ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 276
Скачиваний: 10
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Задание 1. Расчет линейной цепи постоянного токаДля 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.РешениеВ 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 сопротивления4. Составить и решить уравнения баланса мощностей.Задание 2. РАСЧЕТ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМГенератор 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 · rяЕ = 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 ДВИГАТЕЛЯ1. 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 А2-81-211. 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)
Принципиальная схема автоматического пуска и остановки двигателя с использованием любого из способов торможенияЗадание 1Прямое и обратное включение диодаВариант 2Рассчитать 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.РешениеДля решения задачи воспользуемся формулой , где тепловой потенциал , где Построим расчётную таблицу в электронных таблицахПо ВАХ определили обратный ток насыщения и прямое напряжение насыщенияВывод: 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 2Графический расчет режима работы стабилитронаВариант 2Определить диапазон возможных изменений тока нагрузки Iн при известных входных напряжениях.Тип стабилитрона: КС175АUвх.min,В=9Uвх.max,В=11Справочные данные2Основные 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 °СУсловные 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.РешениеНайдем 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.
Приведем в соответствие номер тока и номер сопротивления4. Составить и решить уравнения баланса мощностей.Задание 2. РАСЧЕТ ГЕНЕРАТОРА ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВОЗБУЖДЕНИЕМГенератор 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 · rяЕ = 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 ДВИГАТЕЛЯ1. 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 А2-81-211. 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 торможенияЗадание 1Прямое и обратное включение диодаВариант 2Рассчитать 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.РешениеДля решения задачи воспользуемся формулой , где тепловой потенциал , где Построим расчётную таблицу в электронных таблицахПо ВАХ определили обратный ток насыщения и прямое напряжение насыщенияВывод: 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 2Графический расчет режима работы стабилитронаВариант 2Определить диапазон возможных изменений тока нагрузки Iн при известных входных напряжениях.Тип стабилитрона: КС175АUвх.min,В=9Uвх.max,В=11Справочные данные2Основные 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 °СУсловные 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.РешениеНайдем 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.