования предъявляются к системе учёта активной энергии?

Какие требования предъявляются к системе учёта реактивной энергии?

Какие принимаются меры по снижению расхода реактивной энергии?

ТЕМА 3.6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК

Требования к электроснабжению строительных площадок. Характерные приёмники электрической энергии: электродвигатели производственных механизмов, электротехнические установки, электрическое освещение; их характеристики. Надёжность электроснабжения. Категории электроприёмников. Режимы работы приёмников электроэнергии.

Расчётные электрические нагрузки. Методы расчёта нагрузок.

Определение мощности трансформаторов, их подбор для подстанций.

Схемы электроснабжения строительных площадок: радиальные, магистральные, их особенности и область применения. Разновидности схем. Питающие и распределительные сети.

Генплан строительной площадки с нанесением источников питания (трансформаторной подстанции - ТП), электрических сетей с вводными устройствами, потребителей электроэнергии (строящегося объекта, систем освещения, строительных механизмов, бетоносмесителей и т.п.).

Принципиальная схема электроснабжения строительной площадки: принцип её построения, элементы, входящие в схему, условные обозначения. [1,c. 352-368]

Вопросы для самоконтроля

Какие требования предъявляются к электроснабжению строительных площадок?

Какой смысл вкладывается в понятия «надёжность» и «качество» электроснабжения?

Какие преимущества даёт введение АИП и ДВР?

Какие приёмники относятся к приёмникам первой категории?

В каких случаях применяются двухтрансформаторные подстанции?

Какие бывают графики нагрузок, и какую информацию можно получить по ним?

Какие вы знаете методы подсчёта электрических нагрузок, в чём их суть?

Как определяется месторасположения ТП на строительной площадке?

Какие вы знаете схемы электроснабжения строительной площадки, и какие факторы влияют на выбор схемы?

Какую коммутационную аппаратуру должна включать схема электроснабжения строительной площадки?

ТЕМА 3.7 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ НА СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДКАХ

Действие электрического тока на человека. Опасные значения тока и напряжения, сопротивление тела человека при различных условиях.

Технические способы обеспечения электробезопасности: защитное заземление и зануление, электрическое (гальваническое) разъединение сетей, использование безопасного (малого) напряжения, изоляция токоведущих частей оборудования (рабочая, дополнительная, усиленная, двойная), использование оградительных устройств, сигнализации, блокировки и др. Особенности их применения.

Классификация условий работ по степени электробезопасности (без повышенной опасности поражения электрическим током, с повышенной опасностью и особо опасные). Классификация электроустановок по напряжению.

Понятие о технических и организационных мерах, обеспечивающих безопасное ведение работ при эксплуатации электроустановок.

Защитные средства, их назначение, виды, область применения. Поверка и испытание защитных средств. Предупредительные плакаты.

Способы освобождения человека от действия тока. Оказание доврачебной помощи при поражении электрическим током.

Вопросы для самоконтроля

Какие виды поражения человека электрическим током вы знаете?

Перечислите основные правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок?

Способы освобождения пострадавшего от действия электрического тока?

Как оказывают помощь пострадавшим от действия электрического тока?

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ

Часть 1. Общая электротехника

Проводники в электрическом поле.

Диэлектрики в электрическом поле.

Основные электрические свойства диэлектриков.

Электрические конденсаторы.

Магнитные свойства веществ.

Сила, действующая на проводник с током в магнитном поле.

ЭДС в проводнике, движущемся в магнитном поле.

Преобразование механической энергии в электрическую.

Преобразование электрической энергии в механическую.

Магнитоэлектрический измерительный механизм.

Электромагнитный измерительный механизм.

Электродинамический измерительный механизм.

Индукционный измерительный механизм.

Измерение тока.

Измерение напряжения.

Измерение мощности.

Измерение энергии.

Измерение сопротивлений.

Устройство трансформатора.

Принцип действия трансформатора.

Охлаждение трансформаторов.

Коэффициент полезного действия трансформатора.

Устройство трёхфазного асинхронного двигателя.

Принцип действия трёхфазного асинхронного двигателя.

Пуск в ход трёхфазного асинхронного двигателя.

Устройство машины постоянного тока.

Работа машины постоянного тока в режиме электрического генератора.

Работа машины постоянного тока в режиме электрического двигателя.

Пуск в ход двигателей постоянного тока.

Регулирование частоты вращения двигателей постоянного тока с параллельным возбуждением.

Электронно-дырочный переход и его свойства.

Биполярные транзисторы.

Выпрямители.

Часть 2. Электрооборудование и электроснабжение строительных площадок

Механические характеристики двигателей. Их виды.

Режимы работы двигателей.

Выбор мощности электродвигателей.

Виды электрической сварки.

Дуговая сварка на переменном токе, её использование при производстве строительно-монтажных работ.

Крановые двигатели и аппараты управления.

Общие сведения о типовых электроприводах механизмов кранов.

Машины, применяемые при отделочных работах.

Ручной электрифицированный инструмент.

Классификация электрических машин по степени их защиты от поражения электрическим током.

Правила эксплуатации и безопасности при работе с передвижными машинами и ручным электроинструментом.

Электродный прогрев бетона.

Электропрогрев бетона.

Электрооттаивание грунта.

Конструкции электромеханических вибраторов.

Источники электроснабжения строительных площадок.

Типовые схемы внешнего электроснабжения строительных площадок.

Классификация электрических сетей.

Устройство электрических сетей на строительных площадках.

Выбор сечений проводов и кабелей.

Источники света на строительных площадках.

Освещение открытых пространств.

Виды и системы освещения нормы освещённости.

Конструктивное выполнение осветительных сетей.

Защитное заземление и защитное зануление.

Общие требования к заземляющим устройствам.

Методы снижения расхода получаемой из энергосистемы реактивной мощности.

Мероприятия по экономии электроэнергии.

Требования к электроснабжению строительных площадок.

Характерные приёмники электрической энергии на строительстве.

Электрические расчётные нагрузки.

Подсчёт электрических нагрузок.

Схемы электроснабжения строительных площадок.

Таблица 1

Задания к контрольной работе

Задача 1

Цепь постоянного тока содержит несколько резисторов, соединенных смешанно. Схема цепи приведена на соответствующем рисунке. Номер рисунка, заданные значения сопротивлений резисторов, значения одного из напряжений, тока или мощности приведены в таблице 2.

Задачу решить для случая, когда один из резисторов замкнут накоротко или выключен из схемы. Характер действия с резистором и его номер указаны в таблице 2.

Начертить измененную схему цепи и определить следующие величины, если они не заданы в таблице 2: эквивалентное сопротивление; токи в каждом резисторе; напряжения на каждом резисторе; мощности, выделяемые на каждом резисторе; расход энергии цепью. Проверить правильность решения задачи составлением баланса мощностей.

Указания к выполнению задачи №1:

Решение задачи требует знаний закона Ома для всей цепи и её участков, законов Кирхгофа, методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов, а также умения вычислять мощность электрической цепи и расход ею электрической энергии.

ПРИМЕР:

Для схемы, приведённой на рисунке 1 определить эквивалентное сопротивление, токи в каждом резисторе, напряжения на каждом резисторе, мощности выделяемые на каждом резисторе, расход энергии цепью за 100 часов, если известно:

R1=5.Ом,  R2=15.Ом,  R3=10.Ом,

R4=4.Ом,  R5=4.Ом,    R6=6.Ом,

I6= 4 А.

РЕШЕНИЕ:

После усвоения условия задачи проводим поэтапное решение, предварительно обозначив стрелкой направление тока в каждом резисторе, индекс тока должен соответствовать номеру резистора, по которому он проходит.

1. Определяем эквивалентное сопротивление:    

   т.к. сопротивления R2 и R3 соединены параллельно, то

   т.к. R2-3 и R4 соединены последовательно, то

   т.к. R5 и R6 соединены последовательно, то

   т.к. R2-4  и R5-6  соединены параллельно, то

   т.к. R1 и R2-6 соединены последовательно, то

2. Определяем токи в отдельных резисторах:

   т.к. R5 и R6 соединены последовательно, то      

   ,

   т.к. R2-4 и R5-6  соединены параллельно, то     

      

   .

   т.к. R2-3 и R4 соединены последовательно, то  ,   

   тогда ,

   т.к. сопротивления R2 и R3 соединены параллельно, то

       

      

 ,

   т.к. сопротивления R1 и R2-6 соединены последовательно, то   .

3. Определяем напряжения на отдельных участках цепи и напряжения на зажимах всей цепи:

;

;

;

;

;

;

.

4. Определяем мощности, выделяемые на отдельных резисторах и мощность всей цепи:

;

;

;

;

;

;

.

5. Определяем расход энергии цепью за 100 часов:

.

6. Производим проверку правильности решения составлением баланса мощностей:

640 = 320 + 38,4 + 57,6 + 64 + 64 + 96

640 = 640

Т.к. баланс мощностей выполняется, то это означает, что задача решена правильно.


