Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника»




НазваниеМетодические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника»
страница2/9
Дата публикации22.08.2013
Размер2.19 Mb.
ТипМетодические указания
skachate.ru > Астрономия > Методические указания
1   2   3   4   5   6   7   8   9
^

Методические указаная к решенаю задач 4 – 8



Решение задач этой группы требует знания об особенностях соединения источников и потребителей в звезду и треугольник, соотношениях между линейными и фазными напряжениями и токами при таких соединениях, умения строить векторные диаграммы при симметричной и несимметричной нагрузках, а также в аварийных режимах. Для пояснения методики решения задач на трехфазные цепи приведены примеры 4 - 5 с подроб­ными решениями.
Пример 4. В четырехпроводную сеть включена несимметричная нагрузка, соединенная в звезду (рисунок 4, а). Линейное напряжение сети Uном = 380 В. Определить токи в фазах и начертить векторную диаграмму цепи в нормальном режиме и при отключении автомата в линейном проводе А. Из векторных диаграмм графически найти ток в нулевом проводе в обоих случаях.
Решение. Определяем:

1. Фазное напряжение


2. Токи в фазах:




3. Углы сдвига фаз в каждой фазе согласно формулы: Sin 


φ B = 53°10' ; φ C = 0, так как в фазе С есть только активное сопротив­ление.







Рисунок 4
4. Для построения векторной диаграммы выбираем масштабы по току: 1 см - 10 А и

напряжению: 1см - 40 В. Построение диаграммы начинаем с векторов фазных напряжений UA, UB, UC (рисунок 4, 6), рас­полагая их под углом 120° друг относительно друга. Чередование фаз обычное: за фазой А - фаза В, за фазой В — фаза С. В фазе А угол сдвига φ A отрицательный,

т. е. ток IA опережает' фазное напря­жение UA на угол A = - 36°50'. Длина вектора тока IA в принятом масштабе составит 22/10 = 2,2 см, а длина вектора фазного напря­жения UA - 220/40 = 5,5 см. В фазе В угол сдвига φ B > 0, т. е. ток отстает от фазного напряжения UB на угол

φ B = 53°10'; длина вектора тока IB равна 44/10 = 4,4 см. В фазе С ток и напряжение UC совпа­дают по фазе, так как φ C = 0. Длина вектора тока IC составляет 22/10 = 2,2 см.

Ток в нулевом проводе I ^ 0 равен геометрической сумме трех фазных токов. Измеряя длину вектора тока I 0, получаем в нормальном ре­жиме 4,5 см, поэтому I 0 = 45 А. Векторы линейных напряжений на диаграмме не показаны, чтобы не усложнять чертеж.

5. При отключении линейного автомата в фазе А на векторной диаграмме остаются фазные напряжения UB и U^ C н продолжают протекать в этих фазах токи IB и IC Ток

I^ A = 0. Поэтому ток в нулевом проводе I 'о равен геометрической сумме токов фаз В и С

I10 = IB + IC (рисунок 4, б).

Измеряя длину вектора тока I 'о, получаем 5,5 см, или 55 А.
Пример 5 В трехфазную сеть включили треугольником несим­метричную нагрузку (рисунок 3): в фазу АВ- активное сопротивление RAB = 10 Ом; в фазу

ВС - индуктивное сопротивление Хвс = 6 Ом и активное RBс = 8 Ом;. в фазу

СА - активное сопротивление RAс = 5 Ом. Линейное напряжение сети

Uном = 220 В. Определить фазные токи и начертить векторную диаграмму цепи, из которой графически найти линейные токи в следующих случаях

  1. в нормальном режиме;

2) при аварийном отключении линейного провода А;

3) при аварийном отключении фазы АВ.

Решение 1. Нормальный режим. Определяем фазные токи: I АВ = Uном/RAВ = 220/10 = 22 А;

Iвс = Uном/Zвс = Uном/R2вс + X2вс = 220/82 + б2 = 22 А; IсА, = Uном/RсА = 220/5 = 44 А.

Вычисляем углы сдвига фаз в каждой фазе: Ав = 0; вс = Xвс/Zвс = 6/82 + б2 = 0,6;

вс = Зб050';  cА = 0.

Для построения векторной диаграммы выбираем масштаб по току:

1 см - 10 А и напряжению: 1 см - 40 В. Затем в принятом масштабе откладываем векторы фазных (они же линейные) напряжений UAв, Uвс, Uca под углом 120° друг относительно друга (рисунок 5 «б»). Затем откладываем векторы фазных токов: ток в фазе АВ совпадает с напря­жением Uав, в фазе ВС ток отстает от напряжения Uвс на угол вс = 36°50; ток в фазе СА совпадает с напряжением Uса. Затем строим векторы линейных токов на основании известных уравнений: Iа = Iав + (-Iса.); Iв = Iв с + (-Iав); Iс = Iса + (-Iвс). Измеряя длины век­торов линейных токов и пользуясь масштабом, находим их значение:

Iа =55 А; Iв = 43 А; Iс = 48 А.



