- •Е. М. Завьялов, в. Е. Завьялов сборник заданий по электротехнике
- •Введение
- •Методические указания по решению задач
- •Требования к оформлению контрольной работы
- •Методические указания по темам курса и контрольные задания
- •1. Линейные электрические цепи постоянного тока
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задачи Задача 1. 1.В цепи рис. 9 известны значения токов и сопротивлений
- •Линейные электрические цепи переменного тока
- •2. Однофазные цепи
- •Метод непосредственного применения законов Кирхгофа
- •Метод контурных токов
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задачи
- •3. Трехфазные цепи
- •Вопросы для самоконтроля
- •Контрольные задачи
- •4. Переходные процессы в электрическох цепях
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задачи
- •5. Переодические несинусоидальные токи в электрических цепях
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задачи
- •Библиографический список
- •Содержание
Вопросы для самоконтроля
1. В трехфазную линию включены два приемника по схеме “треугольник”. Начертите соответствующую схему и введите в нее измерительные приборы для измерения линейных и фазных токов и напряжений.
2. Начертите такую же схему для приемников, соединенных по схеме “звезда” с нейтральным проводом.
3. Напишите выражение для мгновенных значений напряжений, образующих трехфазную симметричную систему (для фазы А начальную фазу напряжений приравнять равной нулю).
4. Напишите выражение для мгновенных значений токов, образующих симметричную трехфазную систему, если начальная фаза тока в фазе А равна .
5. Приемник соединен треугольником. В фазу А включен реостат, в фазу В – катушка (L, R), в фазу С – конденсатор. Начертите топографическую диаграмму напряжений и векторную диаграмму токов.
6. Действующее значение линейного тока в симметричном приемнике, соединенном по схеме “звезда” без нейтрального провода, равно I. В одном из линейных проводов произошел обрыв. Чему равны токи в двух других линейных проводах?
7. Напишите выражение для активной, реактивной и полной мощности трехфазной системы.
8. К трехфазной линии подключен электродвигатель. Для повышения коэффициента мощности цепи подключены статические конденсаторы, соединенные треугольником. Начертите соответствующую схему.
9. Трехфазный приемник соединен по схеме “звезда” с нейтральным проводом. Фазные токи в приемнике равны соответственно 50, 80 и 20 А и сдвинуты относительно фазных напряжений соответственно на углы -30, -60 и +60о. Начертите топографическую диаграмму напряжений и векторную диаграмму токов.
10. Докажите, что в симметричной трехфазной системе токов сумма их мгновенных значений всегда равна нулю.
11. Изобразите топографическую векторную диаграмму напряжений и покажите на ней векторы токов для трехфазной системы, соединенной по схеме “звезда” с нейтральным проводом, если одну фазу включен резистор с сопротивлением R, а в две другие – катушки с индуктивностямии.
12. . Изобразите топографическую векторную диаграмму напряжений и покажите на ней векторы токов для трехфазной системы, соединенной треугольником, если в одну фазу включен элемент с параметром R, во вторую – с параметром L и в третью – с параметром С.
13. Изобразите схему компенсации реактивной мощности для повышения коэффициента мощности трехфазной системы.
Контрольные задачи
Задача 3. 1. К трехфазной линии с линейным напряжением подключен симметричный трехфазный приемник, соединенный треугольником (см. рис. 123).
Активные и реактивные сопротивления в фазы приемника соответственно равны и. Определить ток в фазах приемника и линейных проводах, а также потребляемую приемником активную мощность в режимах:а) симметричном трехфазном; б) при обрыве одной фазы приемника; в) при обрыве линейного провода (вследствие сгорания плавкой вставки предохранителя). Построить для всех режимов топографические диаграммы напряжений и показать на них векторы токов.
№ варианта |
Данные к задаче 3.1 |
№ варианта |
Данные к задаче 3.1 | ||||
UЛ, В |
RФ, Ом |
XФ, Ом |
UЛ, В |
RФ, Ом |
XФ, Ом | ||
1 |
127 |
3 |
4 |
6 |
380 |
15 |
8 |
2 |
220 |
6 |
8 |
7 |
127 |
3 |
-4 |
3 |
380 |
8 |
15 |
8 |
220 |
6 |
-8 |
4 |
127 |
4 |
3 |
9 |
380 |
8 |
-15 |
5 |
220 |
8 |
6 |
10 |
220 |
8 |
-6 |
Задача 3. 2. К трехфазной линии с линейным напряжением подключен несимметричный приемник, соединенный по схеме “звезда” с нейтральным проводом (см. рис. 118). Активные и реактивные сопротивления фаз соответственно равны,;,;,. Сопротивление нейтрального провода пренебрежимо мало. Определить токи в фазах приемника, линейных проводах и нейтральном проводе в режимах:а) трехфазном; б) при обрыве линейного А; в) при коротком замыкании фазы А приемника и обрыве нейтрального провода. Определить активную мощность, потребляемую приемником, в указанных трех режимах. Построить для всех режимов топографические диаграммы напряжений и показать на них векторы токов.
