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.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КЕМЕРОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
НОВОКУЗНЕЦКИЙ ГОРНОТРАНСПОРТНЫЙ КОЛЛЕДЖ
(ГОУ СПО НГТК)
Согласовано Зав.методическим кабинетом __________________________ «___» ___________ 2012 г. |
Утверждаю Зам.директора по УВР __________________________ «___» ___________ 2012 г. |
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА»
ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ЗАОЧНИКОВ
ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ
190631 техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта.
190701 Организация перевозок и управление на транспорте (по видам) для железнодорожного транспорта
Новокузнецк, 2012
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании Методического совета колледжа
Протокол № от «____ » __________ 2012 г.
Председатель Методического совета колледжа
Методические указания c изменениями и дополнениями рассмотрены и одобрены на заседании цикловой комиссии общетехнических дисциплин.
Протокол № от «____ » __________ 2012 г.
Председатель цикловой комиссии Ярощук Н.В.
Методические указания c изменениями и дополнениями рассмотрены и одобрены на заседании Методического совета колледжа
Протокол № от «____ » __________ 2012 г.
Председатель Методического совета колледжа
Пример выполнения задания №2.
В однофазную цепь переменного тока включены катушка индуктивности с индуктивным сопротивлением = 10 Ом, резисторы с активным сопротивлением R1 = 6 Ом и R2 = 2 Ом, конденсатор с ёмкостным сопротивлением = 4 Ом.
Определить: полное сопротивление цепи; силу тока в цепи; активную, реактивную и полную мощности цепи; падение напряжения на каждом элементе.
Решение:
Z = = = 10 Ом.
I= = = 5 А.
P = I2 (R1 + R2) = 52 (6+2) = 200 Вт.
Q = I2 (XL-XC) = 52 (10-4) = 150 ВАр.
S = = 250 ВА.
UXL = I ∙ XL = 5∙ 10 = 50 В;
UXC = I ∙ XC = 5∙ 4 = 20 В;
UR1 = I ∙ R1 = 5∙ 6 = 30 В;
UR2 = I ∙ R2 = 5∙ 2 = 10 В.
Пример выполнения задания №3.
В трехфазную четырехпроводную сеть включили звездой несимметричную нагрузку: в фазу А- активное сопротивление Rа = 8 Ом и индуктивное сопротивление Ха = 6 Ом, в фазу В - активное сопротивление Rb = 8 Ом и индуктивное сопротивление Хb = 6 Ом, в фазу С - активное сопротивление Rс = 8 Ом и ёмкостное сопротивление Хс = 6 Ом. Линейное сопротивление сети Uном = 380 В. Определить фазные токи; активную, реактивную и полную мощности сети.
Решение:
1. Определяем фазные напряжения:
UА =UВ=UС=UФ;
UНОМ. = UЛИН.
В четырехпроводной цепи при любой нагрузке выполняется соотношение
UЛИН. = UФ.
UА =UВ=UС = = = 220 В.
Определяем полное сопротивление в фазе А:
ZA = = = 10 Ом.
Определяем полное сопротивление в фазе В:
ZB = = = 10 Ом.
Определяем полное сопротивление в фазе C.
ZC = = = 10 Ом.
2. Определяем фазные токи.
= = 22 А,
= = 22 A,
= = 22 A.
3.Определяем активную мощность сети.
Определяем активную мощность фазы А:
РА = I2 Ra = 222 8 =3872 Вт.
Определяем активную мощность фазы В:
РВ = I2 Rb = 222 8 =3872 Вт.
Определяем активную мощность фазы C:
РC = I2 Rc = 222 8 =3872 Вт.
Определяем активную мощность трехфазной сети:
Р = РА+ РВ+ РC = 3872+ 3872+ 3872 = 11616 Вт.
4. Определяем реактивную мощность сети.
Определяем реактивную мощность фазы А:
QA = I2 Xa = 222 6 = 2904 ВАр.
Определяем реактивную мощность фазы В:
QВ = I2 Xb = 222 6 = 2904 Вар.
Определяем реактивную мощность фазы С:
QC = I2 (- Xc) = 222(- 6) = -2904 ВАр.
Определяем реактивную мощность трехфазной сети:
Q = QA + QВ + QC = 2904 + 2904 2904 = 5808 ВАр.
5. Определяем полную мощность трехфазной сети
S = = = 12,55 кВА
В трехфазную сеть включили треугольником несимметричную нагрузку: в фазе АВ индуктивную катушку с сопротивлением ХАВ =4 Ом, и резистор с активным сопротивлением RАВ = 3 Ом и; в фазу ВС емкостный элемент с сопротивлением ХВС = 10 Ом; в фазу СА индуктивную катушку с сопротивлением ХСА=6 Ом и резистор с активным сопротивлением RСА = 8 Ом. Линейное напряжение Uном = 220 В. Определить фазные токи IАВ, IВС, IСА, активную, реактивную и полную мощности трехфазной цепи.
