Добавлен: 23.10.2018
Просмотров: 521
Скачиваний: 8
Министерство образования и науки Хабаровского края
Краевое государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«ХАБАРОВСКИЙ АВТОДОРОЖНЫЙ ТЕХНИКУМ»
(КГБОУ СПО ХАДТ)
Методические указания и задания для выполнения
контрольной работы
по дисциплине «Электротехника и электроника»
для студентов заочного отделения
2014
Рассмотрено на заседании УТВЕРЖДАЮ
предметно-цикловой комиссии Зам. директора по УР
общеобразовательных _____О.А.Пустовалова
математических, естественно-научных
и общепрофессиональных дисциплин
Протокол №___ от ____2014
Председатель ц/к
__________ Е. В. Шерстобитова
Разработчик: Прыгунова И. Л., преподаватель дисциплины
«Электротехника и электроника»;
Содержание
1. Требования к выполнению и оформлению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника».
2. Варианты заданий контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника».
3. Приложение
-
Требования к выполнению и оформлению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника»
Контрольную работу следует выполнять самостоятельно, после изучения теоретического материала, согласно следующим требованиям:
1. Контрольная работа выполняется в тетради или на листах формата А4 в печатном виде – шрифтом Times New Roman, размером шрифта 14 пт, интервалом 1,5 (образец оформления титульного листа представлен в приложении 1).
2. На обложке тетради или на титульном листе выполненной контрольной работы указываются следующие данные: ФИО обучающегося, специальность, дисциплина и номер варианта. Для выполнения контрольной работы обучающиеся выбирают свой вариант, который соответствует заглавной букве фамилии обучающегося. Всего вариантов – 10.
Вариант № 1 выполняют обучающиеся, фамилии которых начинаются с буквы А, Л, Х.
Вариант № 2 выполняют обучающиеся, фамилии которых начинаются с буквы Б, М, Ц.
Вариант № 3 выполняют обучающиеся, фамилии которых начинаются с буквы В, Н, Ч.
Вариант № 4 выполняют обучающиеся, фамилии которых начинаются с буквы Г, О, Ш.
Вариант № 5 выполняют обучающиеся, фамилии которых начинаются с буквы Д, П, Щ.
Вариант № 6 выполняют обучающиеся, фамилии которых начинаются с буквы Е, Р, Э.
Вариант № 7 выполняют обучающиеся, фамилии которых начинаются с буквы Ж, С, Ю.
Вариант № 8 выполняют обучающиеся, фамилии которых начинаются с буквы З, Т, Я.
Вариант № 9 выполняют обучающиеся, фамилии которых начинаются с буквы И, У.
Вариант № 10 выполняют обучающиеся, фамилии которых начинаются с буквы К, Ф.
В контрольной работе должны быть выполнены 5 заданий, В каждом задании выполняются только те задачи, которые соответствуют номеру варианта.
3. Каждое задание следует начинать с новой страницы.
4. Задания следует выполнять поочередно, проставляя перед условием номер
задания. Условия задач должны быть обязательно переписаны в тетрадь.
5. Решения заданий должны сопровождаться краткими, но обоснованными пояснениями, используемые формулы необходимо выписывать.
6. Контрольная работа должна быть выполнена в срок и сдана методисту
заочного отделения за 10 дней до начала сессии.
7. Работа, выполненная не по своему варианту, не проверяется и возвращается обучающемуся.
Рекомендуемая литература:
1. Данилов И.А., Иванов П.М., Общая электротехника с основами электроники, Высшая школа - 2005, 751 с.
2. Данилов И.А., Иванов П.М., Дидактический материал по общей электротехнике с основами электроники, Высшая школа - 1987, 319 с.
3. Евдокимов Ф. Е., Общая электротехника, Высшая школа - 2006, 351с.
4. Китаев В.Е., Электротехника с основами промышленной электроники, Высшая школа – 1980, 358с.
5. Китаев В.Е., Шляпинтох Л.С., Электротехника с основами промышленной электроники, Высшая школа – 1973, 358с.
6. Попов В.С., Николаев С.А., Общая электротехника с основами электроники, Энергия – 1976, 568с.
7. Частоедов Л.А., Электротехника, Высшая школа – 1984, 327с.
Примечание.
Перед выполнением контрольной работы необходимо изучить следующие главы учебной литературы: «Электрические цепи постоянного тока» (способы соединения сопротивлений); «Однофазные электрические цепи» (цепь с активным сопротивлением и индуктивным, цепь с активным сопротивлением и емкостным); «Трехфазные электрические цепи» (соединение нагрузки звездой и треугольником); «Электрические машины переменного тока» (трехфазный асинхронный двигатель); «Электронные выпрямители» (однополупериодный выпрямитель).
Задание № 1
Цепь постоянного тока содержит резисторы, соединенные смешанно. Схема цепи, с указанием соединения резисторов, приведена на рисунке, в соответствии с вариантом, в приложении № 1. . Индекс токов и направление совпадают с индексом резистора, по которому проходит этот ток. Например, через резистор R3 проходит ток I3 и на нем действует напряжение U3.
Определить: эквивалентное сопротивление этой цепи Rэкв; общий ток цепи I, а также токи на каждом из резисторов - I1, I2, I3, I4, . . In; падение напряжения - U1, U2, U3, U4, . . . Un; мощность Р и мощности Р1, Р2, Р3, Р4, . . Рn. Проверить, что Р = Р1 + Р2 + Р3 + Р4.
Данные для своего варианта взять из таблицы 1. Номера рисунков к заданию № 1 взять в приложении 1.
Вариант задания соответствует заглавной букве фамилии обучающегося.
Таблица 1
|
Номер варианта |
Номер рис. |
U, В |
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
R4, Ом |
R5, Ом |
R6, Ом |
R7, Ом |
|
1 |
1 |
25 |
10 |
25 |
25 |
10 |
20 |
25 |
- |
|
2 |
2 |
16 |
20 |
15 |
25 |
15 |
- |
- |
- |
|
3 |
3 |
20 |
16 |
48 |
24 |
12 |
24 |
20 |
25 |
|
4 |
4 |
36 |
24 |
16 |
16 |
36 |
20 |
- |
- |
|
5 |
5 |
14 |
20 |
10 |
25 |
15 |
24 |
- |
- |
|
6 |
3 |
20 |
48 |
16 |
25 |
12 |
10 |
24 |
15 |
|
7 |
1 |
24 |
16 |
48 |
24 |
12 |
24 |
20 |
- |
|
8 |
5 |
28 |
20 |
15 |
25 |
15 |
20 |
- |
- |
|
9 |
2 |
36 |
25 |
10 |
15 |
24 |
- |
- |
- |
|
10 |
4 |
25 |
24 |
20 |
16 |
12 |
18 |
- |
- |
Задание № 2
2.1. В однофазную электрическую сеть переменного тока включена идеальная катушка индуктивности, обладающая активным R и индуктивным XL сопротивлениями.
Определить: угол сдвига фаз между напряжением и током cos, полную S, активную P и реактивную Q мощности. Построить векторную диаграмму.
Данные для своего варианта взять из таблицы 2.
Вариант задания соответствует заглавной букве фамилии обучающегося.
2.2. К потребителю, состоящему из последовательно соединенных резистора и конденсатора, подведено переменное напряжение.
Определить: ток в цепи I, полную S и реактивную Q мощности, а также полное Z, активное R и реактивное Xc сопротивления потребителя. Построить векторную диаграмму.
Данные для своего варианта взять из таблицы 2.
Вариант задания соответствует заглавной букве фамилии обучающегося.
