Файл: Решение Найдём ток возбуждения i в u н.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.10.2023

Просмотров: 127

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.