Решение:
PАВ = RAB =442·5=9680 Вт
PСА = СА =222·5=2420 Вт
Р = PАВ+ PСА = 12100 Вт
QАВ = AB = 442·5 = 9680 ВАр
QBC =BC) = 222·(-10) = -4840ВАр
QCA =CA = 222· 6 = 2904 Вар
Q = QАВ +QBC+ QCA = 9680-4840+2904 = 7744 ВАр
S = = = 12,1ВА
Пример выполнения задания №4.
Трехфазный понижающий трансформатор с номинальной мощностью SHOM =20 кВ. А и номинальными линейными напряжениями: U1НОМ = 6000 В, U2HOM = 400 В при частоте f = 50 Гц имеет потери мощности холостого хода Р0 = 180 Вт, потери мощности короткого замыкания Рк = 600 Вт и напряжение короткого замыкания Uк = 5,5%. Соединение обмоток трансформатора выполнено по схеме «звезда». Определить коэффициент трансформации К трансформатора, токи I1ном I2ном в обмотках, фазные напряжения UlHOM и U2HOM, сопротивления обмоток: R1, R2, X1, Х2, а также КПД при cos 2 = 0,8 и нагрузке, равной 75% от номинальной ( = 0,75).
Решение. Коэффициент трансформации К = U1HOM/U2HOM = 6000/400 =15.
Номинальные токи, при S1ном = S2ном = SHOM: первичной обмотки: I1ном = SHOM /3 U1HOM = = 1,93 A; вторичной обмотки: I2HOM = SHOM/3 U2HOM = = 29 А.
Номинальные фазные напряжения трансформатора: U1ф ном = U1НОМ / З = 6000/1,73 = 3470 В; U2ф ном = U2ном /3 = 400/1,73 = 230 В.
Активные сопротивления:
короткого замыкания: RK = R1, + R'2 = PK/3I21HOМ = 600/3 19,32 = 10,3 Ом;
первичной обмотки R1 = R '2 = RK/2 = 10,35/2 = 5,17 Ом;
вторичной обмотки R2 = R'2 = RK/K2 = 5,17/152 = 0,023 Ом.
Коэффициент полезного действия трансформатора при cos 2 = 0,8 и = 0,75;
Сопротивления короткого замыкания:
полное
индуктивное Хк = X1+ Х'2=
Индуктивные сопротивления:
первичной обмотки X1 = Х'2 = Хк/2 = 98,8/2 = 49,4 Ом; вторичной обмотки Х2 = Х'2 = ХК/К2 = 49,4/152 = 0,22 Ом.
Для определения годового эксплуатационного КПД учитывать время трансформатора под нагрузкой н-р 4200 час. ( Sн cos 2 4200), потери Рк (2 Рк 4200) и потери холостого хода, которые определяются временем 365 д 24 ч. = 8760 ч. и равны Ро = 8760 ч.
Задание №1.
В цепь постоянного тока включены семь резисторов. Заданы сопротивления каждого резистора и общее напряжение цепи. Определить силу тока и напряжения на каждом резисторе, мощность цепи.
Задание №3.
В трехфазную сеть, соединенную включена звездой или треугольником нагрузка. Даны значения активных и реактивных сопротивлений нагрузки, номинальное напряжение сети. Определить: фазные токи и напряжения; активную, реактивную и полную мощности сети.
Таблица к заданию №3.