        Таблица 2

вариант

№ схемы

Задаваемая величина

Действие с резисторами

Номиналы сопротивлений

Время

работы

цепи, часов

Замкнут накоротко

Выключен  из схемы

R1 ,

Ом

R2 ,

Ом

 R3 ,

Ом

R4 ,

Ом

R5,

Ом

 R6,     

Ом

1

1

U = 200 B

R1

--

5

10

4

15

6

4

48

2

2

U2 = 18 B

--

R1

10

6

4

15

4

10

12

3

3

U4 = 6 B

R1

--

4

10

4

15

6

4

32

4

4

U3 = 9 B

R1

--

4

6

3

8

15

4

90

5

5

U6 = 6 B

R1

--

4

10

12

12

12

6

70

6

6

U = 30 B

--

R1

15

6

12

15

8

2

120

7

1

U3 = 70 B

R6

--

5

10

7

6

6

4

60

8

2

U5 = 20 B

--

R2

2

15

8

15

4

10

56

9

3

U = 14 B

--

R2

4

15

4

15

6

4

132

10

4

U5 = 60 B

R2

--

4

2

4

8

15

4

85

11

5

U = 95 B

--

R2

4

10

12

12

12

6

90

12

6

U5 = 48 B

R2

--

4

6

12

15

8

2

150

13

1

I6 = 3 A

R5

--

5

3

3,6

6

6

4

150

14

2

U1 = 15 B

R3

--

30

15

4

15

4

10

60

15

3

U1 = 10 B

R3

--

4

15

4

15

12

18

128

16

4

U2 = 6 B

--

R3

3

1

3

6

15

4

62

17

5

U4 = 12 B

R3

--

7

12

3

12

12

12

190

18

6

U4 = 36 B

--

R3

15

4

12

15

8

2

160

19

1

U2 = 50 B

R1

--

5

10

4

15

4

6

100

20

2

U3 = 6 B

--

R1

10

6

4

15

4

10

40

21

3

U2 = 2 B

R5

--

4

10

4

15

6

10

50

22

4

U6 = 40 B

R2

--

6

2

3

8

15

4

120

23

5

U5 = 36 B

--

R6

4

10

12

4

12

6

45

24

6

U3 = 15 B

R6

--

15

6

12

15

10

2

100

25

1

U1 = 100 B

--

R2

5

10

4

15

6

4

45

26

2

I3 = 1,5 A

--

R1

10

4

6

15

4

10

70

27

3

U3 = 12 B

--

R4

4

15

3

15

6

1

125

28

4

U1 = 4 B

R4

--

4

11

30

8

15

4

100

29

5

U1 = 24 B

--

R4

4

10

12

12

6

6

260

30

6

U1 = 54 B

--

R4

15

4

15

15

8

2

180

31

1

U = 135 B

R3

--

6

12

4

15

6

4

72

32

2

U = 50 B

--

R6

10

15

4

15

4

10

90

33

3

U6 = 9 B

R5

--

4

15

4

15

6

10

100

34

4

U4 = 12 B

--

R5

4

2

3

8

15

4

150

35

5

U2 = 24 B

--

R5

4

12

6

12

10

12

65

36

6

U6 = 7,5 B

R5

--

15

6

12

15

8

10

220

37

1

U1 = 60 B

--

R4

4

10

5

15

6

4

36

38

2

U5 = 42 B

--

R1

10

15

5

20

5

10

84

39

3

U5 = 18 B

R6

--

4

15

4

10

15

4

50

40

4

U = 45 B

R6

--

4

2

3

8

15

4

160

41

5

U3 = 9 B

--

R6

4

10

9

12

12

6

50

42

6

U2 = 30 B

R6

--

15

6

12

15

10

10

260

43

1

U3 = 20 B

R5

--

5

10

4

15

6

10

120

44

2

I5 = 4 A

--

R6

10

15

4

15

4

10

24

45

3

I5 = 0,75 A

R3

--

4

15

4

15

20

10

140

46

4

I = 5 A

R2

--

6

2

3

8

15

4

140

47

5

I3 = 8 A

--

R4

4

10

12

12

12

4

80

48

6

I = 5 A

--

R1

15

6

12

15

8

2

110

49

1

I5 = 2 A

R6

--

5

10

5

10

10

10

90

50

2

U = 10 B

--

R4

10

15

4

15

10

20

75

Таблица 2 продолжение

      вариант

     №  схемы

Задаваемая величина

Действие с резисторами

Номиналы сопротивлений

Время

работы

цепи,

часов

Замкнут накоротко

Выключен

из схемы

R1 ,

Ом

R2 ,

Ом

R3 ,

Ом

R4 ,

Ом

R5,

Ом

R6 ,     

Ом

51

3

I2 = 1 A

R5

--

4

10

4

15

6

10

74

52

4

I5 = 6 A

R1

--

4

6

3

8

15

4

170

53

5

I4 = 0,8 A

R1

--

4

10

12

12

12

6

500

54

6

I4 = 1,6 A

--

R1

15

6

12

15

8

2

130

55

1

I4 = 4 A

R1

--

5

10

4

15

6

4

96

56

2

U6 = 30 B

R5

--

10

15

4

15

4

3

92

57

3

I = 3 A

R1

--

4

15

4

15

6

4

56

58

4

I6 = 15 A

R2

--

4

2

4

8

15

4

250

59

5

I3 = 6 A

--

R2

5

10

12

12

12

6

230

60

6

I6 = 4,8 A

R2

--

4

6

12

15

8

2

145

61

1

I3 = 5 A

--

R2

5

10

4

15

5

5

72

62

2

U4 = 30 B

--

R6

10

15

4

15

4

10

60

63

3

I1 = 0,75 A

--

R4

4

15

4

15

3

3

66

64

4

I2 = 3 A

R6

--

4

2

3

8

15

4

270

65

5

I5 = 0,5 A

R3

--

5

20

12

20

20

20

240

66

6

I5 = 3,6 A

--

R3

15

4

12

15

8

2

175

67

1

I1 = 10 A

R3

--

17

6

4

15

6

4

50

68

2

I = 5 A

--

R4

10

15

2

15

2

10

55

69

3

I3 = 15 A

R5

--

4

15

4

15

6

10

110

70

4

I5 = 1 A

R6

--

4

2

3

8

15

4

500

71

5

I6 = 0,5 A

--

R4

4

10

12

12

6

6

175

72

6

I3 = 4,32 A

--

R4

15

4

15

15

8

2

190

73

1

I2 = 7 A

--

R4

5

6

2

15

2

2

72

74

2

I6 = 7,5 A

--

R2

6

15

4

15

4

10

56

75

3

I5 = 0,6 A

R6

--

4

15

4

10

15

4

170

76

4

I4 = 3 A

--

R3

3

1

3

6

15

4

200

77

5

I1 = 0,5 A

--

R5

4

12

6

12

12

12

700

78

6

I2 = 3,75 A

R5

--

15

6

12

15

8

10

185

79

1

I = 9 A

R6

--

3

15

2

16

16

4

42

80

2

I4 = 2 A

R3

--

15

15

4

30

4

10

200

81

3

I = 0,25 A

--

R2

5

15

4

15

6

4

75

82

4

I3 = 0,75 A

R4

--

6

9

30

8

15

4

180

83

5

U6 = 9,6 B

R1

--

4

10

12

12

12

6

600

84

6

I1 = 3 A

R6

--

15

6

12

15

10

12

400

85

1

U4 = 30 B

R6

--

5

10

4

15

10

4

36

86

2

I1 = 0,6 A

--

R4

10

15

4

15

10

20

45

87

3

U = 21 B

--

R2

4

15

4

15

6

4

45

88

4

I1 = 1,2 A

--

R5

4

2

3

8

15

4

300

89

5

U5 = 18 B

--

R2

4

10

12

12

12

6

550

90

6

U5 = 96 B

R2

--

4

6

12

15

8

2

165

91

1

U5 = 9 B

R3

--

5

12

4

15

6

4

110

92

2

I2 = 0,6 A

R5

--

10

15

4

15

4

10

160

93

3

I4 = 0,6 A

--

R2

4

15

4

15

6

4

34

94

4

U5 = 75 B

R6

--

4

2

3

8

15

4

130

95

5

I = 1,25 A

--

R6

4

10

12

12

12

6

800

96

6

I6 = 5,4 A

--

R3

15

4

12

15

8

2

200

97

1

U6 = 6 B

R5

--

5

10

7

12

6

4

350

98

2

I = 1 A

--

R6

10

15

4

15

4

10

24

99

5

U6 = 12 B

R1

--

4

10

12

12

12

6

260

100

4

U = 120 B

--

R3

4

2

3

4

15

4

400

Задача 2

Цепь переменного тока содержит различные элементы (резисторы индуктивности емкости), образующие две параллельные ветви. Заданные значения всех сопротивлений, а также значения одного из напряжений, тока или мощности приведены в таблице 3. Начертить схему цепи и определить следующие величины, если они не заданы в таблице 3: полные сопротивления параллельных ветвей, токи в параллельных ветвях, ток в неразветвленной части цепи, напряжение, приложенное к цепи, коэффициент мощности цепи, активную, реактивную и полную мощность цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи.

Указания к выполнению задачи №2:

При решении данной задачи токи в отдельных параллельных ветвях определяются также как и в неразветвлённой цепи переменного тока. Сложность решения заключается в определении тока в неразветвлённой части цепи. В цепи постоянного тока его можно определить, используя первый закон Кирхгофа, т.е. ток в неразветвлённой части цепи равен сумме токов в параллельных ветвях. В цепи переменного тока первый закон Кирхгофа в обычной форме использовать нельзя, так как векторы токов в параллельных ветвях имеют различное направление.