Таблица 2
|
Номер вари- анта |
Номер рис. |
U, В |
Z, Ом |
L, Гн |
f, Гц |
P, Вт |
соs |
|
Данные для задания № 2.1 |
|||||||
|
1 |
6 |
100 |
40 |
0,4 |
20 |
- |
- |
|
2 |
6 |
52 |
80 |
0,05 |
150 |
- |
- |
|
3 |
6 |
16 |
120 |
0,5 |
400 |
- |
- |
|
4 |
6 |
8 |
2,5 |
0,0002 |
1000 |
- |
- |
|
5 |
6 |
120 |
240 |
2 |
10 |
- |
- |
|
Данные для задания № 2.2 |
|||||||
|
6 |
7 |
50 |
- |
- |
- |
100 |
0,6 |
|
7 |
7 |
120 |
- |
- |
- |
240 |
0,9 |
|
8 |
7 |
200 |
- |
- |
- |
400 |
0,4 |
|
9 |
7 |
27 |
- |
- |
- |
80 |
0,7 |
|
10 |
7 |
350 |
- |
- |
- |
600 |
0,2 |
Задание № 3
Представленные ниже расчетные задания имеют два варианта расчета трехфазной нагрузки: нагрузка соединенная по схеме «звезда», рис, 1, и нагрузка, соединенная по схеме «треугольник», рис. 2. Оба варианта представляют равномерную нагрузку.
3.1 В трехфазную четырехпроводную сеть с действующим значением линейного напряжения Uл включена равномерная нагрузка по схеме «звезда». Определить полное Z, активное R и реактивное XL сопротивления потребителя в фазе, а также полную S, активную P и реактивную Q мощности нагрузки в соответствии с данными условий таблицы 3.
Данные для своего варианта взять из таблицы 3.
3.2. Три индуктивные катушки, имеющие активное сопротивление R и индуктивное XL, соединены по схеме «звезда» и подключены к источнику трехфазного напряжения.
Определить: действующие значения линейного Uл и фазного Uф напряжений, ток в фазе Iф, полную S, активную P и реактивную Q мощности нагрузки.
Данные для своего варианта взять из таблицы 3.
3.3. Три одинаковые катушки индуктивности, соединенные по схеме «треугольник», подключены к трехфазной сети с действующим значением линейного напряжения Uл при частоте f = 50 Гц.
Определить: индуктивность L и активное R сопротивление катушек, коэффициент мощности cos, а также полную потребляемую мощность нагрузки S.
Данные для своего варианта взять из таблицы 3.
3.4. Приемник электрической энергии, соединенный треугольником, имеет активное сопротивление и емкость.
Определить: токи в фазах Iф, токи в линейных проводах Iл, полную S, активную P и реактивную Q мощности приемника.
Номера рисунков к заданию № 1 взять в приложении 1.
Таблица 3
|
Номер вари- анта |
Схема соеди- нения |
Uл, В |
Iф, А |
Iл, А |
R, Ом |
XL, Ом |
С, мкФ |
f, Гц |
P, кВт |
cos |
|
Данные для задания № 3.1 |
||||||||||
|
1 |
Рис. 8 |
380 |
22 |
- |
- |
- |
- |
50 |
- |
0,5 |
|
2 |
Рис. 8 |
380 |
16 |
- |
- |
- |
- |
50 |
- |
0,8 |
|
3 |
Рис. 8 |
380 |
20 |
- |
- |
- |
- |
50 |
- |
0,6 |
|
Данные для задания № 3.2 |
||||||||||
|
4 |
Рис. 8 |
380 |
- |
- |
34,2 |
23,5 |
- |
50 |
1,6 |
- |
|
5 |
Рис. 8 |
380 |
- |
- |
|
|
- |
50 |
|
- |
|
Данные для задания № 3.3 |
||||||||||
|
6 |
Рис. 9 |
127 |
- |
15 |
- |
- |
- |
50 |
2,7 |
- |
|
7 |
Рис. 9 |
220 |
- |
18 |
- |
- |
- |
50 |
1,9 |
- |
|
8 |
Рис. 9 |
220 |
- |
22 |
- |
- |
- |
50 |
2,2 |
- |
|
Данные для задания № 3.4 |
||||||||||
|
9 |
Рис. 9 |
220 |
- |
- |
12 |
- |
199 |
50 |
- |
- |
|
10 |
Рис. 9 |
220 |
- |
- |
18 |
- |
256 |
50 |
- |
- |
Задание № 4
Известны номинальные данные трехфазного асинхронного двигателя, приведенные в таблице 4. Р1ном – мощность, потребляемая из сети, Вт; Uл – напряжение питания, В; сos ном – коэффициент мощности; I2ном – ток в фазе ротора, А; R2 – сопротивление фазы ротора, Ом; R1 – сопротивление фазы статора, Ом; Рст – потери в стали на перемагничивание, Вт; Рмех – механические потери, Вт; Рдоб – добавочные потери, Вт.
