
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
«УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ ТЕСТОВИХ ЗАВДАНЬ З КУРСУ "ЕЛЕКТРОТЕХНІКА"
(ГЕНЕРАТОРИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ)
для студентів ІІ – ІІІ курсів всіх спеціальностей
та всіх форм навчання
Д
ніпропетровськ
УДХТУ 2012
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ДЕРЖАВНИЙ ВИЩИЙ НАВЧАЛЬНИЙ ЗАКЛАД
«УКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ХІМІКО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ ТЕСТОВИХ ЗАВДАНЬ З КУРСУ "ЕЛЕКТРОТЕХНІКА"
(ГЕНЕРАТОРИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ)
для студентів ІІ – ІІІ- курсів всіх спеціальностей
та всіх форм навчання
Затверджено на засіданні
кафедри електротехніки
Протокол № 9 від 19.06.2011
Дніпропетровськ УДХТУ 2012
Методика виконання тестових завдань з курсу "Електротехніка" (Генератори постійного струму) для студентів ІІ – ІІІ курсів всіх спеціальностей та всіх форм навчання / Укл.: В.І.Соборницький, І.І. Папанова, Л.В. Корепанова – Дніпропетровськ: ДВНЗ УДХТУ, 2012. – 36 с.
Укладачі: В.І. Соборницький, канд. хім. наук
І.І. Папанова, канд. хім. наук
Л.В. Корепанова
Відповідальний за випуск С.Г.Павлюс канд. техн. наук
Навчальне видання
Методика виконання тестових завдань з курсу "Електротехніка" (Генератори постійного струму) для студентів ІІ – ІІІ курсів всіх спеціальностей та всіх форм навчання
Укладачі: СОБОРНИЦЬКИЙ Володимир Іванович
ПАПАНОВА Ірина Іванівна
КОРЕПАНОВА Людмила Віталіївна
Генератори постійного струму
Нерухоме магнітне поле машини створюють електромагніти які складаються з обмоток збудження, що розміщені на основних магнітних полюсах. Разом зі станиною вони складають статор машини. В середині статора обертається циліндричний ротор, на зовнішній поверхні якого укладені провідники. У машині постійного струму ротор називають якорем.
Струм збудження, який протікає через послідовно з'єднані обмотки збудження, створює магнітне поле машини. Магнітний потік пронизує повітряний зазор між полюсами і якорем, тіло якоря і замикається по станині. Якщо якір машини обертається за допомогою первинного двигуна, провідники обмотки якоря перетинають магнітне поле і в кожному з них, згідно із законом електромагнітної індукції, індуктується ЕРС. Напрям ЕРС визначають за правилом правої руки. Провідники обмотки якоря з'єднані з колектором, а він, у свою чергу, з'єднаний з міднографітовими щітками, які реалізують ковзний контакт обертових провідників із зовнішнім електричним колом. В режимі генератора колектор і щітки служать випрямлячем і в зовнішньому колі напрямок струму не змінюється.
Обмотка збудження та обмотка якоря можуть бути з'єднані між собою та із зовнішньою електричною мережею незалежно, паралельно та послідовно. Таким чином, розрізняють машини незалежного, паралельного і послідовного збудження. Машина може мати також дві обмотки збудження, одну з яких вмикають паралельно, а другу послідовно з обмоткою якоря. Це машина зі змішаним збудженням. Машину з послідовним збудженням також називають серієсною; з паралельним збудженням – шунтовою; зі змішаним збудженням – компаундною. Електричні схеми показані на рис.1.
Рис. 1.Електричні схеми генераторів: 1) – генератор з незалежним збудженням; 2) – шунтовий генератор; 3) компаундний генератор; 4) – серієсний генератор
Основні параметри, які характеризують роботу генератора постійного струму, це: корисна електрична потужність Р2 = U·І; напруга на виході генератора U; струм збудження Із; струм якоря Ія; струм навантаження Ін; коефіцієнт корисної дії генератора η; швидкість обертання n (зазвичай для генератора n – const), опори обмотки якоря Rя і обмотки збудження Rз.
