МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Северный (Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова»
ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
МДК 01.01
«Электрические машины и аппараты»
для учащихся-заочников специальности
140448 «Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования»
ПРОГРАММА, МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ И ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
2012
Общие методические рекомендации
К выполнению контрольной работы следует приступить только после изучения соответствующего материала курса.
Работа может выполняться на листах формата А4 или в тетради. На титульном листе (обложке тетради) указываются фамилия и инициалы студента, специальность, номер группы, шифр. Тексты вопросов заданий и условия задач должны быть переписаны в полном объёме. Ответы, решения задач и пояснения должны быть подробными, конкретными. Решения задач должны содержать полные расчёты и объяснения. Недопустимо написание только конечных результатов вычислений, следует сначала написать формулу в общем виде, затем подставить в неё числовые значения входящих величин. Все величины должны измеряться только в единицах системы СИ. В тексте не должно быть помарок и нестандартных сокращений. Чертежи и графики следует выполнять в соответствии с ЕСКД, четко и аккуратно.
Выполненную контрольную работу студент представляет на кафедру для проверки и зачета лично преподавателю (или через секретаря кафедры). После проверки студент должен уметь ответить на вопросы о методике проведения расчетов, сформулировать выводы по выполненным задачам.
Если в работе допущены грубые ошибки, задачи решены неверно или студент не может ответить преподавателю на вопросы по методике проведения расчетов, работа не зачитывается и возвращается студенту на доработку, на дополнительное изучение вопросов, подлежащих освоению в контрольной работе.
Работа состоит из задач. Все задачи решаются в индивидуальном варианте. Каждый учащийся выполняет вариант контрольной работы в зависимости от двух последних цифр присвоенного ему шифра. Например если последние цифры в зачетной книжке: 56, то выполняем вариант 11 (5+6=11).
В конце тетради, на последней странице, необходимо привести список использованных источников, оформленный, в соответствии требованием стандарта.
Задания для контрольной работы
Задача №1
Необходимо письменно ответить на вопрос, согласно своего варианта.
Таблица 1
вариант |
№ вопроса |
вариант |
№ вопроса |
1 |
1, 21 |
11 |
11, 31 |
2 |
2, 22 |
12 |
12, 32 |
3 |
3, 23 |
13 |
13, 33 |
4 |
4, 24 |
14 |
14, 34 |
5 |
5, 25 |
15 |
15, 35 |
6 |
6, 26 |
16 |
16, 36 |
7 |
7, 27 |
17 |
17, 37 |
8 |
8, 28 |
18 |
18, 38 |
9 |
9, 29 |
19 |
19, 39 |
10 |
10, 30 |
20 |
20, 40 |
1. Основные понятия и классификация электротехнических материалов. Области использования разных групп материалов.
2. Перечислите основные электрические характеристики диэлектриков, приведите их единицы измерения и охарактеризуйте практическую значимость этих параметров.
3. Поляризация диэлектриков: основные понятия, виды поляризации.
4. Электропроводность диэлектриков и влияние на нее различных факторов.
5. Диэлектрические потери в диэлектриках. Основные понятия.
6. Пробой диэлектриков. Общая характеристика. Виды пробоя.
7. Влажностные свойства диэлектриков, приведите их единицы измерения и охарактеризуйте практическую значимость этих параметров.
8. Тепловые свойства диэлектриков, приведите их единицы измерения и охарактеризуйте практическую значимость этих параметров.
9. Механические и химические свойства диэлектриков, приведите их единицы измерения и охарактеризуйте практическую значимость этих параметров.
10. Газообразные диэлектрики. Приведите примеры, свойства и области применения.
11. Нефтяные электроизоляционные масла. Приведите примеры, свойства и области применения.
12. Синтетические жидкие диэлектрики. Приведите примеры, свойства и области применения.
13. Волокнистые материалы. Приведите примеры, свойства и области применения.
14. Смолы, получаемые полимеризацией. Приведите примеры, свойства и области применения.
15. Смолы, получаемые поликонденсацией. Приведите примеры, свойства и области применения.
16. Компаунды. Приведите примеры, свойства и области применения.
17. Стекла. Приведите примеры, свойства и области применения.
18. Керамические материалы. Приведите примеры, свойства и области применения.
19. Слюдяные материалы. Приведите примеры, свойства и области применения.
20. Активные диэлектрики. Приведите примеры, свойства и области применения.
21. Проводниковые материалы: основные понятия, свойства, классификация.
22. Проводниковые материалы высокой проводимости. Приведите примеры, свойства и области применения.
23. Благородные металлы. Приведите примеры, свойства и области применения.
24. Проводниковые материалы высокого сопротивления. Приведите примеры, свойства и области применения.
25. Сверхпроводники. Приведите примеры, свойства и области применения.
26. Криопроводники. Приведите примеры, свойства и области применения.
27. Электроугольные материалы. Приведите примеры, свойства и области применения.
28. Неметаллические проводниковые материалы. Приведите примеры, свойства и области применения.
29 Перечислите виды контактов, требования предъявляемые к ним и материалы используемые для их изготовления.
30 Перечислите виды проводов и поясните на примерах принципы формирования их марок.
31 Перечислите виды кабелей и поясните на примерах принципы формирования их марок.
32 Полупроводниковые материалы: основные понятия.
33 Свойства полупроводников.
34 Простые полупроводники
35 Полупроводниковые химические соединения.
36 Основные области применения полупроводников. Преимущества приборов из полупроводниковых материалов.
37. Магнитные материалы: основные понятия, свойства, классификация.
38. Магнитомягкие материалы. Приведите примеры, свойства и области применения.
39. Магнитотвердые материалы. Приведите примеры, свойства и области применения
40. Перечислите пути снижения потерь энергии в магнитных материалах применяемых для изготовления сердечников трансформаторов.
Задача № 2 Необходимо письменно ответить на вопрос, согласно своего варианта.
Таблица 2
вариант |
№ вопроса |
вариант |
№ вопроса |
1 |
1, 21, 41 |
11 |
11, 31, 51 |
2 |
2, 22, 42 |
12 |
12, 32, 52 |
3 |
3, 23, 43 |
13 |
13, 33, 53 |
4 |
4, 24, 44 |
14 |
14, 34, 54 |
5 |
5, 25, 45 |
15 |
15, 35, 55 |
6 |
6, 26, 46 |
16 |
16, 36, 56 |
7 |
7, 27, 47 |
17 |
17, 37, 57 |
8 |
8, 28, 48 |
18 |
18, 38, 58 |
9 |
9, 29, 49 |
19 |
19, 39, 59 |
10 |
10, 30, 50 |
20 |
20, 40, 60 |
1.Классификация электрических аппаратов. Требования, предъявляемые к электрическим аппаратам
2. Источники тепловой энергии и потери в деталях электрических аппаратов
3. Допустимая температура нагрева частей аппаратов. Термическая стойкость.
4.Электродинамические силы между параллельными проводниками. Электродинамическая стойкость.
5.Классификация контактных соединений. Переходное сопротивление электрического контакта.
6. Основные конструкции контактов
7. Причины износа контактов при размыкании и замыкании
8. Материалы для контактных соединений
9. Электрическая дуга и причины ее возникновения.
10. Условия гашения дуги переменного тока
11. Условия гашения дуги постоянного тока
12. Гашение дуги в масле
13. Гашение дуги в дугогасительных камерах
14. Гашение дуги в элегазе
15. Гашение дуги в вакууме
16. Бездуговая коммутация электрических цепей
17. Принцип действия и классификация электромагнитных механизмов электрических аппаратов.
18. Электромагнитные механизмы переменного тока
19. Электромагнитные механизмы постоянного тока
20. Замедление и ускорение действия электромагнитных механизмов
21. Автоматические выключатели серии А3700
22. Реле максимального тока РТ-40
23. Реле максимального тока РТ-80
24. Электромагнитный пускатель серии ПМЛ и приставки к пускателю.
25. Реле времени серии ВС
26. Реле тепловое серии ТРН
27. Реле тепловое серии РТЛ
28. Автоматический выключатель серии АП50
29. Электромагнитные реле на герконах
30. Кулачковый контроллер серии ККТ
31. Электромагнитное реле серии РПУ
32. Плавкие предохранители серий ПН -2 и ПР2
33. Устройство защитного отключения (УЗО)
34. Бесконтактные путевые выключатели
35. Автоматические выключатели серии ВА
36. Реле контроля скорости
37. Пневматическое реле времени серии РВП-72
38. Электронные реле времени серии ВЛ
39. Реле тепловое серии РТТ
40. Электромагнитный контактор серии КТ
41. Комплектные распределительные устройства 6 - 10 кВ.
42 Выключатели высоковольтные воздушные
43 Выключатели высоковольтные элегазовые
44 Высоковольтные предохранители
45 Разъединители
46 Выключатели нагрузки
47 Выключатель масляный серии ВМП-10
48 Выключатель гашения магнитного поля
49 Измерительные трансформаторы тока
50 Измерительные трансформаторы напряжения
51 Автоматический выключатель серии АВМ
52 Контакторы постоянного тока
53 Контакторы переменного тока
54 Автоматический выключатель «Электрон»
55 Токоограничивающие реакторы
56 Вентильные разрядники
57 Трубчатые разрядники
58 Варисторные ограничители перенапряжения
59 Отделители и короткозамыкатели
60 Выключатели высоковольтные вакуумные
Задача № 3
Рассчитать электродинамические усилия в электропроводящих контурах различной формы при протекании в них переменного тока короткого замыкания Iк. Величина тока короткого замыкания, форма контуров, параметры проводников, из которых они составлены, условия отключения представлены в таблице
Таблица 3
№ вари-анта |
Ток к.з. в проводниках Iк, кА |
Форма контура, параметры проводников, составляющие контуры |
1, 11 |
2,5 |
Два параллельных проводника одинаковой длины l=50 см с расстоянием между ними а=2 см |
2, 12 |
1,5 |
Два перпендикулярных проводника одинакового диаметра 2 см, длина большего проводника 2 м и короткого 0,1 м |
3, 13 |
2,0 |
Контур выполнен в виде петли: два параллельных проводника с перемычкой (траверсой) между ними. Длина проводников 1,5 м, длина траверсы 0,1 м. радиус провода 1 см. |
4, 14 |
4 |
Контур выполнен в виде витка. Радиус витка 0,4 м, радиус провода –0,5 см. Рассчитать радиальную и тангенциальную составляющие ЭДУ. |
5, 15 |
2,3 |
Два параллельных проводника одинаковой длины l=1 м с расстоянием между ними а=0,05 см. Цепь обладает индуктивностью, поэтому следует учесть апериодическую составляющую т.к.з., ударный коэффициент куд=1,55. |
6, 16 |
3,5 |
Контур выполнен в виде петли: два параллельных проводника длиной 1 м и перемычка между ними длиной 0,15 м. Радиусы провода и перемычки одинаковы и составляют 1,25 см. Цепь содержит индуктивность. Ударный коэффициент куд=1,8. |
7, 17 |
3,0 |
Контур выполнен в виде катушки состоящей из 25 витков. Средний радиус катушки R=0,4м, радиус сечения окружности, охватывающей витки r=0,05м. Рассчитать радиальную и тангенциальную составляющие Э.Д.У. |
8, 18 |
2,8 |
Контактная система составлена из двух торцевых контактов с радиусами r1=1,0 см и r2=1,25 см. |
9, 19 |
3,3 |
Контур выполнен в виде катушки состоящей из 35 витков. Средний радиус катушки R=0,5 м, радиус сечения окружности, охватывающей витки r=0,10 м. Ударный коэффициент куд=1,4 |
10, 20 |
4,2 |
Торцевые контакты составлены стержнями диамет- ром 2,5 см и 3 см. Отключаемая цепь содержит индуктивность. Ударный коэффициент куд=1,6. |
Задача № 4
Выбрать токи уставки электромагнитных расцепителей автоматов, плавкие вставки предохранителей для защиты одиночных и группы электродвигателей. Номинальная мощность Рном, коэффициент полезного действия и мощности cosφ , зависимость конструкции обмотки ротора, величина кратности пускового тока Кп и типы индивидуальных и групповых защитных аппаратов указаны в таблице. Номинальное напряжение двигателей Uном=380 В.