Для решения этой задачи можно использовать графо-аналитический метод. В этом случае аналитически определяются токи в параллельных ветвях, а общий ток определяется сложением векторов токов в параллельных ветвях.

Однако решение задачи возможно и аналитическим методом. В этом случае токи в параллельных ветвях необходимо разложить на активные и реактивные составляющие, что дает возможность производить обычное сложение активных составляющих токов и их  реактивных составляющих. Определив общий активный ток и общий реактивный ток, общий ток определим по формуле:  .

ПРИМЕР:

Для цепи переменного тока (рисунок 2) определить:

 Z1,  Z2,  I1,  I2,  I,  cosφ,  S,  P,  Q,

если известно:

R1=6.Ом,

 XC1=8.Ом,

R3=16.Ом,

XL3=6.Ом,

XC3=18.Ом,

UR1=60 B.

Построить векторную диаграмму цепи.

РЕШЕНИЕ:

Определяем полные сопротивления отдельных ветвей.

    Для этого используем формулу:

    , тогда:

    ;

    

Определяем токи в параллельных ветвях:         

    Тогда общее напряжение цепи определяется:

,   но ,  тогда .

Определяем углы сдвига токов ветвей относительно общего напряжения:

;                                                         ;

                             

;                            ;

Определяем активные и реактивные составляющие токов параллельных ветвей:

        ;                  ;

        ;                  ;

        ;                       .

Определяем общий ток цепи:  .

Определяем коэффициент мощности цепи:

 ;    

Определяем мощности цепи:

    ;

    ;

    ;

8. Построение векторной диаграммы цепи:

     Выбираем масштабы:

  по напряжению: mU = 20 В/см;

  по току: mI = 2 A/см.

Длина векторов определяется:  ,  .

Построение диаграммы начинается с вектора напряжения U. Под углом 90о в сторону опережения  откладываем вектор Ip1 (т.к. на реактивной емкостной нагрузке напряжение отстаёт от тока по фазе на 90о). Вектор Iа1 откладываем в направлении вектора напряжения (т.к. на активной нагрузке напряжение и ток совпадают по фазе). Вектор Ip2 откладываем под углом 90о к вектору напряжения в сторону опережения (т.к. во второй ветви реактивная емкостная нагрузка преобладает над индуктивной). Вектор Iа2 откладываем в направлении вектора напряжения. Сумма этих векторов равна току в неразветвлённой части цепи (рисунок3).

Измерим длину вектора общего тока I: lI » 7,5см. Тогда , что приблизительно равно общему току, определённому аналитическим способом.  

Таким образом, задача решена правильно.

В таблице 3 для каждого варианта даны все сопротивления и один из энергетических параметров. Это может быть напряжение на одном из элементов, как это было в рассматриваемом примере, или ток в одной из ветвей. Кроме этого может быть задана активная или реактивная мощность на одном из элементов или параллельной ветви, а также полная мощность одной из ветвей.

Так, например пусть

известно PR1, тогда , известно QL1, тогда , известно QC1, тогда ,       

известно  P1 , тогда ,  известно  Q1 , тогда , известно  S1 , тогда .

 вариант

Элементы первой ветви

Элементы второй ветви

 Дополнительная

величина

R1,

Ом

R2,

Ом

XL1,

Ом

XL2,

Ом

XC1,

Ом

XС2,

Ом

R3,

Ом

R4,

Ом

XL3,

Ом

XL4,

Ом

XC3,

Ом

XС4,

Ом

01

6

10

12

8

7

I2 = 4 A

02

8

12

18

44

20

UR3 = 180 B

03

12

9

7

24

18

QC3 = 288 BAp

04

12

10

6

18

6

UC1 = 30 B

05

7

8

3

9

16

PR3 = 1296 Bт

06

18

10

14

12

9

U = 120 B

07

7

5

9

10

40

UR1 = 140 B

08

8

2

4

9

12

S2 = 1,5 кВА

09

9

12

7,5

5

10

I2 = 10 A

10

24

18

8

4

9

QL1 = 1,8 кBAp

11

7

9

12

18

24

UR3 = 72 B

12

8

6

9

18

6

U1 = 150 B

13

12

25

9

24

18

UR1 = 180 B

14

8

4

16

15

30

Q2 = 1,5 кBAp

15

6

8

16

8

20

PR3 = 256 Bт

16

30

10

20

5

10

U = 100 B

17

8

10

24

30

10

P1 = 1,8 кBт

18

20

30

12

8

24

I1 = 2 A

19

6

12

4

20

15

QC3 = 240 BAp

20

70

20

18

44

20

PR3 = 1,8 кBт

21

24

20

38

12

8

UC3 = 36 B

22

3

7

12

30

14

S2 = 2 кВА

23

9

3

16

50

10

QL3 = 5 кBAp

24

12

5

11

18

22

PR1 = 1,2 кBт

25

6

9

4,5

12

9

I1 = 6 A

26

18

11

13

15

10

UR1 = 180 B

27

15

12

32

24

26

UL1 = 120 B

28

20

15

10

10

15

UR4 = 45 B

29

15

20

50

40

40

P1 = 240 Bт

30

12

29

20

30

12

U2 = 90 B

31

12

12

15

14

34

Q1 = 2,5 кBAp

32

23

17

18

40

64

UL3 = 160 B

33

8

8

12

6

8

PR3 = 0,6 кBт

34

10

5

20

50

75

I2 = 5 A

35

30

25

15

10

10

U = 100 B

36

16

6

2,5

2

6

I1 = 15 A

37

7

12

20

18

24

P2 = 1,8 кBт

38

4

3

6

12

9

UR1 = 48 B

39

5

4

12

30

15

QC3 = 1500 BAp

40

3

4

3

10

6

U = 50 B

41

6

8

12

3

6

P2 = 1200 Bт

42

20

15

30

30

40

I2 = 4 A

43

12

16

8

12

15

UC1 = 80 B

44

16

18

6

7

22

I1 = 6 A

45

7

5

9

8

6

UL1 = 180 B

46

6

8

3,5

5

8

UR1 = 120 B

47

10

14

18

24

32

QC3 = 288 BAp

48

32

24

30

30

22

I1 = 10 A

49

30

10

20

15

UL3 = 60 B

50

16

12

8

2

30

Q2 = 2 кBAp

Таблица 3

Таблица 3 продолжение

    вариант

Элементы первой ветви

Элементы второй ветви

Дополнительная

величина

R1,

Ом

R2,

Ом

XL1,

Ом

XL2 ,

Ом

XC1 ,

Ом

XС2 ,

Ом

R3 ,

Ом

R4 ,

Ом

XL3,

Ом

XL4 ,

Ом

XC3 ,

Ом

XС4 ,

Ом

51

4

2

16

12

16

UR3 = 120 B

52

8

6

16

22

10

UR3 = 160 B

53

12

16

24

30

12

PR1 = 432 Bт

54

8

12

12

6

10

I1 = 5 A

55

12

9

18

10

10

UR1 = 120 B

56

30

15

5

7

16

U = 150 B

57

9

20

8

18

24

QС3 = 2,4 кBAp

58

30

40

10

11

28

UR1 = 210 B

59

9

4

8

16

12

PR1 = 3,6 кBт

60

24

28

10

36

27

QL1 = 4,032 кBAp

61

4

8

16

6

8

PR2 = 32 Bт

62

15

25

45

12

38

UR1 = 150 B

63

20

15

10

6

12

QС3 = 1,2 кBAp

64

15

14

34

10

35

UL1 = 70 B

65

8

7

6

10

12

I1 = 4 A

66

18

44

20

8

12

UR1 = 180 B

67

24

18

12

9

7

QC1 = 288 BAp

68

18

6

12

10

6

UC3 = 30 B

69

3

9

16

7

8

PR1 = 1296 Bт

70

12

9

18

10

14

U = 60 B

71

10

40

7

5

9

UR3 = 140 B

72

9

12

8

2

4

S1 = 1,5 кВА

73

7,5

5

10

9

12

I1 = 10 A

74

8

4

9

24

18

QL3 = 1,8 кBAp

75

8

6

7

5

9

UL3 = 180 B

76

5

8

6

8

3,5

UR3 = 120 B

77

24

32

10

14

18

QC1 = 288 BAp

78

30

30

22

32

24

I2 = 10 A

79

20

15

30

10

UL1 = 60 B

80

8

2

30

16

12

Q1 = 2 кBAp

81

15

14

34

12

12

Q2 = 2,5 кBAp

82

18

40

64

23

17

UL1 = 160 B

83

6

8

8

8

12

PR1 = 0,6 кBт

84

50

75

10

5

20

I1 = 5 A

85

10

10

30

25

15

U = 100 B

86

2,5

2

6

16

6

I2 = 15 A

87

18

24

7

12

20

P1 = 1,8 кBт

88

12

9

4

3

6

UR3 = 48 B

89

30

15

5

4

12

QC1 = 1500 BAp

90

3

10

6

3

4

U = 50 B

91

12

8

24

20

38

UC1 = 36 B

92

12

30

14

3

7

S1 = 2 кВА

93

50

10

9

3

16

QL1 = 5 кBAp

94

18

22

12

5

11

PR3 = 1,2 кBт

95

12

9

6

9

4,5

I1 = 6 A

96

15

10

18

11

13

UR3 = 180 B

97

24

26

15

12

32

UL3 = 120 B

98

10

15

20

15

10

UR2 = 45 B

99

50

40

40

15

20

P1 = 240 Bт

100

30

12

12

29

20

U2 = 90 B

Задача 3.1

В трехфазную четырехпроводную сеть включили звездой разные по характеру сопротивления. Значения сопротивлений и линейное напряжение приведены в таблице 4. Начертить схему цепи, определить полные сопротивления фаз, фазные токи, активную, реактивную и полную мощность отдельных фаз и всей цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. По векторной диаграмме  определить графически числовое значение тока в нулевом проводе.