Вариант |
№ схемы |
U , B |
Ra, Ом |
Rв, Ом |
Rс, Ом |
Ха, Ом |
Хв, Ом |
Хс, Ом |
Rав, Ом |
R вс, Ом |
Rса, Ом |
Хав, Ом |
Хвс, Ом |
Хса, Ом |
1 |
2.1 |
127 |
8 |
8 |
8 |
6 |
6 |
6 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
2 |
2.1 |
220 |
8 |
8 |
8 |
6 |
6 |
6 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
2.2 |
380 |
8 |
4 |
6 |
4 |
3 |
8 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4 |
2.2 |
127 |
3 |
4 |
6 |
4 |
3 |
8 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
5 |
2.3 |
220 |
4 |
8 |
6 |
3 |
4 |
9 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
6 |
2.3 |
380 |
4 |
3 |
6 |
8 |
4 |
8 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
7 |
2.4 |
127 |
16.8 |
8 |
8 |
14.2 |
6 |
4 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8 |
2.4 |
220 |
16.8 |
8 |
8 |
14.2 |
6 |
4 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
9 |
2.5 |
127 |
10 |
- |
- |
- |
10 |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
2.5 |
380 |
10 |
- |
- |
- |
10 |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
11 |
2.6 |
220 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8 |
8 |
8 |
6 |
6 |
6 |
12 |
2.6 |
380 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8 |
8 |
8 |
6 |
6 |
6 |
13 |
2.7 |
127 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8 |
4 |
6 |
4 |
3 |
8 |
14 |
2.7 |
220 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8 |
4 |
6 |
4 |
3 |
8 |
15 |
2.8 |
127 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4 |
8 |
6 |
3 |
4 |
8 |
16 |
2.8 |
380 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
4 |
8 |
6 |
3 |
4 |
8 |
17 |
2.9 |
220 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
16.8 |
8 |
3 |
14.2 |
6 |
4 |
18 |
2.9 |
127 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
16.8 |
8 |
3 |
14.2 |
6 |
4 |
19 |
2.10 |
380 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
- |
- |
- |
10 |
10 |
20 |
2.10 |
220 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
10 |
- |
- |
- |
10 |
10 |
21 |
2.11 |
127 |
10 |
- |
- |
- |
10 |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
22 |
2.11 |
380 |
10 |
- |
- |
- |
10 |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
23 |
2.12 |
127 |
15 |
- |
- |
- |
5 |
5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
24 |
2.12 |
220 |
15 |
- |
- |
- |
5 |
5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
25 |
2.13 |
380 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
8 |
4 |
6 |
8 |
26 |
2.13 |
127 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
3 |
8 |
4 |
6 |
8 |
27 |
2.14 |
380 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
8 |
4 |
8 |
- |
6 |
10 |
28 |
2.15 |
220 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
5 |
6 |
5 |
8 |
4 |
29 |
2.16 |
127 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
5 |
- |
6 |
10 |
8 |
4 |
30 |
2.17 |
380 |
- |
3 |
- |
15 |
- |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
Задание №4. Трехфазный трансформатор характеризуется следующими номинальными величинами: мощность Sn, высшее линейное напряжение U1B, низшее U2H. Схема соединения обмоток трансформатора Y/Y. Мощность потерь холостого хода Р0 (при первичном напряжении, равном номинальному); мощность потерь короткого замыкания Ркн (при токах в обмотках, равных номинальным).
Определить: а. коэффициент трансформации; б. фазные напряжения первичной и вторичной обмоток при холостом ходе; в. номинальные токи в обмотках трансформатора; г. активное сопротивление фазы первичной и вторичной обмоток; д. к.п.д. трансформатора при cos 2 = 0,8 и значениях коэффициента загрузки 0,25; 0,5; 0,75; е. годовой эксплуатационный к.п.д. трансформатора при тех же значениях cos 2 и коэффициента загрузки при условии, что трансформатор находится под нагрузкой в течение 4200 ч., а остальное время цепь вторичной обмотки разомкнута.
Таблица к заданию №4.
Вариант |
SH, кВА |
U1H,кВ |
U1H,B |
Рo, Вт |
Рк, Вт |
Вариант |
SH, кВА |
U1H,кВ |
U1H,B |
Рo, Вт |
Рк, Вт |
1 |
20 |
6 |
230 |
180 |
600 |
16 |
50 |
10 |
400 |
440 |
1325 |
2 |
20 |
10 |
400 |
220 |
600 |
17 |
100 |
6 |
525 |
600 |
2400 |
3 |
30 |
6 |
230 |
250 |
850 |
18 |
100 |
10 |
400 |
730 |
2400 |
4 |
30 |
10 |
400 |
300 |
850 |
19 |
180 |
6 |
400 |
1000 |
4000 |
5 |
50 |
6 |
525 |
350 |
1325 |
20 |
180 |
10 |
525 |
1200 |
4100 |
6 |
50 |
10 |
400 |
440 |
1325 |
21 |
20 |
6 |
230 |
180 |
600 |
7 |
100 |
6 |
525 |
600 |
2400 |
22 |
20 |
10 |
400 |
220 |
600 |
8 |
100 |
10 |
400 |
730 |
2400 |
23 |
30 |
6 |
230 |
250 |
850 |
9 |
180 |
6 |
400 |
1000 |
4000 |
24 |
30 |
10 |
400 |
300 |
850 |
10 |
180 |
10 |
525 |
1200 |
4100 |
25 |
50 |
6 |
525 |
350 |
1325 |
11 |
20 |
6 |
230 |
180 |
600 |
26 |
30 |
10 |
400 |
300 |
850 |
12 |
20 |
10 |
400 |
220 |
600 |
27 |
50 |
6 |
525 |
350 |
1325 |
13 |
30 |
6 |
230 |
250 |
850 |
28 |
50 |
10 |
400 |
440 |
1325 |
14 |
30 |
10 |
400 |
300 |
850 |
29 |
100 |
6 |
525 |
600 |
2400 |
15 |
50 |
6 |
525 |
350 |
1325 |
30 |
100 |
10 |
400 |
730 |
2400 |