Рисунок 5

2. Аварийное отключение линейного провода A. В этом случае трехфазная цепь превращается в однофазную с двумя параллельно включенными ветвями САВ и ВС и рассчитывается как обычная однофазная схема с одним напряжением Uвc. Определяем токи Iсав и Iвс.

Полное сопротивление ветви Zсав = Rс + Rав = 5 + 10 = 15 Ом. Сила тока

Ав = Uвс/ZсАв = 220/15 =14,7 А; сАв = 0.

Полное сопротивление ветви ВС Z.вс = R2вс + X2 вс = 82 + 62 = 10Ом. Сила тока

Iвс = 220/10 = 22 А; вс = Зб 050'. На рисунке 5 «г», построена векторная диаграмма цепи. Из диаграммы находим линейные токи. Iв = Iс = 38 А. По направлению же эти токи обратны.

^ 3.Аварийное отключение фазы АВ. При этом ток в отключенной фазе равен нулю, а токи в двух других фазах остаются прежними. На рисунке4«в»показана векторная диаграмма для этого случая. Ток IАВ = 0; линейные токи определяются согласно уравнениям:

IА = IАВ + (-IСА) = -IСА; IB = IBC + (-IАB) = IBC; IС = IСА +(-IBС).

Таким образом, только линейный ток IС сохраняет свою величину; токи IА и IB изменяются до фазных значений. Из диаграммы графически находим линейные токи; IА = 44 А. IB = 22 А;

IС = 45 А.
Контрольная работа 1
Задача 1 (варианты 01—00). Цепь постоянного тока содержит шесть резисторов, соединенных смешанно. Схема цепи и значения ре­зисторов указаны на соответствующем рисунке. Номер рисунка и ве­личина одного из заданных токов или напряжений приведены в таблице 1. Индекс тока или напряжения совпадает с индексом резистора, по которому проходит этот ток или на котором действует указанное напряжение. Например, через резистор R5 проходит ток I5 и на нем действует напряжение U5. Определить: 1) эквивалентное сопротивление цепи относительно вводов АВ; 2) ток в каждом резисторе; 3) напря­жение на каждом резисторе; 4) расход электрической энергии цепью за 10 ч.

С помощью логических рассуждений пояснить характер изменения одного из значений, заданных в таблице вариантов (увеличится, уменьшится, останется прежней), если заданный в таблице резистор либо замыкается накоротко, либо выключается из схемы. В случае возникновения трудностей логического пояснения следует рассчитать указанное значение в измененной схеме и дать ответ.

Таблица 1





рис.




рис.

Задаваемая величина


Действие с резисторами


Изменение какой величины

рассмот­реть


Замыкается накоротко


выключает­ся из схемы


01

6

I 4.5 = 6 А

-

R3

I2

02

6

U2 = 100 В

R6



U1

03

6

I2 = 10 А



R4

I3

04

6

U3 = 40 В

R5



I4,5

05

6

U1= 100В



R2

I1

06

6

UAB = 200 В

R3



U6

07

6

I1 = 20 А



R6

I3

08

6

U6 = 60 В

R2



I1

09

6

U4 = 36 В



R2

I3

10

6

I6 = 4 А

R1



U2

11

6

I2 = 5 А



R6

U2

12

6

U3 = 20 В

R4



I5

13

6

I 4.5 = 3 А



R4

I6

14

6

UAB = 100В

R6



U1

15

6

I1 = 10 А



R3

I1

16

6

I6 = 2 А

R5



I3

17

6

U1 = 50 В



R6

I4,5

18

6

U4,5 = 30 В

R2



I3

19

6

I3 = 5 А




R2

U3

20

6

U2 = 50 В

R1



U6

21

7

UAB = 30 В



R6

U1

22

7

I1 = 1,08 A

R4



I5

23

7

U1 = 10,8В



R1

I3

Продолжение таблицы 1





рис.




рис.