Таблица 4
№ вари-анта |
Характер защиты и вид защитного аппарата: а – групповой защитный аппарат, б – индивидуальный защитный аппарат |
Номинальная мощность эл.дв Рном, кВт
|
К.п.д. двигателя, η,% |
Коэффи-циент мощности, cosφ
|
Тип эл.дв
|
Кратность пускового тока, Кп
|
1 |
а – автомат б – автомат |
2,2 4,0 7,5 13 22 |
83,0 85,5 87,0 88,0 90,5 |
0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 |
с к.з. рото- ром |
5,5 |
2 |
а – автомат б – предохранитель |
3,0 5,5 10 20 |
83,5 87,0 88,5 88,7 |
0,84 0,86 0,87 0,88 |
с к.з. рото- ром |
5,5
|
3 |
а – предохранитель б – автомат |
1,1 3,0 7,5 27,5 |
79,5 83,5 87,0 88,0 |
0,87 0,84 0,89 0,89 |
с фаз- ным рото- ром |
1,8
|
4 |
а – предохранитель б – предохранитель |
4,0 17 30 40 |
85,5 88,0 89,0 91,5 |
0,89 0,9 0,9 0,91 |
с фаз- ным рото- ром |
1,9
|
5 |
а – предохранитель б – автомат |
13 14,5 40 22 |
88,0 87,5 91,5 90,5 |
0,89 0,87 0,91 0,9 |
с к.з. рото- ром
|
6,0
|
6 |
а – автомат б – автомат |
4,0 13 17 22 |
85,5 88,0 88,0 89,0 |
0,89 0,89 0,9 0,9 |
с фаз- ным рото- ром |
1,8
|
7 |
а – автомат б – предохранитель |
1,1 4,5 5,5 30 |
79,5 87,0 87,0 89,0 |
0,87 0,86 0,86 0,90 |
с к.з. рото-ром |
5,0
|
8 |
а – предохранитель б – предохранитель |
4,5 14,7 20,0 40,0 |
87,0 88,0 88,0 90,0 |
0,86 0,88 0,89 0,89 |
с фаз-ным рото-ром |
2,0
|
9 |
а – автомат б – автомат |
5,5 27,5 30,0 50,0 |
87,0 79,0 89,0 90,0 |
0,86 0,84 0,9 0,87 |
с к.з. рото-ром
|
6,5
|
10
|
а – предохранитель б – автомат
|
5,5 10,0 14,7 17,0 |
87,0 88,5 88,0 88,0 |
0,86 0,87 0,88 0,9 |
с фаз-ным рото-ром |
1,7
|
11 |
а – автомат б – автомат |
2,2 4,0 7,5 13 22 |
83,0 85,5 87,0 88,0 90,5 |
0,89 0,89 0,89 0,89 0,89 |
с к.з. рото- ром |
5,5 |
12 |
а – автомат б – предохранитель |
3,0 5,5 10 20 |
83,5 87,0 88,5 88,7 |
0,84 0,86 0,87 0,88 |
с к.з. рото- ром |
5,5
|
13 |
а – предохранитель б – автомат |
1,1 3,0 7,5 27,5 |
79,5 83,5 87,0 88,0 |
0,87 0,84 0,89 0,89 |
с фаз- ным рото- ром |
1,8
|
14 |
а – предохранитель б – предохранитель |
4,0 17 30 40 |
85,5 88,0 89,0 91,5 |
0,89 0,9 0,9 0,91 |
с фаз- ным рото- ром |
1,9
|
15 |
а – предохранитель б – автомат |
13 14,5 40 22 |
88,0 87,5 91,5 90,5 |
0,89 0,87 0,91 0,9 |
с к.з. рото- ром
|
6,0
|
16 |
а – автомат б – автомат |
4,0 13 17 22 |
85,5 88,0 88,0 89,0 |
0,89 0,89 0,9 0,9 |
с фаз- ным рото- ром |
1,8
|
17 |
а – автомат б – предохранитель |
1,1 4,5 5,5 30 |
79,5 87,0 87,0 89,0 |
0,87 0,86 0,86 0,90 |
с к.з. рото-ром |
5,0
|
18 |
а – предохранитель б – предохранитель |
4,5 14,7 20,0 40,0 |
87,0 88,0 88,0 90,0 |
0,86 0,88 0,89 0,89 |
с фаз-ным рото-ром |
2,0
|
19 |
а – автомат б – автомат |
5,5 27,5 30,0 50,0 |
87,0 79,0 89,0 90,0 |
0,86 0,84 0,9 0,87 |
с к.з. рото-ром
|
6,5
|
20
|
а – предохранитель б – автомат
|
5,5 10,0 14,7 17,0 |
87,0 88,5 88,0 88,0 |
0,86 0,87 0,88 0,9 |
с фаз-ным рото-ром |
1,7
|