2. Контрольные задания
2.1. Указания по оформлению
Тщательная проработка теоретического материала является условием правильного самостоятельного выполнения контрольных заданий. В случае затруднения студент может обратиться в университет за устной или письменной консультацией.
Контрольные задания считаются принятыми, если решение всех задач выполнено принципиально правильно и отвечает указанным ниже требованиям.
-
Работа выполняется в отдельной тетради.
-
В начале работы указывается фамилия, имя, отчество, учебный шифр, специальность, домашний адрес.
-
В конце работы приводится список использованной литературы, включая методические указания.
-
Указывается дата выполнения работы и ставится личная подпись.
-
Формат заполнения листа должен учитывать поля для заметок преподавателя.
-
Решения предоставляются в общем виде с объяснением каждого этапа.
-
Приводятся исходные и полученные формулы и затем подставляются цифровые значения величин.
-
Указывается размерность и обозначения величин, используется терминология, принятая в современной литературе (на основании международной системы).
-
Рисунки, графики и диаграммы выполняются в масштабе удобном для восприятия. Возможно выполнение на миллиметровке.
-
Все условные графические обозначения должны соответствовать ЕСКД. (ГОСТ 2.721-74 – 2.748-68, ГОСТ 2.750-68 – 2.755-74).
Если в процессе проверки работы преподаватель сделал замечания, студент должен выполнить «Работу над ошибками» в той же тетради. После исправления работа вновь посылается для проверки.
Проверка работы преподавателем не исключает собеседования со студентом по порядку выполнения работы и ее результатам.
2.2. Выбор варианта и номера задачи
Номера задач, которые выполнят студент, определяются предпоследней цифрой учебного шифра. Номер варианта определяется последней цифрой учебного шифра студента. Для 0 – вариант 10.
Для четных цифр – четные номера задач: 2, 4, 6, 8, - первая контрольная, 10, 12, 14, 16, 18 – вторая контрольная.
Для нечетных цифр – нечетные номера задач: 1, 3, 5, 7, - первая контрольная, 9, 11, 13, 15, 17, - вторая контрольная.
2.3. Контрольные задачи
Задача 1. Для цепи (рис.2.1.) известны величины, указанные в таблице 1. Определить ЭДС источника, показания амперметра и вольтметра. Считая величину ЭДС неизменной, определить показания тех же приборов при обрыве цепи R6= и коротком замыкании участка R6=0.
Таблица 1.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
R0 , Ом |
0,15 |
0,2 |
0,12 |
0,3 |
0,1 |
0,25 |
0 |
0,11 |
0,4 |
0,21 |
|
R1 , Ом |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
|
R2 , Ом |
40 |
20 |
10 |
80 |
100 |
45 |
25 |
15 |
85 |
110 |
|
R3 , Ом |
8 |
4 |
2 |
16 |
20 |
9 |
5 |
3 |
17 |
22 |
|
R4 , Ом |
4 |
2 |
1,0 |
8 |
10 |
4,5 |
2,5 |
1,5 |
8,5 |
11 |
|
R5 , Ом |
2,4 |
1,2 |
0,6 |
4,8 |
6 |
2,7 |
1,5 |
0,9 |
5,1 |
6,6 |
|
R6 , Ом |
4 |
2 |
1,0 |
8 |
10 |
4,5 |
2,5 |
1,5 |
8,5 |
11 |
|
I2 , А |
0,25 |
0,5 |
1,0 |
0,15 |
0,1 |
0,2 |
0,4 |
0,7 |
0,55 |
0,8 |
Задача 2. Для разветвлений электрической цепи (рис.2.2., табл. 2) методом, использующим законы Кирхгофа, и методом контурных токов определить токи во всех ветвях.
Таблица 2.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
E1 , В |
45 |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
|
Е2 , В |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
95 |
100 |
105 |
|
R01 , Ом |
0,1 |
0,1 |
0,11 |
0,12 |
0,15 |
0,15 |
0,18 |
0,18 |
0,2 |
0,2 |
|
R02 , Ом |
0,15 |
0,15 |
0,2 |
0,22 |
0,25 |
0,25 |
0,3 |
0,3 |
0,35 |
0,35 |
|
R1 , Ом |
2 |
4 |
6 |
5 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
|
R2 , Ом |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
|
R3 , Ом |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
|
R4 , Ом |
4 |
8 |
12 |
10 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
|
R5 , Ом |
2 |
4 |
6 |
5 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Задача 3. В сеть переменного тока напряжением U включена цепь, состоящая из двух параллельных ветвей (рис.2.3.).
Определить показания приборов и реактивную мощность цепи, коэффициент мощности, построить векторную диаграмму.