Задаваемая величина


Действие с резисторами


Изменение какой величины

рассмот­реть


Замыкается накоротко


выключает­ся из схемы


24

7

I2 = 0,72 А

R5



I4

25

7

I3 = 1,8 А



R2

U4

26

7

U4 = 12 В

R3



I4

27

7

I6 = ЗА



R4

I6

28

7

U5 = 18 В

R1



U3

29

7

I5 = 1,2 А



R3

U5

30

7

U3 = 7,2 В

R2



I5

31

7

I1 = 3,24



R5

U3

32

7

U5 = 54 В

R1



U2

33

7

I4 = 9 А



R1

I4

34

7

U2 = 32,4 В

R3



I6

35

7

I5 = 3,6 А



R2

I4

36

7

UAB = 90 В

R2



I4

37

7

U3 = 21,6 В




R3

I5

38

7

I2 = 2,16 А

R4



U5

39

7

I3 = 5,4 А



R5

U4

40

7

U4 = 36 В

R5



U4

41

8

UAB = 60 В



R2

I1

42

8

I2 = 6 А

R1



I2

43

8

U1 =36В



R1

U2

44

8

I3,4 =2,16А

R2



I1

45

8

U5 = 14,4 В



R3

I2

46

8

I1 = 2,4 А

R3



U4

47

8

U2 = 24 В



R4

U6

48

8

I5 = 3,6 А

R4



I3

49

8

U6 = 21,5В



R5

U1

50

8

I6 = 1,44 А

R5

-

U1

51

8

I3,3 = 4,32 А

-

R6

U6

52

8

U6 = 43,2 В

R6



I3

53

8

I5 = 7,2 А

-

R1

I2

54

78

UАВ = 120В

R

-

U1

55

8

I6 = 2,88 А



R3

U6

56

8

U2 = 48 В

R2



U1

57

8

I1 = 4,8 А

-

R4

I5

58

8

U1 = 72 В

R3



I4

59

8

I2 = 12 А



R5

I1

60

8

U5 = 28,8 В

R6

-

I5


Продолжение таблицы 1





рис.




рис.

Задаваемая величина


Действие с резисторами


Изменение какой величины

рассмот­реть


Замыкается накоротко


выключает­ся из схемы


61

9

I1,2 = 3,6 А



R6

I4

62

9

U5 = 21,6В

R1

-

U3

63

9

I3 = 10,8 А



R5

U4

64

9

U6 = 108В

R4



I1

65

9

I5 = 7,2 А



R3

I6

66

9

U4 = 72 В

R2



U1

67

9

I6 = 7,2 А



R1

I3

68

9

U3 = 86,4 В

R3



RAB

69

9

I4= 18 А



R2

U4

70

9

UAB = 180В

R5



U1,2

71

9

I4 = 12



R6

U4

72

9

U6 = 72 В

R6



I6

73

9

UAB = 120В



R5

I3

74

9

I6 = 4,8 А

R1



I4

75

9

U3 = 57,6 В



R3

U4

76

9

I5 = 4,8 А

R2



I4

77

9

I1,3 = 7,2 А

-

R2

RАВ

78

9

U5 = 14,4В

R3




I4

79

9

I1,2 =2,4 А



R1

U3

80

9

U4 = 48 В

R4



I6

81

10

I1 = 8 А



R2

I3

82

10

U6 = 48В

R1



I6

83

10

I3 = 3,2 А



R3

U6

84

10

U1 = 32 В

R2



I3

85

10

UAB = 80 В



R4

U3

86

10

I6 = 4,8 А

R3



I2

87

10

U3= 38,4 В



R5

I3

88

10

I2 = 1,6 А

R4



U2

89

10

I3 = 3,2 А



R6

I1

90

10

U4 = 9,6 В

R5



U1

91

10

I1 = 16 А



R2

RAB

92

10

U6 = 96 В

R1



I3

93

10

I3 = 6,4 А



R3

I6

94

10

UAB = 160 В

R4



I1

95

10

I6 = 9,6 А



R4

I1

96

10

U1 = 64

R2



U3

97

10

I2 = 3,2



R5

U6

98

10

U3 = 76,8 В

R3



U5



Продолжение таблицы 1



№ рис.




рис.


Задаваемая величина

Действие с резисторами


Изменение какой величины

рассмот­реть

Замыкается накоротко

выключает­ся из схемы

99

10

I4 = 1,6 А



R6

U1

100

10

U2 = 19,2 В

R6



RAB



Рисунок 6

Рисунок 7

Рисунок 8

Рисунок 9

Рисунок 10



1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника» iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине...
Задания и методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника». Екатеринбург, фгаоу...
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника» iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине...
Рабочая учебная программа дисциплины «Электротехника и электроника» состоит из двух разделов
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника» iconМетодические указания и контрольные задания по дисциплине: «Электротехника и электроника»
Методические указания предназначены для выполнения контрольной работы по предмету «Электротехника и электроника» специальности
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника» iconМетодические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы...
Электротехника и электроника: Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы. / М. Р. Хаматдинова Челябинск:...
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника» iconКафедра информационных технологий Дистанционное
Общая электротехника и электроника. Электротехника и электроника. Задания и методические указания к выполнению курсовой работы. М....
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника» iconМетодические указания и контрольные задания по дисциплине «общая электротехника и электроника»
«Общая электротехника и электроника», контрольные задания и методические указания по выполнению контрольных заданий, а также задания...
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника» iconМетодические указания, контрольные задания и задание на курсовой...
«Общая электротехника и электроника», контрольные задания и методические указания по выполнению контрольных заданий, а также задания...
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника» iconМетодические указания, контрольные задания и задание на курсовой...
«Общая электротехника и электроника», контрольные задания и методические указания по выполнению контрольных заданий, а также задания...
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника» iconМетодические указания к выполнению контрольной работы по курсу «Электротехника и электроника»
При решении задачи воспользоваться преобразованием треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплине «Электротехника и электроника» iconМетодические указания по курсовому проектированию по дисциплине электротехника и электроника
Руководство к курсовому проектированию по дисциплине "Электротехника и электроника": Методические указания / С. В. Ярушина. Миасс...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница