Добавил:

Adamant Студент, если у тебя есть завалявшиеся работы, то не стесняйся, загрузи их на СтудентФайлс! Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Петербургский государственный университет путей сообщения им. императора Александра I

Предмет:

Теоретические основы электротехники

Файл:

Бутырин Алексейчик Сборник задач по ТОЭ т1

.pdf

Скачиваний:

822

Добавлен:

09.12.2021

Размер:

4.92 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 5657 / 6057 58 59 60 > Следующая >>>

Расчетное задание № 9

НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Часть 1. Нелинейные резистивные цепи

Электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных линейного резистора R, нелинейного резистора HЭ и источника постоянной ЭДС Е, подключена к источнику синусоидального напряжения

u (t) = U sinωt. В зависимости от номера n, под которым фамилия

вх m

студента записана в групповом журнале, цепь имеет два варианта:

	i	R					i
							НЭ
u		НЭ	u		u		R	u
	вх	НЭ		вых		вх		вых
		E					E
		n = 1÷14					n = 15÷28

Вольт-амперные характеристики нелинейных элементов выбираются в соответствии с номером n, эти номера указаны под соответствующей вольт-амперной характеристикой.

Параметры цепи U , U , E, R в зависимости от номера группы

выбираются из таблицы.

Параметры					Номер группы
Параметры
n = 1÷28	1, 11	2, 12	3, 13	4, 14	5, 15	6, 16	7, 17	8, 18	9, 19	10, 20
	1, 11	2, 12	3, 13	4, 14	5, 15	6, 16	7, 17	8, 18	9, 19	10, 20

U , B	250	260	270	280	290	300	310	320	330	350
m	250	260	270	280	290	300	310	320	330	350

U , B	85	90	95	100	110	120	130	140	150	125
0	85	90	95	100	110	120	130	140	150	125

E, B	40	50	60	70	80	–40	–50	–60	–70	–80

R, кОм	5	6	7	8	9	10	11	10	8	12

Для всех вариантов I = 10 мА.

Задание

1. Рассчитать ток цепи i(t) и выходное напряжение u (t) графи-

вых

ческим и аналитическим методами.

2. Построить кривые i(t) и u (t) на протяжении двух полупериодов.

вых

561

Вольт-амперные характеристики НЭ (n = 1÷28)

i		i
i		i
I0		I0
I0		I0
–U0		–U0
	0 U0 uНЭ		0 U0 uНЭ
	–I0		–I0

n = 1; 15	n = 2; 16
i	i
I0	I0
–U0
0 U0 uНЭ	0 U0 uНЭ
n = 5; 19	n = 6; 20

–U0

0 U0 uНЭ

–I0

n = 3; 17	n = 4; 18
i	i
I0	–U0
	–U0
0 U0 uНЭ	0 U0 uНЭ
	–I0
n = 7; 21	n = 8; 22

2I0

–U

–U0

0 U0 uНЭ

uНЭ

0 U0

uНЭ

–I

–I0

n = 9; 23

n = 10; 24

n = 11; 25

n = 12; 26

–U0

0 U

НЭ

0 U

НЭ

–I0

–2I0

n = 13; 27

n = 14; 28

Часть 2. Нелинейные индуктивные цепи

ВАРИАНТ n = 1

Электрическая цепь питается от источника напряжения u	= U cos250t.
вх	m

Параметры цепи в зависимости от номера группы представлены в таблице.

1. Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток. 2. Рассчитать и построить Ф (t) и Ф (t).