Таблица 3.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
U , В |
127 |
220 |
380 |
127 |
220 |
380 |
127 |
220 |
380 |
220 |
|
R1 , Ом |
5 |
10 |
15 |
10 |
5 |
20 |
8 |
12 |
18 |
15 |
|
R2 , Ом |
3 |
6 |
8 |
12 |
14 |
16 |
2 |
4 |
8 |
7,5 |
|
Xl , Ом |
4 |
9 |
10 |
8 |
10 |
20 |
6 |
8 |
3 |
9 |
Задача 4. В сеть переменного тока параллельно включены резистор и конденсатор (рис.2.4.).
Определить показание приборов, реактивную мощность, коэффициент мощности, построить векторную диаграмму.
Таблица 4.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
U , В |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
550 |
|
R1 , Ом |
10 |
25 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
|
R2 , Ом |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
|
Xс , Ом |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
Задача 5. В цепь переменного тока с напряжением u=Umsint промышленной частоты включены резистор и катушка индуктивности.
Определить показания приборов (рис.2.5.), реактивную и полную мощность цепи. Построить треугольник сопротивлений и векторную диаграмму.
Таблица 5.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Um , В |
282 |
141 |
282 |
141 |
282 |
423 |
282 |
141 |
282 |
423 |
|
R, Ом |
3 |
4 |
5 |
3,6 |
6,34 |
6 |
9 |
8 |
10 |
8,3 |
|
Xl , Ом |
4 |
3 |
3,32 |
6 |
4,9 |
6,7 |
6,34 |
6 |
6,65 |
10 |
Задача 6. В цепи с напряжением u=Umsint и частотой 50 Гц включены резистор и конденсатор последовательно (рис.2.6.).
Определить показания приборов, реактивную и полную мощность цепи, построить векторную диаграмму и треугольник напряжений.
Таблица 6.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
R, Ом |
25 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
120 |
|
С, мкф |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
4 |
110 |
120 |
150 |
|
Um , В |
141 |
282 |
423 |
141 |
282 |
423 |
282 |
141 |
423 |
282 |
Задача 7. В трехфазную четырехпроводную сеть с симметричным линейным напряжением Uл по схеме “звезда” включены активно-индуктивный и активно-емкостный приемники (табл. 7, рис.2.7.).
Определить фазные и линейные токи, ток в нулевом проводе, активную мощность всей цепи и каждой фазы отдельно. Построить векторную диаграмму. Записать условие отсутствия тока в нулевом проводе.
Таблица 7.
|
Вариант |
Ra |
Rв |
Rс |
Xа |
Xв |
Xс |
Uл |
|
|
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
В |
|
1 |
3 |
4 |
6 |
4 |
3 |
8 |
380 |
|
2 |
1,5 |
2 |
3 |
2 |
1,5 |
4 |
220 |
|
3 |
1,0 |
1,5 |
1,5 |
1,0 |
1,0 |
2 |
127 |
|
4 |
5 |
6 |
8 |
6 |
5 |
10 |
380 |
|
5 |
4 |
5 |
7 |
5 |
4 |
9 |
220 |
|
6 |
2,5 |
3,5 |
5,5 |
3,5 |
2,5 |
7,5 |
127 |
|
7 |
7 |
8 |
10 |
8 |
7 |
12 |
380 |
|
8 |
6 |
7 |
9 |
7 |
6 |
11 |
220 |
|
9 |
3 |
3,5 |
3,5 |
4 |
6 |
8 |
127 |
|
10 |
4 |
6 |
8 |
12 |
6 |
3 |
380 |
Задача 8. В трехфазную цепь с симметричным линейным напряжением Uл включены активно-индуктивные приемники, по схеме треугольника (рис.2.8.).
Определить фазные и линейные токи, активную мощность всей цепи и каждой фазы отдельно. Построить векторную диаграмму.
Таблица 8.
|
Вариант |
Rab |
Rвc |
Rсa |
Xаb |
Xвc |
Xсa |
Uл |
|
|
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
Ом |
В |
|
1 |
2 |
4 |
6 |
1,5 |
2 |
4 |
127 |
|
2 |
4 |
8 |
10 |
3 |
4 |
8 |
220 |
|
3 |
6 |
12 |
16 |
6 |
8 |
16 |
380 |
|
4 |
3 |
5 |
7 |
5 |
6 |
10 |
660 |
|
5 |
5 |
9 |
12 |
5 |
6 |
10 |
127 |
|
6 |
8 |
14 |
18 |
8 |
10 |
18 |
380 |
|
7 |
5 |
7 |
9 |
7 |
8 |
12 |
660 |
|
8 |
7 |
11 |
14 |
1,5 |
3,5 |
7 |
127 |
|
9 |
10 |
16 |
20 |
10 |
12 |
20 |
220 |
|
10 |
9 |
13 |
16 |
3,5 |
5,5 |
9 |
380 |
Задача 9. К трехфазному трансформатору с данными, указанными в таблице, подключены приемники с cos =1 общей мощностью Р. Схема соединения обмоток трансформатора Y/Y.
Определить первичный и вторичный ток трансформатора.
Таблица 9.
|
Ве- ли- |
Вариант |
|||||||||
|
чи- на |
1
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
U1, B U2, B |
6600 220 |
10000 220 |
6000 220 |
10000 380 |
6000 660 |
6000 220 |
10000 220 |
6000 380 |
10000 660 |
10000 380 |
|
P, кВт |
60 |
80 |
120 |
150 |
200 |
70 |
80 |
45 |
250 |
100 |
|
|
0,8 |
0,85 |
0,9 |
0,8 |
0,85 |
0,8 |
0,85 |
0,9 |
0,9 |
0,8 |
Задача 10. В таблице 10 приведены паспортные данные трехфазного трансформатора (номинальные). Схема соединений обмоток Y/Y. Коэффициент нагрузки 0,8.
Определить номинальные токи трансформатора и КПД при нагрузках 50, 100, 125 % от номинальной.
Таблица 10.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
SH, kBA |
25 |
40 |
63 |
100 |
100 |
160 |
250 |
250 |
400 |
630 |
|
U1H kB U2H , kB |
6 0,4 |
10 0,4 |
6 0,4 |
10 0,4 |
6 0,4 |
10 0,4 |
6 0,4 |
1 0,4 |
6 0,4 |
10 0,4 |
|
Pxx, Вт |
105 |
150 |
220 |
310 |
365 |
460 |
600 |
780 |
920 |
1420 |
|
Ркз, Вт |
600 |
880 |
1300 |
2000 |
1970 |
2700 |
3700 |
3600 |
5400 |
7500 |
Задача 11. Для заданной схемы выпрямителя определить среднее значение тока через каждый вентиль схемы при напряжении питания 220 В. В таблице указана величина нагрузки на выходе, Rн.
Таблица 11.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Rн, Ом |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
80 |
100 |
200 |
|
Схема вы- прямления |
А |
Б |
В |
Г |
Д |
А |
Б |
В |
Г |
Д |
Примечания: А - однофазная однополупериодная (рис.1.10,а);
Б - однофазная с выводом от средней точки (рис.1.11,а);
В - однофазная мостовая (Гретца) (рис.1.12.);
Г - трехфазная с нейтральным выводом (рис.1.13,а);
Д - трехфазная мостовая (Ларионова) (рис.1.14,а).
Задача 12. Для усилительного каскада на транзисторе (рис. 1.18,а) определить приближенную величину коэффициента усиления по напряжению (RH=), а также величины входного и выходного сопротивления.
Таблица 12.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
RБ, кОм |
3 |
4 |
5 |
3 |
4 |
5 |
3 |
4 |
5 |
3 |
|
Rk, кОм |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
h11, Ом |
200 |
400 |
600 |
800 |
1000 |
5000 |
7000 |
900 |
1100 |
300 |
|
h21, Ом |
10 |
20 |
30 |
25 |
40 |
35 |
28 |
32 |
38 |
15 |
Задача 13. По номинальным данным двигателя постоянного тока параллельного возбуждения определить вращающий момент двигателя при номинальном режиме и скорость вращения якоря (ротора) в режиме Х.Х.
Таблица 13.
|
Вариант |
РН |
UH |
IH |
nH |
RЯ |
RB |
|
|
кВт |
В |
А |
об/мин |
Ом |
Ом |
|
1 |
40 |
115 |
384 |
600 |
0,0082 |
28 |
|
2 |
50 |
115 |
480 |
500 |
0,0075 |
32 |
|
3 |
60 |
115 |
572 |
600 |
0,008 |
36 |
|
4 |
70 |
115 |
670 |
500 |
0,007 |
40 |
|
5 |
80 |
115 |
759 |
600 |
0,006 |
44 |
|
6 |
90 |
220 |
429 |
500 |
0,0072 |
48 |
|
7 |
100 |
220 |
495 |
600 |
0,0075 |
52 |
|
8 |
110 |
220 |
550 |
500 |
0,007 |
56 |
|
9 |
120 |
220 |
605 |
600 |
0,0065 |
60 |
|
10 |
130 |
220 |
649 |
500 |
0,006 |
64 |
Задача 14. Номинальные данные двигателя постоянного тока приведены в таблице 14.
Определить скорость вращения якоря (ротора) при Х.Х. и построить естественную механическую характеристику. Реакции якоря не учитывать.