Рівняння ЕРС:
Е = СЕnФ, (1)
де СЕ = рN/60а – const; Ф – магнітний потік пари полюсів; р – кількість пар полюсів; N – кількість активних провідників обмотки якоря; а – кількість пар паралельних гілок обмотки якоря.
Рівняння електричного стану кола якоря:
U = Е - ІяRя. (2)
При паралельному збудженні генератора
Ія = І + Із, (3)
Струм збудження
Із = U/ Rз, (4)
Струм навантаження
І = U/ Rн. (5)
При послідовному збудженні
Ія = І = Із = Е/( Rя + Rз + Rн) (6)
Механічна потужність приводу генератора:
Р1 = Р2/ η. (7)
Електромагнітний момент генератора є тормозним, тобто він спрямований протилежно обертовому моменту приводного двигуна:
Мем = СМІяФ , (8)
тут СМ = рN/2πа – const.
Шифр 701
генератора, схема якого представлена? |
|
|
постійного струму? |
|
|
3. Генератор з паралельним збудженням працює при наступних даних: Е = 220 В, U = 210 B, Rя = 2 Ом, Rн = 52,5 Ом. Визначити струм збудження Із. |
|
|
4. Генератор з незалежним збудженням. Визначити: напругу на клемах генератора U, якщо E = 230 B, Rя = 3 Ом, Rн = 43 Ом. |
|
|
5. Які основні характеристики генератора постійного струму? Вказати неправильну відповідь. |
|
Шифр 702
1. Яка система збудження у генератора, схема якого представлена?
|
1. Паралельна; 2. Незалежна; 3. Змішана; 4. Послідовна. |
|
2. За якою формулою знаходиться струм в обмотці якоря генератора з паралельною системою збудження? |
|
|
3. Генератор з паралельним збудженням. Визначити опір кола збудження Rз, якщо: Е = 231 В, Ія = 14 А, Rя = 1,5 Ом, Rн = 17,5 Ом. |
|
|
4. Генератор з незалежним збудженням. Визначити: струм навантаження Ін, якщо: E = 220 B, U = 200 B, Rя = 0,25 Ом. |
|
|
5. Яка зовнішня характеристика належить генератору зі змішаною системою збудження при зустрічному включенні обмоток? |
|
|
Шифр 703
|
|
|
|
|
|
Rя = 1Ом, Rз = 100 Ом. |
|
|
|
|
|
|
|
1. 1; 2. 2; 3. 3; 4. 4. |
Шифр 704
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rя = 1,2 Ом. |
|
|
|
|
|
Шифр 705
1. Яка система збудження у генератора, схема якого представлена?
|
1. Паралельна; 2. Змішана; 3. Незалежна; 4.Послідовна. |
||||||||||||||||||||
2. За якою формулою визначається струм в обмотці якоря Ія генератора з незалежною системою збудження? |
|
||||||||||||||||||||
3. Генератор з паралельним збудженням. Визначити струм збудження Із, якщо: Е = 220 В, U = 210 B, Rя = 2 Ом, Rн = 50 Ом. |
|
||||||||||||||||||||
4. Генератор з незалежним збудженням працює на наступних даних: Ія =10 А, Rя = 2 Ом, U = 200 B. Визначити струм в обмотці збудження Із, використовуючи характеристику холостого ходу:
|
|
||||||||||||||||||||
5. Вказати зовнішню характеристику генератора постійного струму з незалежною системою збудження?
|
|
Шифр 706
|
|
|
|
Rя = 1,25 Ом, Rн = 11,42 Ом. |
|
Rн = 8 Ом. |
|
|
|
Шифр 707
|
|
|
|
Rя = 0,5 Ом, Rз = 100 Ом. |
|
Rн = 10,5 Ом. |
|
|
|
Шифр 708
|
|
|
|
Е = 226,8 В, Rя = 2 Ом, Rз = 150 Ом, Rн = 30 Ом. |
|
Rя = 0,8 Ом. |
|
|
|
Шифр 709
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rн = 10 Ом. |
|
|
|
|
|