Указания к выполнению задачи №3.1:

Для решения данной задачи требуются знания учебного материала по теме «Трехфазные электрические цепи переменного тока», представление об особенностях соединения источников и потребителей, соотношениях между линейными и фазными напряжениями и токами при соединении в звезду, умения строить векторные диаграммы при симметричной и несимметричной нагрузках, а также в аварийных режимах. Данные для своего варианта взять из таблицы 4.

ПРИМЕР:

В трёхфазную четырёхпроводную сеть с частотой f = 50 Гц включили звездой несимметричную нагрузку:

- в фазу А – конденсатор с ёмкостным сопротивлением XC = 10 Ом; 

- в фазу В – активное сопротивление R = 8 Ом и индуктивное XL= 6 Ом;

- в фазу С – активное сопротивление R = 5 Ом.

Линейное напряжение сети Uном = 380 В.

Определить полные сопротивления фаз, фазные напряжения и токи; начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и найти графически ток в нулевом проводе; определить активную, реактивную и полную мощности, потребляемые цепью.

РЕШЕНИЕ:

1. Определяем полное сопротивление каждой фазы:

;

;      ;    .

2. Определяем фазные напряжения:

3. Находим фазные токи:

, тогда   ;  ;  .

4. Построение векторной диаграммы:

Выбор масштаба: по напряжению: mU = 100 В/см; по току: mI = 10 A/см.

Первыми строят вектора фазных напряжений UA, UB, UC, располагая их под углом 120о друг относительно друга (рисунок 5). Вектор IA опережает вектор UA на угол 90о (т.к. на реактивной емкостной нагрузке напряжение отстаёт от тока по фазе на 90о); вектор IВ отстаёт от вектора UВ на угол φВ, который определяется из выражения   φВ = 36о50. Вектор IС совпадает с вектором напряжения UС (т.к. в фазе С содержится чисто активная нагрузка, а вектора напряжения и тока в этом случае имеют одинаковое направление). Ток в нулевом проводе равен геометрической сумме фазных токов.

Измерим длину вектора тока в нулевом проводе IО: lI » 6,8см.

Тогда .

5. Определяем мощности, потребляемые цепью:

 

Знак минус показывает, что в цепи преобладает ёмкость.

.

Задача 3.2

В трехфазную трехпроводную сеть включили треугольником разные по характеру сопротивления. Значения сопротивлений и линейное напряжение приведены в таблице 4. Начертить схему цепи, определить полные сопротивления фаз, фазные токи, активную, реактивную и полную мощность отдельных фаз и всей цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. По векторной диаграмме  определить графически числовые значения линейных токов.

Указания к выполнению задачи №3.2:

Для решения данной задачи требуются знания учебного материала по теме «Трехфазные электрические цепи переменного тока», представление об особенностях соединения источников и потребителей, соотношениях между линейными и фазными напряжениями и токами при соединении в треугольник, умения строить векторные диаграммы при симметричной и несимметричной нагрузках, а также в аварийных режимах. Данные для своего варианта взять из таблицы 4.

ПРИМЕР:

В трёхфазную сеть с частотой f = 50 Гц включили треугольником несимметричную нагрузку (рис.6):

- в фазу АВ – конденсатор с ёмкостным сопротивлением  XC = 10 Ом;

- в фазу ВС – катушку с активным       R = 4Ом и индуктивным сопротивлением XL= 3 Ом;

- в фазу СА – активное сопротивление R=10 Ом.

Линейное напряжение сети Uном = 220 В.

РЕШЕНИЕ:

Определяем полное сопротивление каждой фазы:  

;

             ;     

             

2. Определяем фазные токи и углы сдвига фаз:

          ,  

тогда      φАВ = -90о;     

           откуда угол φВС = 36о50;

            φСА = 0;

3. Построение векторной диаграммы:   Выбор масштаба по напряжению: mU = 80В/см; по току: mI = 10 A/см.

Вектора фазных напряжений UAВ, UBС, UCА располагают под углом 120о друг относительно друга (рисунок 7). Под углом φАВ = -90о к вектору напряжения UAB откладываем вектор тока IAB (т.к. в фазе чисто емкостная нагрузка); в фазе ВС вектор тока IBС должен отставать от вектора напряжения UBС на угол φВС = 36о50, а в фазе СА вектор тока IСА совпадает с вектором напряжения UСА (т.к. в фазе СА содержится чисто активная нагрузка, а вектора напряжения и тока в этом случае имеют одинаковое направление).

Строим векторы линейных токов на основании уравнений:

     

Измерив длины векторов линейных токов, находим их значения, пользуясь масштабом    

:      

4. Определяем мощности, потребляемые цепью:

Вт;

.

.

вариант

Фаза А

Фаза В

Фаза С

UЛ, В

вариант

Фаза АВ

Фаза ВС

Фаза СА

UЛ, В

R,Ом

XL ,Ом

XC,Ом

R,Ом

XL,Ом

XC,Ом

R,Ом

XL,Ом

XC,Ом

R,Ом

XL ,Ом

XC,Ом

R,Ом

XL,Ом

XC,Ом

R,Ом

XL,Ом

XC,Ом

1

8

6

11

20

380

2

10

6

8

10

220

3

12,7

25,4

10

220

4

20

20

12

16

380

5

38

8

6

19

660

6

24

32

40

40

660

7

6

8

4

3

10

380

8

8

6

10

20

220

9

10

12,7

25,4

220

10

5

5

5

380

11

20

38

38

660

12

20

20

16

12

660

13

16

12

12

16

20

380

14

20

16

12

12

12

220

15

10

8

6

12,7

220

16

75

80,5

25

46

196

100

120

17

10

10

8

6

660

18

3

4

10

8

6

660

19

10

3

4

10

380

20

20

44

12

16

220

21

8

6

3

4

11

380

22

10

10

8

6

220

23

125

30

82,7

160

120

220

24

80

140

80

140

25

25

120

25

60

80

55

62,8

220

26

8

6

10

     10

10

     10

220

27

25

46

196

100

75

80,5

220

28

10

12,7

25,4

380

29

75

69

40,5

40

220

30

25

46

75

80,5

196

100

220

31

50

24

75

220

32

6

8

5,5

6,3

220

33

100

100

100

220

34

30

82,7

125

147

120

380

35

11

8

6

20

380

36

12

28

12

20

16

12

24

220

37

25,4

10

12,7

380

38

100

100

100

220

39

19

38

8

6

220

40

11

8

6

20

380

41

10

6

8

4

3

220

42

25,4

10

12,7

127

43

6,35

12,7

10

220

44

19

38

8

6

220

45

22

22

12,7

220

46

10

6

8

4

3

220

47

23

43

10

48

38

660

48

6,35

12,7

10

220

49

16

12

20

12

16

380

50

22

22

12,7

220

51

10

10

8

6

380

52

23

43

10

48

38

660

53

8

16

10

10

12,7

220

54

16

12

20

12

16

380

55

8

6

3

4

11

380

56

10

10

8

6

380

57

10

10

4

3

380

58

8

16

10

10

12,7

220

59

100

48

150

220

60

8

6

3

4

11

380

61

30

82,7

125

160

120

380

62

10

10

4

3

380

63

16

12

24

12

28

12

20

380

64

100

48

150

220

65

20

10

2,5

4,6

7,5

8

220

66

30

82,7

125

160

120

380

67

50

92

196

100

75

80,5

220

68

16

12

24

12

28

12

20

380

69

37,5

34,5

20,2

20

220

70

20

10

2,5

4,6

7,5

8

220

71

10

20

10

6

8

220

72

25,4

10

12,7

380

73

8

6

3

4

11

220

74

16

24

12

12

28

12

20

220

75

138

81

150

80

220

76

50

92

196

100

75

80,5

127

77

8

6

10

10

660

78

25,4

10

12,7

127

79

6

8

5,5

6,3

220

80

50

24

15

75

127

81

17,3

17,3

17,3

380

82

23

43

10

48

38

220

83

10

6

8

10

220

84

25

46

196

100

75

80,5

120

85

25

46

75

80,5

196

100

220

86

7,5

8

20

10

2,5

4,6

380

87

30

82,7

125

147

120

380

88

25

25

80

140

80

140

220

89

20

10

2,5

4,6

7,5

8

220

90

10

20

10

380

91

16

24

12

12

28

12

20

220

92

28,3

10

17,3

17,3

220

93

75

80,5

25

46

196

100

380

94

38

23

43

10

48

380

95

50

24

75

220

96

25,4

10

12

24,7

12,7

380

97

31

41

8

6

20

380

98

12,7

25,4

10

220

99

2,5

4,6

7,5

8

20

10

220

100

8

6

11

20

380

Таблица 4

Задача 4

Для питания пониженным напряжением частотой 50 Гц установлен трехфазный трансформатор номинальной мощностью SНОМ, к которому подключена нагрузка с полной мощностью S2, активной Р2,  при коэффициенте мощности со2. и коэффициенте нагрузки КН. Номинальные напряжения обмоток UНОМ1 и UНОМ2; номинальные токи в обмотках IНОМ1 и IНОМ2, токи в обмотках при фактической нагрузке I1 и I2,  ЭДС в обмотках трансформатора Е1 и Е2. Коэффициент трансформации равен К. Число витков обмоток w1 и w2. Магнитный поток в магнитопроводе ФМ. Магнитные потери РМХ, электрические потери РЭК. КПД трансформатора при номинальной нагрузке ηНОМ, при действительной нагрузке η, максимальное значение КПД ηМ. Используя данные трансформатора, приведенные в таблице 5, и исходные данные, приведенные в таблице 7, определить все неизвестные величины. Ответить на вопрос из таблицы 6 в соответствии со своим вариантом.

Указания к выполнению задачи №4:

Для решения данной задачи необходимо знать устройство, принцип действия и соотношения между электрическими величинами трехфазных трансформаторов. Основными параметрами трансформаторов являются:

Номинальная мощность SНОМ. Это полная мощность (в кВА), которую трансформатор, установленный на открытом воздухе, может непрерывно отдавать в течение срока службы    (20-25 лет) при номинальном напряжении и при максимальной и среднегодовой температуре окружающего воздуха соответственно 40 и 5оС.

Номинальное первичное напряжение UНОМ1 – напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка трансформатора.

Номинальное вторичное напряжение UНОМ2 – напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение снижается из-за потерь в трансформаторе.

Номинальный первичный IНОМ1 и вторичный токи IНОМ2. Это токи, вычисленные по номинальной мощности и номинальным напряжениям.

Для однофазного трансформатора:  

для трёхфазного трансформатора:  

Трансформаторы чаще всего работают с нагрузкой меньше номинальной, поэтому вводят понятие коэффициента нагрузки:  kН = I1 / Iном1 = I2 / Iном2 = S2 / SНОМ.

ПРИМЕР:

Для питания предприятия используется трехфазный понижающий трансформатор        ТМ-160/10, паспортные данные которого заданы в таблице 1. Максимальное значение магнитного потока Фм=0,0208 Вб. Трансформатор работает с коэффициентом нагрузки kН=0,8, при коэффициенте мощности потребителя cosφ2 = 0,95. Частота тока сети f = 50 Гц. 

Первичные и вторичные обмотки трансформатора соединены в звезду.

Определить: 1) номинальные токи в обмотках и токи при действительной нагрузке;          2) числа витков обмоток; 3) фазные ЭДС в обмотках; 4) коэффициент трансформации;              5) количество витков обмоток; 6) КПД трансформатора при номинальной и действительной нагрузке, максимальное значение КПД.

РЕШЕНИЕ:

1. Выписываем номинальные данные трансформатора из таблицы 1:

   Sном.= 160 кВА,     Uном1 =10 кВ,     Uном2 =0,69 кВ,     Рх = 0,595 кВт,     Рк =2,875 кВт.

2. Номинальные токи в обмотках:  

       

3. Токи в обмотках при действительной нагрузке:

   I1 = kн * Iном1 = 0,8 * 9,25 = 7,4А;      I2 = kн * Iном2 = 0,8 * 134 = 107А.

4. Фазные ЭДС в обмотках при соединении обмоток в звезду:

               

5. Числа витков обмоток находим из формулы  :

     

 6. Коэффициент трансформации: .

7.  Действительная нагрузка трансформатора и активная мощность, потребляемая от него:

    S2 = kн* Sном = 0,8* 160*103 = 128 кВА;       P2 = S2* cosφ2= 128* 103*0,95 = 121,6 кВт;

8.  КПД трансформатора при номинальной и действительной нагрузке:

   

9.  Максимальное значение КПД:

     КПД достигает максимального значения при коэффициенте нагрузки

   

                                                                                                                         Таблица 5

Тип

трансформатора

Sном,

кВА

Номинальные напряжения обмоток

Потери мощности

Uном1, кВ

Uном2, кВ

Рх, кВт

Рк, кВт

ТМ-25/10

25

10

0,4

0,13

0,645

ТМ-40/10

40

10

0,4

0,185

0,94

ТМ-63/10

63

10

0,4

0,275

1,375

ТМ-100/10

100

10

0,4

0,375

2,12

ТМ-160/10

160

10

0,69

0,595

2,875

ТМ-250/10

250

10

0,69

0,915

4,25

ТМ-400/10

400

10

0,69

1,19

5,7

ТМ-630/10

630

10

0,69

1,75

8,1

ТМ-630/35

630

35

11

2,1

8,05

ТМ-1000/35

1000

35

6,3

2,85

11,6

ТМ-1600/35

1600

35

10,55

3,85

16,5

                                                                                                                                           Таблица 6

№ вопроса

Теоретический вопрос

1

Назначение трансформаторов и области их применения.  

2

Устройство однофазного трансформатора. Назначение его отдельных частей.

3

Принцип действия однофазного трансформатора.

4

Как и с какой целью проводится опыт холостого хода трансформатора?

5

Как и с какой целью проводится опыт короткого замыкания трансформатора?

6

Как определяется КПД трансформатора?

7

Устройство трёхфазных трансформаторов. Особенности конструктивного исполнения трансформаторов большой мощности.

8

Устройство автотрансформаторов. Область их применения.

9

Устройство измерительных трансформаторов. Область их применения.

10

Устройство сварочных трансформаторов. Область их применения.

                                                                                                                                                          Таблица 7

Вари-

ант

вопрос

Тип трансформатора

Фм,

Вб

ω1

ω2

S2,

кВА

Р2,

кВт

cosφ2

kН

I1,

А

I2,

А

1

1

ТМ-25/10

0,025

--

--

21,5

--

0,75

--

--

--

2

2

ТМ-40/10

--

1111

--

35

27

--

--

--

--

3

3

ТМ-63/10

--

--

55

--

--

0,82

0,8

--

--

4

4

ТМ-100/10

0,0175

--

--

--

63

0,75

--

--

--

5

5

ТМ-160/10

--

1222

--

--

105,6

--

0,86

--

--

6

6

ТМ-250/10

--

--

69

--

--

0,74

--

10,8

--

7

7

ТМ-400/10

0,026

--

--

--

--

0,81

--

--

259

8

8

ТМ-630/10

--

1100

--

--

406

--

--

28

--

9

9

ТМ-630/35

--

--

200

--

404

--

--

--

27,7

10

10

ТМ-1000/35

0,125

--

--

815

--

0,75

--

--

--

11

1

ТМ-1600/35

--

1210

--

1330

977

--

--

--

--

12

2

ТМ-25/10

--

--

45

--

--

0,82

0,8

--

--

13

3

ТМ-40/10

0,0175

--

--

--

23

0,75

--

--

--

14

4

ТМ-63/10

--

1330

--

--

45,6

--

0,86

--

--

15

5

ТМ-100/10

--

--

59

--

--

0,74

--

3,8

--

16

6

ТМ-160/10

0,026

--

--

--

--

0,81

--

--

109,9

17

7

ТМ-250/10

--

1443

--

--

196

--

--

12,3

--

18

8

ТМ-400/10

--

--

92

--

284

--

--

--

277

19

9

ТМ-630/10

0,025

--

--

555

--

0,75

--

--

--

20

10

ТМ-630/35

--

895

--

602

577

--

--

--

--

21

1

ТМ-1000/35

--

--

55

--

--

0,82

0,8

--

--

22

2

ТМ-1600/35

0,0385

--

--

--

1020

0,75

--

--

--

23

3

ТМ-25/10

--

1222

--

--

18,6

--

0,86

--

--

24

4

ТМ-40/10

--

--

48

--

--

0,74

--

1,8

--

25

5

ТМ-63/10

0,026

--

--

--

--

0,81

--

--

79

26

6

ТМ-100/10

--

1400

--

--

76

--

--

4,5

--

27

7

ТМ-160/10

--

--

200

--

104

--

--

--

108

28

8

ТМ-250/10

0,025

--

--

215

--

0,75

--

--

--

29

9

ТМ-400/10

--

1111

--

350

277

--

--

--

--

30

10

ТМ-630/10

--

--

55

--

--

0,82

0,8

--

--

31

1

ТМ-630/35

0,0475

--

--

--

400

0,75

--

--

--

32

2

ТМ-1000/35

--

950

--

--

705,6

--

0,86

--

--

33

3

ТМ-1600/35

--

--

200

--

--

0,74

--

20,8

--

34

4

ТМ-25/10

0,026

--

--

--

--

0,81

--

--

27,2

35

5

ТМ-40/10

--

1100

--

--

26

--

--

1,8

--

36

6

ТМ-63/10

--

--

80

--

40

--

--

--

77,7

37

7

ТМ-100/10

0,025

--

--

81,5

--

0,69

--

--

--

38

8

ТМ-160/10

--

1212

--

135

107

--

--

--

--

39

9

ТМ-250/10

--

--

66

--

--

0,82

0,8

--

--

40

10

ТМ-400/10

0,0175

--

--

--

270

0,785

--

--

--

41

1

ТМ-630/10

--

1333

--

--

405,6

--

0,86

--

--

42

2

ТМ-630/35

--

--

159

--

--

0,74

--

8,8

--

43

3

ТМ-1000/35

0,05

--

--

--

--

0,61

--

--

65,5

44

4

ТМ-1600/35

--

1100

--

--

806

--

--

22,4

--

45

5

ТМ-25/10

--

--

48

--

14

--

--

--

27,7

46

6

ТМ-40/10

0,035

--

--

31,5

--

0,75

--

--

--

47

7

ТМ-63/10

--

1111

--

45

27

--

--

--

--

48

8

ТМ-100/10

--

--

55

--

--

0,82

0,8

--

--

49

9

ТМ-160/10

0,0195

--

--

--

103

0,75

--

--

--

50

10

ТМ-250/10

--

1382

--

--

155,6

--

0,86

--

--

    

                                                                                                                Таблица 7  продолжение

Вари-

ант

вопрос

Тип трансформатора

Фм,

Вб

ω1

ω2

S2,

кВА

Р2,

кВт

cosφ2

kН

I1,

А

I2,

А

51

1

ТМ-400/10

--

999

--

360

277

--

--

--

--

52

2

ТМ-630/10

--

1200

--

--

405,6

--

0,82

--

--

53

3

ТМ-630/35

--

--

162

--

--

0,74

--

7,8

--

54

4

ТМ-1000/35

0,065

--

--

--

--

0,91

--

--

77,5

55

5

ТМ-1600/35

--

1120

--

--

1106

--

--

24,4

--

56

6

ТМ-25/10

--

--

52

--

15,9

--

--

--

28,7

57

7

ТМ-40/10

0,035

--

--

27,9

--

0,79

--

--

--

58

8

ТМ-63/10

--

1116

--

46,6

37

--

--

--

--

59

9

ТМ-100/10

--

--

55

--

--

0,81

0,81

--

--

60

10

ТМ-160/10

0,0185

--

--

--

101

0,75

--

--

--

61

1

ТМ-250/10

--

1313

--

--

156

--

0,716

--

--

62

2

ТМ-400/10

--

1000

--

380

277

--

--

--

--

63

3

ТМ-630/10

--

1200

--

--

388

--

0,72

--

--

64

4

ТМ-630/35

--

--

112

--

--

0,64

--

7,2

--

65

5

ТМ-1000/35

0,066

--

--

--

--

0,61

--

--

62,5

66

6

ТМ-1600/35

--

2002

--

--

1000

--

--

19,5

--

67

7

ТМ-25/10

--

--

54

--

14,1

--

--

--

24,9

68

8

ТМ-40/10

0,023

--

--

28,9

--

0,72

--

--

--

69

9

ТМ-63/10

--

1444

--

48,6

37

--

--

--

--

70

10

ТМ-100/10

--

--

58

--

--

0,76

0,77

--

--

71

1

ТМ-160/10

0,018

--

--

--

89

0,7

--

--

--

72

2

ТМ-250/10

--

1500

--

--

156

--

0,71

--

--

73

3

ТМ-400/10

--

950

--

311

217

--

--

--

--

74

4

ТМ-630/10

--

1250

--

--

388

--

0,78

--

--

75

5

ТМ-630/35

--

--

86

--

--

0,79

--

7,4

--

76

6

ТМ-1000/35

0,333

--

--

--

--

0,79

--

--

60

77

7

ТМ-1600/35

--

2010

--

--

850

--

--

19,5

--

78

8

ТМ-25/10

--

--

40

--

13

--

--

--

26,3

79

9

ТМ-40/10

0,026

--

--

28

--

0,71

--

--

--

80

10

ТМ-63/10

--

1000

--

48

33,5

--

--

--

--

81

1

ТМ-100/10

--

--

45

--

--

0,66

0,66

--

--

82

2

ТМ-160/10

0,023

--

--

--

89

0,66

--

--

--

83

3

ТМ-250/10

--

1133

--

--

125

--

0,64

--

--

84

4

ТМ-400/10

--

1274

--

323

217

--

--

--

--

85

5

ТМ-630/10

--

1441

--

--

388

--

0,68

--

--

86

6

ТМ-630/35

--

--

156

--

--

0,7

--

6,88

--

87

7

ТМ-1000/35

0,184

--

--

--

--

0,81

--

--

70

88

8

ТМ-1600/35

--

495

--

--

848

--

--

16,5

--

89

9

ТМ-25/10

--

--

41

--

14,1

--

--

--

29,9

90

10

ТМ-40/10

0,013

--

--

31,2

--

0,72

--

--

--

91

1

ТМ-63/10

--

2005

--

42,6

33

--

--

--

--

92

2

ТМ-100/10

--

--

80

--

--

0,66

0,67

--

--

93

3

ТМ-160/10

0,017

--

--

--

81

0,7

--

--

--

94

4

ТМ-250/10

--

1538

--

--

136

--

0,71

--

--

95

5

ТМ-400/10

--

700

--

281

217

--

--

--

--

96

6

ТМ-630/10

--

1010

--

--

328

--

0,78

--

--

97

7

ТМ-630/35

--

--

140

--

--

0,89

--

7,1

--

98

8

ТМ-1000/35

0,205

--

--

--

--

0,76

--

--

69

99

9

ТМ-1600/35

--

445

--

--

850

--

--

21,5

--

100

10

ТМ-25/10

--

--

44

--

16,1

--

--

--

29,9

Задача 5

Трехфазный асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, работая в номинальном режиме, потребляет из сети мощность Р1= S1* соном при номинальном напряжении Uном и номинальном токе Iном. Полезная номинальная мощность на валу Рном. Суммарные потери в двигателе равны ∑Р, его КПД ηном. Коэффициент мощности двигателя равен соном. Двигатель развивает на валу вращающий момент Мном при частоте вращения ротора nном2. Максимальный и пусковой моменты двигателя соответственно равны Мmax и Мп; способность двигателя к перегрузке Мmaxном, кратность пускового момента Мп / Мном. Синхронная частота вращения магнитного поля статора равна n1; скольжение ротора при номинальной нагрузке sном. Частота тока в сети f1=50 Гц, частота тока в роторе f2. Используя данные приведенные в таблице 9 определить все неизвестные величины. Ответить на вопрос из таблицы 8 в соответствии со своим вариантом.

Указания к выполнению задачи №5:

Для решения данной задачи необходимо знать устройство и принцип действия двигателя переменного тока данного типа, зависимости между электрическими величинами, характеризующими его работу. Необходимо ознакомиться с рядом возможных частот вращения магнитного потока при стандартной частоте тока 50 Гц: 3000, 1500, 750, 600 об/мин и т.д. Поэтому при частоте вращения ротора двигателя, например, n2 = 980 об/мин поле может иметь только n1=1000об/мин (ближайшая к 980об/мин из ряда частот вращения) и можно сразу определить скольжение, даже не зная числа пар полюсов: s = (n1-n2)/n1 = (1000-980)/1000 = 0,02.

ПРИМЕР:

Трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет номинальные данные: мощность двигателя Pном= 75 кВт; напряжение Uном= 380 В; КПД hном= 0,93; частота вращения ротора n2=1480об/мин; коэффициент мощности cos φном=0,87; кратность пускового тока Iпуск /Iном= 7,5; кратность пускового момента Мпускном= 1,2; способность к перегрузке Мmax ном=2,2. Частота тока в сети f1= 50 Гц.

Определить: 1) потребляемую активную Р1 и полную S1 мощности; 2) номинальный, пусковой и максимальный моменты; 3) номинальный и пусковой токи; 4) номинальное скольжение; 5) суммарные потери в двигателе; 6) частоту тока в роторе.

РЕШЕНИЕ:

  1.  Активная и полная мощности, потребляемые из сети:   

     S1

  1.  Номинальный момент, развиваемый двигателем:

 Н·м;

3. Пусковой и максимальный моменты:

Мпуск = 1,2ном = 1,2*484 = 581 Н·м;  

Мmax = 2,2ном = 2,2*484 = 1064,8 Н·м;

4. Номинальный и пусковой токи:

;

Iпуск = 7,5*Iном = 7,5*141 = 1057,5 A;

  1.  Номинальное скольжение:    

  1.  Суммарные потери в двигателе:   

      ;

  1.  Частота тока в роторе:     

       f2 = f1*sном = 50*0,013 = 0,65 Гц;

Таблица 8

№ вопроса

Теоретический вопрос

1

Назначение электрических машин переменного тока,

их классификация и применение.

2

Устройство трёхфазного асинхронного двигателя c короткозамкнутым ротором, его достоинства и недостатки.

3

Устройство трёхфазного асинхронного двигателя c фазным ротором,

его достоинства и недостатки.

4

Принцип действия трёхфазного асинхронного двигателя.

5

Зависимость параметров асинхронного двигателя от скольжения.

6

Вращающий момент трёхфазного асинхронного двигателя

и его зависимость от скольжения.

7

Способы пуска в ход трёхфазных асинхронных двигателей.

8

Регулирование частоты вращения трёхфазных асинхронных двигателей.

9

Устройство и принцип действия однофазного двигателя переменного тока.

10

Устройство и принцип действия синхронного двигателя переменного тока.

вариант

вопросы

Pном, кВт

S1 , кВA

P1,  кВт

cos φном

hном

Σp ,

кВт

Мном ,

Hм

Мmax ,

Hм

Мпуск,

Hм

Мmaxном

Мпускном

n2,

об/мин

f2, Гц

sном, %

Uном, В

Iном, A

01

1

2,5

0,8

0,82

1,8

1,2

720

127

02

2

7,35

0,81

0,95

49,7

94,4

64,6

19,3

03

3

7,5

69,6

2

1440

380

04

4

10

0,83

0,88

68,7

2,1

1,5

62,3

05

5

18,4

15,4

0,81

257

2,2

1,6

220

06

6

18,1

0,85

3,1

149

343

1,2

32,4

07

7

17,5

0,85

2,4

1,3

1440

2

127

109

08

8

23

0,87

3

91,8

2

1,4

220

09

9

26,2

0,86

656

1,5

720

380

45,1

10

10

25

28,4

0,89

249

398

2,4

220

11

1

3.81

0,8

0,55

33,2

59,8

39,8

17,3

12

2

5

7,35

5,95

64,6

1,9

960

220

13

3

7,5

0,82

0,86

99,4

2

1,4

16,1

14

4

13,1

11,4

0,88

49,1

2,1

1,5

127

15

5

15,4

0,84

2,9

166

365

1,6

48,3

16

6

15

0,83

179

2,3

1,2

2

380

32,4

17

7

20,6

0,86

3,1

151

2,4

1,3

127

18

8

23

0,87

131

1,4

2910

220

69,3

19

9

22,5

26,2

0,88

298

447

2,2

45,1

20

10

25

0,89

0,88

2,4

1,6

960

220

21

1

2,5

3.81

3,05

39,8

1,8

720

127

22

2

5

0,81

0,84

94,4

1,9

1,3

19,3

23

3

10,6

8,72

0,86

69,6

2

1,4

380

24

4

11,4

0,83

1,4

32,7

68,7

1,5

62,3

25

5

12,5

0,81

-

365

2,2

1,6

2

220

48,3

26

6

18,1

0,85

3,1

179

2,3

1,2

380

27

7

20,6

0,85

278

1,3

1440

127

109

28

8

20

23

0,87

65,6

91,8

2

220

29

9

29,7

0,88

3,7

298

656

447

45,1

30

10

25

31,9

28,4

398

2,4

960

220

31

1

2,5

0,8

0,82

59,8

1,8

1,2

17,3

32

2

7,35

5,95

0,84

64,6

1,9

1,3

220

33

3

8,72

0,82

1,22

49,7

99,4

1,4

16,1

34

4

10

0,88

68,7

2,1

1,5

1,35

127

62,3

35

5

15,4

0,84

2,9

257

2,2

1,6

220

36

6

18,1

0,83

343

1,2

960

380

32,4

37

7

17,5

20,6

0,86

116

151

2,4

109

38

8

20

0,87

0,87

2

1,4

2910

220

39

9

22,5

29,7

26,2

447

2,2

720

380

40

10

25

0,89

0,88

598

2,4

1,6

83,7

41

1

3.81

3,05

0,82

39,8

1,8

1,2

127

42

2

5,95

0,81

0,95

49,7

94,4

1,3

19,3

43

3

7,5

0,86

99,4

2

1,4

2

380

16,1

44

4

11,4

0,83

1,4

49,1

2,1

1,5

127

45

5

15,4

0,81

365

1,6

720

220

48,3

46

6

15

18,1

0,85

149

179

2,3

380

47

7

23,9

0,86

3,1

116

278

151

109

48

8

20

26,4

23

91,8

2

2910

220

49

9

22,5

0,88

0,86

656

2,2

1,5

45,1

50

10

31,9

28,4

0,88

398

2,4

1,6

220

Таблица 9

 Таблица 9 продолжение

вариант

вопросы

Pном, кВт

S1 , кВA

P1,  кВт

cos φном

hном

Σp ,

кВт

Мном ,

Hм

Мmax ,

Hм

Мпуск,

Hм

Мmaxном

Мпускном

n2,

об/мин

f2, Гц

sном, %

Uном, В

Iном, A

51

1

3,05

0,8

0,55

33,2

59,8

1,2

17,3

52

2

5

0,84

94,4

1,9

1,3

2

220

19,3

53

3

8,72

0,82

1,22

69,6

2

1,4

380

54

4

11,4

0,88

68,7

1,5

2920

127

62,3

55

5

12,5

15,4

0,84

166

257

2,2

48,3

56

6

15

0,85

0,83

2,3

1,2

960

380

57

7

17,5

23,9

20,6

151

2,4

1440

127

58

8

20

0,87

0,87

131

2

1,4

69,3

59

9

29,7

26,2

0,86

447

2,2

1,5

380

60

10

28,4

0,89

3,4

249

598

1,6

83,7

61

1

2,5

0,82

1,8

1,2

720

2

127

17,3

62

2

5,95

0,81

0,95

64,6

1,9

1,3

220

63

3

8,72

0,86

99,4

1,4

1440

380

16,1

64

4

10

11,4

0,83

32,7

49,1

2,1

127

65

5

18,4

0,84

2,9

166

365

257

48,3

66

6

15

21,3

18,1

179

2,3

960

380

67

7

17,5

0,86

0,85

278

2,4

1,3

109

68

8

26,4

23

0,87

91,8

2

1,4

220

69

9

26,2

0,88

3,7

298

656

1,5

45,1

70

10

25

0,88

2,4

1,6

960

2

220

83,7

71

1

3,05

0,8

0,55

39,8

1,8

1,2

127

72

2

5,95

0,84

94,4

1,3

960

220

19,3

73

3

7,5

8,72

0,82

49,7

69,6

2

16,1

74

4

10

0,83

0,88

2,1

1,5

2920

127

75

5

12,5

18,4

15,4

257

2,2

720

220

76

6

15

0,85

0,83

343

2,3

1,2

32,4

77

7

23,9

20,6

0,85

151

2,4

1,3

127

78

8

23

0,87

3

65,6

131

1,4

69,3

79

9

22,5

0,86

2,2

1,5

720

2

380

45,1

80

10

28,4

0,89

3,4

398

2,4

1,6

220

81

1

3,05

0,82

59,8

1,2

720

127

17,3

82

2

5

5,95

0,81

49,7

64,6

1,9

220

83

3

10,6

0,82

1,22

49,7

99,4

69,6

16,1

84

4

10

13,1

11,4

49,1

2,1

2920

127

85

5

12,5

0,84

0,81

365

2,2

1,6

960

48,3

86

6

21,3

18,1

0,83

179

2,3

1,4

380

87

7

20,6

0,86

3,1

116

278

1,3

109

88

8

20

0,87

131

2

1,4

2

220

69,3

89

9

26,2

0,88

3,7

447

2,2

1,5

380

90

10

28,4

0,88

598

1,6

960

220

83,7

91

1

2,5

3,05

0,8

33,2

39,8

1,8

17,3

92

2

5

0,81

0,84

1,9

1,3

960

220

93

3

7,5

10,6

8,72

69,6

2

1440

380

94

4

10

0,83

0,88

68,7

2,1

1,5

62,3

95

5

18,4

15,4

0,81

257

2,2

720

220

96

6

18,1

0,85

3,1

149

343

1,2

32,4

97

7

17,5

0,85

151

2,4

1,3

2

127

109

98

8

23

0,87

3

91,8

2

1,4

220

99

9

26,2

0,86

656

1,5

720

380

45,1

100

10

25

28,4

0,89

249

398

2,4

220

Задача 6

Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением, работая в номинальном режиме, отдает полезную мощность на валу Рном, развивая при этом номинальный момент Мном при частоте вращения nном. Двигатель потребляет из сети номинальный ток Iном при номинальном напряжении Uном. Ток в обмотке якоря Iа, в обмотке возбуждения Iв, сопротивление цепи якоря Rа, цепи возбуждения Rв, противо-ЭДС в обмотке якоря Е. Потребляемая из сети мощность равна Р1. Суммарные потери мощности в двигателе составляют ∑Р, потери мощности в обмотках якоря и возбуждения Ра и Рв, его коэффициент полезного действия ηдв. Используя номинальные данные двигателя, приведенные в таблице 11, определить все неизвестные  величины а также, потери в обмотках якоря и возбуждения. Ответить на вопрос из таблицы 10 в соответствии со своим вариантом.

Указания к выполнению задачи №6

Данная задача относится к теме «Электрические машины постоянного тока». Для решения задач необходимо знать устройство и принцип действия двигателей постоянного тока, зависимости между электрическими величинами, характеризующими их работу.

Необходимо иметь представление о связи между напряжением на выводах U, ЭДС Е и падением напряжения IЯRЯ в обмотке якоря: для двигателя U=E+IЯRЯ.

Полезный номинального момента (на валу):

                                        

ПРИМЕР:

Электродвигатель постоянного тока с параллельным возбуждением (рисунок 8) рассчитан на номинальную мощность Pном=10 кВт и номинальное напряжение Uном=220 В.

Частота вращения якоря nном = 3000 об/мин.

Двигатель потребляет из сети ток Iном=63 А.

Сопротивление обмотки возбуждения Rв=85Ом, сопротивление обмотки якоря Rа=0,3 Ом. 

Определить:

1) потребляемую из сети мощность P1;

2) КПД двигателя hДВ;

3) полезный вращающий момент Мном;

4) ток якоря IA;

5) противо-ЭДС в обмотке якоря Е;

6) суммарные потери в двигателе Σ P;

7) потери в обмотках якоря Pа и возбуждения PВ.

РЕШЕНИЕ:

  1.  Мощность, потребляемая двигателем из сети:   

  1.  КПД двигателя:   

3.  Полезный вращающий момент (на валу): 

Н·м;

4.   Для определения тока якоря предварительно находим ток возбуждения:

           Н·м,

           тогда ток якоря: ;

Противо-ЭДС в обмотке якоря:

6.  Суммарные потери в двигателе:

     ,

      где Р2 – полезная мощность;

7.   Потери в обмотках якоря и возбуждения:

           

                

Ответить на вопрос из таблицы 10 в соответствии со своим вариантом. 

 

вопроса

Теоретический вопрос

1

Устройство машины постоянного тока.

2

Электродвижущая сила машины постоянного тока.

3

Электромагнитный момент машины постоянного тока.

4

Принцип работы машины постоянного тока в режиме электрического генератора.

5

Принцип работы машины постоянного тока в режиме электрического двигателя.

6

Генераторы постоянного тока с независимым возбуждением их характеристики.

7

Генераторы постоянного тока с параллельным возбуждением их характеристики.

8

Генераторы постоянного тока со смешанным возбуждением их характеристики.

9

Пуск двигателя постоянного тока.

10

Регулирование частоты вращения двигателя с параллельным возбуждением.

11

Двигатели с последовательным и смешанным возбуждением.

Таблица 10

Таблица 11

Вариант

вопрос

P1 ,

кВт

Pном,

кВт

Uном,

В

Iном,

A

Iа,

A

Iв,

A

Мном,

Н·м

n,

об/мин

Е,

В

Rа ,

Ом

Rв,

Ом

ΣР,

кВт

Pа ,

Вт

Pв ,

Вт

ηДВ

01

1

6,17

56

900

0,15

50

1,17

02

2

39,8

1,8

71,6

0,25

122

0,82

03

3

12

10

440

1200

0,54

314

04

4

12,5

135

4,2

650

100

2,4

05

5

220

80

77,4

95,5

210

0,85

06

6

20

440

2,2

106

420

0,81

07

7

27,4

121

3,8

2200

0,1

4,9

08

8

30,1

25

68,4

1600

416

183

09

9

27,5

220

350

0,11

40,7

0,84

10

10

80

2,6

179

1600

412

0,85

11

11

53,8

2,2

53

0,15

50

0,81

12

1

9,15

7,5

220

1000

0,25

122

13

2

10

27,3

1,4

1200

426

2

14

3

110

135

131

184

100

0,84

15

4

15

220

2,6

95,5

210

0,85

16

5

24,7

53,9

2,2

1800

0,37

4,7

17

6

27,4

22,5

125

2200

208

57,9

18

7

25

440

149

0,21

183

0,83

19

8

149

5,4

350

750

204

0,84

20

9

35,3

80

1600

0,36

169

5,3

21

10

6,17

5

110

900

0,15

50

22

11

7,5

41,6

1,8

1000

210

1,65

23

1

440

27,3

25,9

79,6

426

0,83

24

2

12,5

110

4,2

184

100

0,84

25

3

17,6

77,4

2,6

1500

0,13

2,6

26

4

24,7

20

56,1

1800

420

200

27

5

22,5

220

97,7

0,1

57,9

0,82

28

6

68,4

2,4

149

1600

416

0,83

29

7

32,7

149

750

0,11

40,7

5,2

30

8

35,3

30

440

1600

0,36

169

31

9

5

56

2,2

900

102

1,17

32

10

220

41,6

39,8

71,6

210

0,82

33

11

10

440

1,4

79,6

426

0,83

34

1

14,9

131

4,2

650

0,08

2,4

35

2

17,6

15

80

1500

210

84,6

36

3

20

440

106

0,37

200

0,81

37

4

125

3,8

97,7

2200

208

0,82

38

5

30,1

68,4

1600

0,21

183

5,1

39

6

32,7

27,5

220

750

0,11

40,7

40

7

30

80

2,6

1600

412

5,3

41

8

110

56

53,8

53

102

0,81

42

9

7,5

220

1,8

71,6

210

0,82

43

10

12

25,9

1,4

1200

0,54

2

44

11

14,9

12,5

135

650

100

26,2

45

1

15

220

95,5

0,13

84,6

0,85

46

2

56,1

2,2

106

1800

420

0,81

47

3

27,4

125

2200

0,1

57,9

4,9

48

4

30,1

25

440

1600

0,21

183

49

5

27,5

149

5,4

750

204

5,2

50

6

440

80

77,4

179

412

0,85

Таблица 11 продолжение

Вариант

вопрос

P1 ,

кВт

Pном,

кВт

Uном,

В

Iном,

A

Iа,

A

Iв,

A

Мном,

Н·м

n,

об/мин

Е,

В

Rа ,

Ом

Rв,

Ом

ΣР,

кВт

Pа ,

Вт

Pв ,

Вт

ηДВ

51

7

5

110

2,2

53

102

0,81

52

8

9,15

39,8

1,8

1000

0,25

1,65

53

9

12

10

27,3

1200

426

314

54

10

12,5

110

184

0,08

26,2

0,84

55

11

80

2,6

95,5

1500

210

0,85

56

1

24,7

56,1

1800

0,37

200

4,7

57

2

27,4

22,5

220

2200

0,1

57,9

58

3

25

68,4

2,4

1600

416

5,1

59

4

220

149

144

350

204

0,84

60

5

30

440

2,6

179

412

0,85

61

6

6,17

53,8

2,2

900

0,15

1,17

62

7

9,15

7,5

41,6

1000

210

122

63

8

10

440

79,6

0,54

314

0,83

64

9

135

4,2

184

650

100

0,84

65

10

17,6

80

1500

0,13

84,6

2,6

66

11

24,7

20

440

1800

0,37

200

67

1

22,5

125

3,8

2200

208

4,9

68

2

440

68,4

66

149

416

0,83

69

3

27,5

220

5,4

350

204

0,84

70

4

35,3

77,4

2,6

1600

0,36

5,3

71

5

6,17

5

56

900

102

50

72

6

7,5

220

71,6

0,25

122

0,82

73

7

27,3

1,4

79,6

1200

426

0,83

74

8

14,9

135

650

0,08

26,2

2,4

75

9

17,6

15

220

1500

0,13

84,6

76

10

20

56,1

2,2

1800

420

4,7

77

11

220

125

121

97,7

208

0,82

78

1

25

440

2,4

149

416

0,83

79

2

32,7

144

5,4

750

0,11

5,2

80

3

35,3

30

80

1600

412

169

81

4

5

110

53

0,15

50

0,81

82

5

41,6

1,8

71,6

1000

210

0,82

83

6

12

27,3

1200

0,54

314

2

84

7

14,9

12,5

110

650

0,08

26,2

85

8

15

80

2,6

1500

210

2,6

86

9

440

56,1

53,9

106

420

0,81

87

10

22,5

220

3,8

97,7

208

0,82

88

11

30,1

66

2,4

1600

0,21

5,1

89

1

32,7

27,5

149

750

204

40,7

90

2

30

440

179

0,36

169

0,85

91

3

56

2,2

53

900

102

0,81

92

4

9,15

41,6

1000

0,25

122

1,65

93

5

12

10

440

1200

0,54

314

94

6

12,5

135

4,2

650

100

2,4

95

7

220

80

77,4

95,5

210

0,85

96

8

20

440

2,2

106

420

0,81

97

9

27,4

121

3,8

2200

0,1

4,9

98

10

30,1

25

68,4

1600

416

183

99

11

27,5

220

350

0,11

40,7

0,84

100

1

80

2,6

179

1600

412

0,85

                                                                                                       

PAGE   \* MERGEFORMAT 34




1. тема административного права 2
2. Тема 20. Основы управления персоналом Таблица 20.html
3. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Київ
4. комплекс технических средств предназначенных для работы информационной системы а также соответствующая д
5. Лекция 1. Импульсные сигналы
6. Задание Найти ин.
7. Так говорил Макиавелли
8. ТЕМА ИСТОЧНИКИ И НАУКАФИНАНСОВОГО ПРАВА16 Глава 4
9. научных методик модернисты за недостаток внимания к укреплению роли норм в регулировании взаимодействий
10. Астана медицина университеті А' 1 'о'амды' денсаулы' са'тау кафедрасы Маманды'ы- 051301 ' Жалпы
11. Тема- Развитие мышления младших дошкольников средствами белорусской музыки
12. Лабораторная работа 4 Моделирование типовых регуляторов систем электропривода Цель работы- знакомство
13. Продажи предназначен для обобщения информации о доходах и расходах связанных с обычными видами деятельно
14. Лабораторная работа 1 по дисциплине- Эмпирические методы программной инженерии.
15. Глаза салатового цвета
16. стратегічного набору; формалізоване відображення гіпотез про справи на ринку та у зовнішньому середовищі;
17. тематики вид стал единицей классификации
18. Тесты Имя- Иван ШибановНачальное время- Декабрь 8 2004 14-53Количество вопросов- 19
19. Эти составляющие кофе для похудения brecfe с добавлением корицы положительно способствуют похудению
20. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата мистецтвознавства