	1	2
3. Рассчитать u	(t) и построить на одном графике u (t) и u		(t).
вых		вх	вых

562

	1		, мВб		2
			, мВб

			0,50		1
w1		w2	0,25
			0
uвх	2	uвых	–F0	F0	F, А
				–0,25
w1		w2		–0,5

								Номер группы
Параметры НЭ
		1, 11		2, 12	3, 13	4, 14		5, 15	6, 16	7, 17	8, 18	9, 19	10, 20

U , B		40		40	30	80		100	60	120	50	130	140
m		40		40	30	80		100	60	120	50	130	140

w		100		70	80	370		400	200	320	230	240	350
1		100		70	80	370		400	200	320	230	240	350

w′		50		170	55	860		560	75	280	840	180	300
2		50		170	55	860		560	75	280	840	180	300

w″		200		68	220	340		220	300	110	340	72	100
2		200		68	220	340		220	300	110	340	72	100

F , A		5		6	7	10		4	8	7	6	4	8
0		5		6	7	10		4	8	7	6	4	8

					ВАРИАНТ n = 2
Электрическая			цепь		питается		от источника напряжения						u =
													вх
= U	cos3140t. Параметры цепи в зависимости от номера группы
m

представлены в таблице. Характеристика второго магнитного стержня представлена на рисунке. Третий магнитный стержень

линейный с сопротивлением R (см. таблицу), U	— магнитное
м3	м ab

напряжение между точками a и b.

1.Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток.

2.Рассчитать и построить графики Ф (t), Ф (t) и Ф (t).

1 2 3

3. Рассчитать u (t) и построить на одном графике u (t) и u (t).

		вых
1	3	2
		a
uвх	w	w2	uвых
		1
		b

	вх	вых
2, мВб
0,2
0
–1,0	1,0	uм ab, А
	–0,2

563

								Номер группы
Параметры НЭ
		1, 11		2, 12	3, 13	4, 14		5, 15	6, 16	7, 17	8, 18	9, 19	10, 20

U , B		120		130	140	150		160	170	180	220	200	210
m		120		130	140	150		160	170	180	220	200	210

w		100		110	120	130		90	120	120	160	150	140
1		100		110	120	130		90	120	120	160	150	140

w		100		80	110	120		100	80	150	140	150	130
2		100		80	110	120		100	80	150	140	150	130

R	, кA/Вб	8		8	10	10		7	9	6	7	8	5
м3		8		8	10	10		7	9	6	7	8	5

					ВАРИАНТ n = 3
Электрическая			цепь		питается		от источника напряжения						u =
													вх

= U cos3140t. Параметры цепи в зависимости от номера группы

представлены в таблице. Оба магнитопровода имеют одинаковую характеристику В(Н), показанную на рисунке.

1. Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток. 2. Рассчитать и построить Ф (t) и Ф (t).

	1	2
3. Рассчитать u	(t) и построить на одном графике u (t) и u		(t).
вых		вх	вых

RS1

				w1	w2					B, Тл
		R	1							B, Тл


										0,7
	uвх						uвых


											0		H, А/м
											0		H, А/м
		R2		w1	w2
		R2


				S2


								Номер группы
Параметры НЭ
			1, 11	2, 12	3, 13	4, 14		5, 15	6, 16	7, 17		8, 18		9, 19	10, 20

U , B			160	160	180	200		220	240	260		300		330	380
m			160	160	180	200		220	240	260		300		330	380

w			200	250	250	200		200	200	250		300		300	300
1			200	250	250	200		200	200	250		300		300	300

w			100	100	100	75		100	100	100		200		100	100
2			100	100	100	75		100	100	100		200		100	100

R, кОм			2	2	3	2		2	3	5		5		10	5

R , кОм			1	3	2	3		4	4	2		6		5	10
1			1	3	2	3		4	4	2		6		5	10

R , кОм			5	3	4	5		5	5	4		4		10	5
2			5	3	4	5		5	5	4		4		10	5

2
S , см			0,7	0,8	0,7	0,7		0,8	0,8	0,7		1,0		1,0	1,0
1

2
S , см			1,0	1,0	1,0	0,9		1,0	1,0	1,0		0,7		0,7	0,7
2

564

ВАРИАНТ n = 4

Электрическая цепь питается от источника напряжения u =

вх

= U cos3140t. Параметры цепи в зависимости от номера группы

представлены в таблице. Второй магнитный стержень линейный с сопротивлением R (см. таблицу). Характеристика третьего магнит-

м2
ного стержня представлена на рисунке, где u	— магнитное напря-
	м ab

жение между точками a и b.

1.Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток.

2.Рассчитать и построить Ф (t), Ф (t) и Ф (t).

1 2 3

3. Рассчитать u (t) и построить на одном графике u (t) и u (t).

			вых		вх	вых
	2		3		3, мВб
			a
					0,2
uвх	w		w2	uвых	0
uвх	w	1	w2	uвых	1,0	uм ab, А
		1			1,0	uм ab, А
	1		b

								Номер группы
Параметры НЭ
		1, 11		2, 12	3, 13	4, 14		5, 15	6, 16	7, 17	8, 18	9, 19	10, 20

U , B		140		220	140	150		160	220	170	320	220	200
m		140		220	140	150		160	220	170	320	220	200

w		100		110	120	130		90	130	120	185	100	100
1		100		110	120	130		90	130	120	185	100	100

w		100		80	110	120		100	195	150	240	125	115
2		100		80	110	120		100	195	150	240	125	115

R	, кA/Вб	9		8	16	15		10	9	12	8	8	10
м2		9		8	16	15		10	9	12	8	8	10

					ВАРИАНТ n = 5
Электрическая			цепь		питается		от источника напряжения						u =
													вх

= U cos3140t. Параметры цепи в зависимости от номера группы

представлены в таблице. Характеристика магнитопровода В(Н) показана на рисунке.

1.Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток.

2.Рассчитать и построить Ф(t).

3. Рассчитать u	(t) и построить на одном графике u (t) и u	(t).
вых	вх	вых

565

B, Тл

				0,7
uвх	R	w1 w2	Rн	uвых	H, А
				0	H, А

					Номер группы
Параметры НЭ
	1, 11	2, 12	3, 13	4, 14	5, 15	6, 16	7, 17	8, 18	9, 19	10, 20

U , B	230	250	200	200	175	330	280	225	320	350
m	230	250	200	200	175	330	280	225	320	350

w	300	250	250	200	200	350	200	250	320	300
1	300	250	250	200	200	350	200	250	320	300

w	150	500	125	300	300	150	400	100	200	500
2	150	500	125	300	300	150	400	100	200	500

R, кОм	4	4	5	2	3	3	5	2	2	3

R , кОм	2	12	1,5	9	18	2	30	4	6	15
н	2	12	1,5	9	18	2	30	4	6	15

2	1	0,8	0,75	0,7	0,8	0,9	0,9	1,0	0,8	1,2
S, см	1	0,8	0,75	0,7	0,8	0,9	0,9	1,0	0,8	1,2
S, см

ВАРИАНТ n = 6

Электрическая цепь питается от источника тока i	= I sin314t.
вх	m

Параметры цепи в зависимости от номера группы представлены в таб-

лице. Первый магнитопровод линейный с сопротивлением R = 5 кА/Вб.

м1

Характеристика второго магнитопровода представлена на рисунке.

1.	Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток.
2.	Рассчитать и построить Ф (t) и Ф (t).
	1	2
3.	Рассчитать u (t) и построить на одном графике i		(t) и u	(t).
	вых		вх	вых

iвх		1
iвх
w	1	w ′
	1	2

w1 w1 w2″

	, мВб
uвых(t)	s
	0
	F0	F, А

566

						Номер группы
	Параметры НЭ
		1, 11	2, 12	3, 13	4, 14	5, 15	6, 16	7, 17	8, 18		9, 19	10, 20

I	, мА	45	60	75	70	80	50	55	65		75	85
	m

I	, мА	4,5	6	7,5	7	8	–4,5	–6	–7		–8	–8,5
	0

F , А		3	4,2	4,2	4,9	2,8	3,2	4,5	4,5		4,5	3
	0

Ф , мВб		0,3	0,5	0,4	0,6	0,45	0,32	0,55	0,56		0,4	0,48
	s

w		95	100	80	100	50	100	100	100		80	50
	1

w′		210	125	150	110	185	210	125	115		150	185
	2

w″		260	175	200	145	115	260	175	155		200	115
	2

				ВАРИАНТ n = 7
	Электрическая цепь питается от источника напряжения u									= U cos250t.
									вх		m

Параметры цепи в зависимости от номера группы представлены в таблице. Характеристика магнитопровода показана на рисунке.

