ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 119
Скачиваний: 7
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задание 1. Расчет линейной цепи постоянного тока
Для заданной электрической цепи рассчитать величины токов и найти их направления, составить и решить уравнение баланса мощностей цепи. Расчёт произвести по следующим этапам.
1. Заданную сложную цепь упростить путём преобразования последовательных, параллельных типа звезды и треугольника соединений так, чтобы получилась цепь с двумя контурами.
2. Рассчитать токи полученной цепи, используя законы Кирхгофа.
3. Используя промежуточные схемы, преобразования и законы Кирхгофа, рассчитать токи и определить их направления в заданной цепи.
4. Составить и решить уравнения баланса мощностей.
Решение
В условии задачи не заданы внутренние сопротивления источников напряжения. Примем r01=r02=0 Ом.
1. Заданную сложную цепь упростить путём преобразования последовательных, параллельных типа звезды и треугольника соединений так, чтобы получилась цепь с двумя контурами.
2. Рассчитать токи полученной цепи, используя законы Кирхгофа.
Составим систему уравнений по законам Кирхгофа
Приведем в соответствие номер тока и номер сопротивления
4. Составить и решить уравнения баланса мощностей.
Задание 2. РАСЧЕТ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМ
Генератор имеет параметры: номинальную мощность РН, номинальное напряжение UН, число оборотов ПН, сопротивление обмотки якоря rЯ, обмотки возбуждения rВ. Определить ток нагрузки IН, возбуждения IВ, КПД, ЭДС.
Решение:
1. Найдём ток возбуждения:
Iв = Uн /rв = 230/120 = 1.917 А.
2. Найдём КПД генератора:
η = (100 – Рпот)/100 = (100 – 5)/100 = 0,95.
3. Найдём ток нагрузки:
Iн = Pн/( η · Uн) = 20 · 103/(0,95 · 230) = 91.533 А
4. Найдем ток якоря:
Iя = Iн+ Iв (по первому закону Киргофа);
Iя = 91.533+1.917= 93.45 А
5. Найдём ЭДС:
Е = Uн+ Iя · rя
Е = 230 + 93.45 · 0.7 = 295.415 В
Таким образом, получается: Iн=91.533 А, Iв= 1.917 А, КПД (η)=0,95,
Е=295.415 В.
Задание 3. РАСЧЕТ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ
1. Привести паспортные данные двигателя
2. Определить схему включения двигателя.
3. Определить число пар полюсов и частоту вращения магнитного поля.
4. Вычислить мощность, потребляемую из сети в номинальном режиме, номинальный Iн и Iпуск пусковой токи двигателя
5. По паспортным данным построить естественную механическую характеристику двигателя
6. Построить искусственную механическую характеристику для пониженного на 10% напряжения источника питания.
7. Привести принципиальную схему автоматического пуска и остановки двигателя с использованием любого из способов торможения.
Линейное напряжение сети Uн=220 В для нечётных вариантов.
Решение:
Паспортные данные двигателя А2-81-21
1. Найдем потребляемую мощность двигателя:
Рпот = Pн/ ηн = 55/0,91 = 60.44 кВт.
2. Найдем число пар полюсов:
При nн = 2900 об/мин n0 = 3000 об/ мин;
nн = 60 · f/P => P = 60 · f/ n0 = 60 · 50/3000 = 1 пара.
3. Найдем ток номинальный:
4. Найдем ток пусковой:
Iпуск = 7 · Iн = 7 · 176.24 = 1233.7 А.
5. Найдем номинальную момент:
Pн = Мн · nн/9550 => Мн = 9550 · 55/2900 = 181.121Нм;
Мmax = 2,2 · 181.121 = 398,466 Нм.