Определить: номинальный линейный ток, потребляемый двигателем из сети при соединении обмоток статора Iл; потери мощности в меди статора и ротора Рм1 и Рм2; КПД двигателя, работающего при номинальной нагрузке.
Таблица 4
|
Номер вари- анта |
Р1ном, кВт |
Uл, В |
Сos, ном |
I2ном, А |
R2, Ом |
R1, Ом |
Рст, Вт |
Рмех, Вт |
Рдоб, Вт |
|
1 |
8,9 |
380/220 |
0,82 |
35 |
0,095 |
0,65 |
170 |
90 |
40 |
|
2 |
7,8 |
380/220 |
0,6 |
30 |
0,08 |
0,7 |
165 |
85 |
30 |
|
3 |
9,3 |
380/220 |
0.8 |
28 |
0,1 |
0,67 |
183 |
80 |
29 |
|
4 |
9,5 |
380/220 |
0,8 |
32 |
0,092 |
0,68 |
176 |
87 |
36 |
|
5 |
8,7 |
380/220 |
0,6 |
34 |
0,087 |
0,65 |
170 |
93 |
34 |
|
6 |
9,2 |
380/220 |
0.6 |
30 |
0,092 |
0,67 |
183 |
80 |
32 |
|
7 |
8,9 |
380/220 |
0,8 |
28 |
0,08 |
0,7 |
173 |
85 |
40 |
|
8 |
9,3 |
380/220 |
0,8 |
34 |
0,1 |
0,71 |
165 |
90 |
36 |
|
9 |
8,7 |
380/220 |
0,6 |
35 |
0,09 |
0,73 |
170 |
87 |
29 |
|
10 |
9,2 |
380/220 |
0,6 |
32 |
0,08 |
0,68 |
176 |
93 |
30 |
Задание № 5
5.1. Для однополупериодного выпрямителя известны следующие параметры: постоянная составляющая тока диода I0, амплитуда напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора U2m.
Определить сопротивление нагрузки Rн.
Данные для своего варианта взять из таблицы 5.
5.2. В схеме однополупериодного выпрямителя известны следующие параметры: напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора U2 и сопротивление нагрузки Rн.
Определить постоянную составляющую тока нагрузки I0.
Данные для своего варианта взять из таблицы 5.
5.3. Для схемы однополупериодного выпрямителя известны: амплитуда напряжения вторичной обмотки трансформатора U2m.
Определить постоянное напряжение на нагрузке U0 .
Данные для своего варианта взять из таблицы 5.
5.4. Для схемы однополупериодного выпрямителя известна амплитуда напряжения на зажимах вторичной обмотки трансформатора U2m и сопротивление нагрузки Rн.
Определить постоянные составляющие напряжения U0 и тока I0 на нагрузке.
Данные для своего варианта взять из таблицы 5.
Таблица 5
|
Номер варианта |
U2, В |
U2m, В |
I0, мА |
Rн, Ом |
Схема выпрямителя |
|
Данные для задания 5.1 |
|||||
|
1 |
- |
310 |
100 |
- |
однополупериодный |
|
2 |
- |
300 |
95 |
- |
однополупериодный |
|
3 |
- |
310 |
150 |
- |
однополупериодный |
|
Данные для задания 5.2 |
|||||
|
4 |
220 |
- |
- |
900 |
однополупериодный |
|
5 |
200 |
- |
- |
350 |
однополупериодный |
|
6 |
220 |
- |
- |
400 |
однополупериодный |
|
Данные для задания 5.3 |
|||||
|
7 |
- |
200 |
75 |
- |
однополупериодный |
|
8 |
- |
210 |
66 |
- |
однополупериодный |
|
Данные для задания 5.4 |
|||||
|
9 |
- |
179 |
- |
350 |
однополупериодный |
|
10 |
- |
300 |
- |
510 |
однополупериодный |
Приложение № 1
Схемы для решения задания № 1.
Рис. 1
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
Рис. 5
Схемы для решения задания 2.
Рис. 6
Рис. 7
Схемы для решения задания № 3.
Рис. 8 Рис. 9