Таблица 14.
|
Вариант |
РН |
UH |
IH |
nH |
RЯ |
RB |
|
|
кВт |
В |
А |
об/мин |
Ом |
Ом |
|
1 |
11 |
110 |
118 |
1500 |
0,0496 |
35 |
|
2 |
6 |
100 |
66 |
1000 |
0,114 |
44 |
|
3 |
4,5 |
110 |
52 |
750 |
0,187 |
44 |
|
4 |
19 |
220 |
98 |
3000 |
0,054 |
104 |
|
5 |
32 |
220 |
168 |
3000 |
0,045 |
60,5 |
|
6 |
19 |
220 |
103 |
1500 |
0,124 |
76,8 |
|
7 |
10 |
220 |
63 |
1000 |
0,3 |
85,0 |
|
8 |
7 |
220 |
42 |
750 |
0,546 |
106 |
|
9 |
8 |
220 |
43 |
1000 |
0,328 |
136 |
|
10 |
6 |
220 |
33,5 |
750 |
0,531 |
154 |
Задача 15. Для асинхронного трехфазного короткозамкнутого электродвигателя, данные которого указаны в таблице 15, определить ток, потребляемый из сети, номинальную скорость вращения, номинальный, максимальный и пусковой моменты, пусковой ток.
Таблица 15.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
РН, кВт |
17 |
22 |
30 |
13 |
17 |
22 |
10 |
13 |
17 |
22 |
|
UН, В |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
380 |
|
SН, % |
3,3 |
3,3 |
3,3 |
3,2 |
3,2 |
3,2 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
3,5 |
|
р |
1 |
1 |
1 |
2 |
2 |
2 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
cos H |
0,88 |
0,88 |
0,9 |
0,88 |
0,88 |
0,88 |
0,86 |
0,86 |
0,87 |
0,87 |
|
Н, % |
88 |
89 |
90 |
88,5 |
89,5 |
90 |
87 |
88 |
89 |
89,5 |
|
КI |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
7 |
|
Кмах |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
2,0 |
2,0 |
2,0 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
1,8 |
|
Кпуск |
1,2 |
1,1 |
1,1 |
1,3 |
1,3 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
Задача 16. По номинальным данным трехфазного асинхронного двигателя серии 4А построить механическую характеристику.
Таблица 16.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
UЛ, В |
380 |
380 |
220 |
220 |
380 |
220 |
380 |
220 |
380 |
220 |
|
РН, кВт |
2,2 |
4,0 |
7,5 |
15 |
22 |
11 |
30 |
1,1 |
1,5 |
3 |
|
n, об/мин |
2850 |
720 |
1455 |
975 |
2940 |
1460 |
980 |
2810 |
1415 |
700 |
|
Мmax MH |
2,6 |
2,6 |
3,0 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
2,4 |
2,2 |
2,2 |
2,2 |
|
, % |
81 |
79 |
87,5 |
87,5 |
88,5 |
87,5 |
90,5 |
77,5 |
77 |
79 |
Задача 17. По заданному графиком (рис.2.9.) режиму работы механизма определить требуемую мощность и выбрать тип двигателя для его привода, если скорость вращения вала задана в таблице.
Таблица 17.
|
Величина |
Вариант |
|||||||||
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
n, об/мин |
900 |
950 |
1460 |
2970 |
1480 |
1410 |
2920 |
730 |
2890 |
710 |
Задача 18. Для двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением серии 2П рассчитать сопротивление пускового реостата в цепи якоря для ограничения пускового тока до 2IЯН.
Начертить схему включения двигателя в сеть с пусковым реостатом.
Таблица 18.
|
Вариант |
РН |
UH |
n |
Н |
RЯ |
RB |
|
|
кВт |
В |
об/мин |
|
Ом |
Ом |
|
1 |
8 |
220 |
1000 |
0,804 |
0,05 |
64 |
|
2 |
6 |
110 |
1000 |
0,822 |
0,07 |
32 |
|
3 |
4 |
110 |
1000 |
0,812 |
0,06 |
86 |
|
4 |
2,4 |
220 |
1500 |
0,808 |
0,83 |
440 |
|
5 |
10 |
110 |
1500 |
0,832 |
0,03 |
24 |
|
6 |
12 |
220 |
1000 |
0,835 |
0,01 |
18 |
|
7 |
5,6 |
110 |
1500 |
0,825 |
0,075 |
98 |
|
8 |
1,2 |
220 |
1000 |
0,8150 |
0,85 |
202 |
|
9 |
4,5 |
220 |
1000 |
0,816 |
0,055 |
115 |
|
10 |
3,6 |
110 |
1000 |
0,818 |
0,065 |
145 |