1.Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток.

2.Рассчитать и построить Ф(t).

3. Рассчитать u (t) и построить на одном графике u (t) и u (t).

	вых			вх	вых
	L			, мВб

				0,5
uвх	w1	w2	uвых	0
				F0	F, А

					Номер группы
Параметры НЭ
	1, 11	2, 12	3, 13	4, 14	5, 15	6, 16	7, 17	8, 18	9, 19	10, 20

U , B	30	40	50	50	40	50	60	50	60	80
m	30	40	50	50	40	50	60	50	60	80

w	100	160	200	220	100	200	300	200	350	180
1	100	160	200	220	100	200	300	200	350	180

w	400	600	800	1000	1200	500	700	900	1100	600
2	400	600	800	1000	1200	500	700	900	1100	600

F , A	5	6	9	5,5	4,5	6,5	7	7,5	8	7
0	5	6	9	5,5	4,5	6,5	7	7,5	8	7

L, Гн	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,6	0,5	0,7	0,4	0,5

										567

ВАРИАНТ n = 8

Электрическая цепь питается от источника напряжения u =

вх

= U cos3140t. Параметры цепи в зависимости от номера группы

представлены в таблице. Сопротивление R = 5 кОм. Характеристика

магнитопровода В(Н) показана на рисунке.

1.Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток.

2.Рассчитать и построить Ф(t).

3. Рассчитать u	(t) и построить на одном графике u (t) и u	(t).
вых	вх	вых

					B, Тл
	R
					0,7
u	R1	w1 w2	Rн	uвых	0	H, А/м
	вх			uвых	0	H, А/м
		S

					Номер группы
Параметры НЭ
	1, 11	2, 12	3, 13	4, 14	5, 15	6, 16	7, 17	8, 18	9, 19	10, 20

U , B	240	260	180	200	180	320	300	220	320	340
m	240	260	180	200	180	320	300	220	320	340

w	300	260	250	180	200	320	200	220	300	300
1	300	260	250	180	200	320	200	220	300	300

w	140	520	125	300	300	160	400	110	180	510
2	140	520	125	300	300	160	400	110	180	510

R, кОм	4	4	5	2	3	3	5	2	2	3

R , кОм	2	12	2	9	16	2	28	4	7	16
н	2	12	2	9	16	2	28	4	7	16

2	1,0	0,9	0,7	0,75	0,8	0,95	0,9	1,1	0,85	1,2
S, см	1,0	0,9	0,7	0,75	0,8	0,95	0,9	1,1	0,85	1,2
S, см

ВАРИАНТ n = 9

Электрическая цепь питается от источника тока i	= I sin314t.
вх	m

Параметры цепи в зависимости от номера группы представлены в таблице. Характеристика магнитопровода представлена на рисунке.

1.Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток.

2.Рассчитать и построить Ф(t).

3. Рассчитать u	(t) и построить на одном графике i (t) и u	(t).
вых	вх	вых

568

iвх	S	B, Тл
w1	w2	1,2
w1	w2	uвых
	w0	0
		20	H, А/м
	I0

									Номер группы
	Параметры НЭ
			1, 11		2, 12	3, 13	4, 14		5, 15		6, 16	7, 17	8, 18	9, 19	10, 20

I	, мА		80		85	100	70			125	160	200	105	95	75
	m		80		85	100	70			125	160	200	105	95	75

I	, мА		19		20	23	16			29	37	47	25	22	17
	0		19		20	23	16			29	37	47	25	22	17

w			50		47	40	57			32	25	20	38	42	53
	1		50		47	40	57			32	25	20	38	42	53

w			1000		1200	750	1400			700	850	400	600	1100	900
	2		1000		1200	750	1400			700	850	400	600	1100	900

w			25		24	20	29			26	12	10	19	21	26
	0		25		24	20	29			26	12	10	19	21	26

	2		3		2	3,5	2,5			3	2	3,5	2,5	2	2,5
S, см			3		2	3,5	2,5			3	2	3,5	2,5	2	2,5
S, см

						ВАРИАНТ n = 10
	Электрическая			цепь		питается		от		источника напряжения					u =
															вх
= U		cos2500t. Параметры цепи в зависимости от номера группы
	m

представлены в таблице. Сопротивление R = 5 кОм. Характеристика

магнитопровода показана на рисунке.

1.Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток.

2.Рассчитать и построить Ф(t).

3. Рассчитать u (t) и построить на одном графике u (t) и u (t).

вых				вх	вых
w1				, мВб
	L			0,5
uвх	2w2	w2	uвых	0,5
uвх	2w2	w2	uвых	0
				F0	F, А
				F0	F, А

					Номер группы
Параметры НЭ
	1, 11	2, 12	3, 13	4, 14	5, 15	6, 16	7, 17	8, 18	9, 19	10, 20

U , B	400	600	800	1000	500	700	1200	900	1400	800
m	400	600	800	1000	500	700	1200	900	1400	800

w	100	160	200	220	100	200	300	200	350	180
1	100	160	200	220	100	200	300	200	350	180

w	40	60	80	100	120	50	70	90	110	60
2	40	60	80	100	120	50	70	90	110	60

F , A	5	6	9	5,5	4,5	6,5	7	7,5	8	7
0

L, Гн	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,6	0,5	0,7	0,4	0,5

										569

ВАРИАНТ n = 11

Электрическая цепь питается от источника напряжения u	= U sin314t.
вх	m

Параметры цепи в зависимости от номера группы представлены в таблице. Характеристика первого и второго сердечника показана на рисунке.

1. Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток. 2. Рассчитать и построить Ф (t) и Ф (t).

							1		2
3. Рассчитать u					(t) и построить на одном графике u										(t) и u				(t).
				вых										вх				вых
		R1			1
				w1		w			B, Тл			B, Тл
									B, Тл			B, Тл
									0,7
	uвх					2		uвых	0,7			0,5
												0,5

										0 H, А/м					0	H, А/м
										0 H, А/м					0	H, А/м
		R2		w1	2	w2







									Номер группы
Параметры НЭ
			1, 11		2, 12	3, 13		4, 14	5, 15	6, 16	7, 17		8, 18			9, 19			10, 20

U , B			85		37	37		66	92	85	92		45			45			74
m			85		37	37		66	92	85	92		45			45			74

w			160		70	70		125	175	160	175		85			85			140
1			160		70	70		125	175	160	175		85			85			140

w′			85		100	55		70	60	65	70		65			125			120
2			85		100	55		70	60	65	70		65			125			120

w″			180		210	175		130	170	200	250		125			260			250
2			180		210	175		130	170	200	250		125			260			250

R , кОм			9		4,5	3		6	16,5	8,4	2,4		7,5			10,5			2,1
1			9		4,5	3		6	16,5	8,4	2,4		7,5			10,5			2,1

R , кОм			6		3	2		4	11	5,6	1,6		5			7			1,4
2			6		3	2		4	11	5,6	1,6		5			7			1,4

						ВАРИАНТ n = 12
Электрическая цепь питается от источника тока i															= I sin314t.
														вх			m

1.Найти и обозначить на схеме одноименные зажимы обмоток.

2.Рассчитать и построить Ф(t).

3. Рассчитать u	(t) и построить на одном графике i (t) и u	(t).
вых	вх	вых

570

<<< < Предыдущая 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 5657 / 6057 58 59 60 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Теоретические основы электротехники

#
11.07.20208.85 Mб232Ekzamen_Toe.docx
#
11.07.20201.08 Mб42Obschiy_test_s_numeratsiey0.pdf
#
12.09.202025.09 Кб16TL_2017.doc
#
09.12.20214.92 Mб822Бутырин Алексейчик Сборник задач по ТОЭ т1.pdf
#
10.06.20215.65 Mб100Ответы на экзамен лето 2 курс.docx
#
16.03.20211.61 Mб28ТОЭэкзам3sem.doc