6. Найдем скольжение номинальное:
Sн = (n0 - nн)/ n0 = (3000 – 2900)/3000 = 0,033;
7. Найдем скольжение:
S = (n0 –nн)/ n0 => nн = n0 · (1 – S); (1)
8. Найдем момент номинальный:
Мн = 9550 Pн/ nн; (2)
9. Найдем кратность пускового момента:
– формула Киосса; (3) 
; U = 0,9 ⋅ Uн . (4) На основании (1) – (4) из условия 0 < S < Sкр получим таблицу естественных и искусственных характеристик n = f (M/Mн), n = f(M'/Mн)
| Характеристики | Значения | ||||||
| S | 0 | 0,015 | 0,033 | 0,075 | 0,1 | 0,137 | 1 |
| n, об/мин | 3000 | 2955 | 2901 | 2775 | 2700 | 2589 | 0 |
| M/MH | 0 | 0,146 | 0,301 | 0,535 | 0,590 | 0,596 | 1 |
| M’/MH | 0 | 0,118 | 0,244 | 0,433 | 0,478 | 0,483 | 0,81 |
Принципиальная схема автоматического пуска и остановки двигателя с использованием любого из способов торможения
Задание 1
Прямое и обратное включение диода
Вариант 2
Рассчитать и построить вольт-амперную характеристику диода при температуре Т=300 К, если обратный тепловой ток I0=0,4 мА. Расчет производить в интервалах от 0 до 1 В при прямом включении, и от 0 до 10 В при обратном включении.
Решение
Для решения задачи воспользуемся формулой
, где тепловой потенциал 
, где 
Построим расчётную таблицу в электронных таблицах
По ВАХ определили обратный ток насыщения и прямое напряжение насыщения
Вывод: в ходе работы выяснили, что ВАХ нашего диода отличается от ВАХ идеального диода наличием падения напряжения на приборе при пропускании прямого и обратного тока в случае приложения напряжения. При обратном включении основные носители зарядов не способны преодолеть потенциальный барьер, эти объясняется отсутствие роста обратного тока выше
на ВАХ.Задание 2
Графический расчет режима работы стабилитрона
Вариант 2
Определить диапазон возможных изменений тока нагрузки Iн при известных входных напряжениях.
Тип стабилитрона: КС175А
Uвх.min,В=9
Uвх.max,В=11
Справочные данные2
Основные технические параметры стабилитрона КС175А:
• Номинальное напряжение стабилизации: 7,5 В при Iст 5 мА;
• Температурный коэффициент напряжения стабилизации: ±0,04 %/°С;
• Временная нестабильность напряжения стабилизации стабилитрона: ±1,5 %;
• Дифференциальное сопротивление стабилитрона : 16 Ом при Iст 5 мА;
• Минимально допустимый ток стабилизации: 3 мА;
• Максимально допустимый ток стабилизации: 18 мА;
• Максимально-допустимая рассеиваемая мощность на стабилитроне: 0,15 Вт;
• Рабочий интервал температуры окружающей среды: -55... +100 °С
Условные обозначения электрических параметров стабилитронов:
• Uст. - напряжение стабилизации стабилитрона;
• αUст. - температурный коэффициент напряжения стабилизации стабилитрона;
• Uпр. - постоянное прямое напряжение;
• Iпр. - постоянный прямой ток;
• rст. - дифференциальное сопротивление стабилитрона;
• Iст. - ток стабилизации стабилитрона;
• Рmax - рассеиваемая мощность стабилитрона;
• Тк. мах - максимально-допустимая температура корпуса стабилитрона;
• Тп. мах - максимально-допустимая температура перехода стабилитрона;
• Т окр. - температура окружающей среды.
Решение
Найдем сопротивление
Ток при Uвх.min,В=11
Ток при Uвх.max,В=16
1) Строим ВАХ стабилитрона, точка а соответствует Iст.min, а точка b – Iст. max.
2) строим характеристики линейной части схемы через точки Uвх.min и Uвх.max на оси напряжения и Iвх1 и Iвх2 на оси токов.
3) Параллельно линиям построенным в пункте 2 проводим линии проходящие через точки а и b.
4) По графику определяем диапазон возможных изменений тока нагрузки Iн как разницу между линиями построенными в п2 и п3 по оси токов.