№ варианта |
Данные к задаче 3.2 | ||||||
UЛ, В |
RА, Ом |
XА, Ом |
RВ, Ом |
XВ, Ом |
RС, Ом |
XС, Ом | |
1 |
220 |
10 |
0 |
3 |
4 |
0 |
-12 |
2 |
380 |
10 |
0 |
4 |
-3 |
12 |
9 |
3 |
220 |
11 |
0 |
6 |
8 |
18 |
-24 |
4 |
380 |
19 |
0 |
8 |
-6 |
24 |
18 |
5 |
220 |
20 |
0 |
12 |
16 |
18 |
-24 |
6 |
380 |
20 |
0 |
16 |
-12 |
12 |
9 |
7 |
220 |
22 |
0 |
1,5 |
2 |
9 |
-12 |
8 |
380 |
38 |
0 |
2 |
-1,5 |
6 |
8 |
9 |
220 |
20 |
0 |
18 |
24 |
4 |
-3 |
10 |
380 |
19 |
0 |
24 |
-18 |
3 |
4 |
Задача 3. 3. К трехфазной линии с линейным напряжением подключены три одинаковых приемника, соединенных звездой (см. рис. 121). Активное и реактивное сопротивления каждого приемника равныR и X. Определить токи в фазах нагрузки и линейных проводах, а также потребляемую нагрузкой активную мощность в режимах: а) симметричном трехфазном; б) при обрыве одной фазы нагрузки; в) при коротком замыкании той же фазы нагрузки. Построить для всех режимов топографические диаграммы напряжений и показать на них векторы токов.
№ варианта |
Данные к задаче 3.3 |
№ варианта |
Данные к задаче 3.3 | ||||
UЛ, В |
R, Ом |
X, Ом |
UЛ, В |
R, Ом |
X, Ом | ||
1 |
220 |
1 |
3 |
6 |
380 |
6 |
8 |
2 |
380 |
3 |
1 |
7 |
220 |
8 |
6 |
3 |
220 |
3 |
4 |
8 |
380 |
5 |
3 |
4 |
380 |
4 |
3 |
9 |
220 |
2 |
5 |
5 |
220 |
3 |
5 |
10 |
380 |
3 |
7 |
Задача 3. 4. К трехфазной линии с линейным напряжением подключены два симметричных трехфазных приемника (рис. 126). Один из них соединен звездой и потребляет активную мощностьпри коэффициенте мощности, другой – треугольником и потребляет мощностьпри.
Для повышения коэффициента мощности установки до единицы к той же линии подключается батарея конденсаторов, соединенная звездой; сопротивление соединительных проводов между батареей конденсаторов и трехфазной линией равно . Определить:а) токи в проводах трехфазной линии при отключенной и включенной батарее конденсаторов; б) реактивную мощность в фазе батареи конденсаторов, необходимо для повышения коэффициента мощности установки до единицы; в) емкость в фазе батареи конденсаторов и ток в фазе; г) мощность потерь в соединительных проводах между батареей конденсаторов и трехфазной линией.
№ варианта |
Данные к задаче 3.4 |
№ варианта |
Данные к задаче 3.4 | ||||||||
P1, кВт |
cosφ1 |
r2, кВт |
сosφ2 |
RФ, Ом |
P1, кВт |
cosφ1 |
r2, кВт |
сosφ2 |
RФ, Ом | ||
1 |
3 |
0,7 |
10 |
0,5 |
0,1 |
6 |
10 |
0,6 |
4 |
0,4 |
0,5 |
2 |
4 |
0,7 |
8 |
0,5 |
0,2 |
7 |
12 |
0,6 |
3 |
0,5 |
0,4 |
3 |
5 |
0,5 |
6 |
0,5 |
0,3 |
8 |
14 |
0,7 |
6 |
0,6 |
0,3 |
4 |
6 |
0,8 |
5 |
0,5 |
0,4 |
9 |
16 |
0,8 |
5 |
0,6 |
0,2 |
5 |
8 |
0,5 |
6 |
0,5 |
0,5 |
10 |
18 |
0,9 |
4 |
0,5 |
0,1 |
Рис.
126
Задача 3. 5. К трехфазной линии с линейным напряжением подключены: трехфазный симметричный приемник, соединенный треугольником, и группа однофазных приемников, соединенных по схеме “звезда” с нейтральным проводом (рис. 127). Комплексное сопротивление фазы симметричного приемника задано:. Мощности, потребляемые однофазными приемниками, равны,,при. Сопротивление нейтрального проводапренебрежимо мало. Определить:а) фазные и линейные токи в приемнике, соединенном треугольником; б) токи в однофазных приемниках; в) активную, реактивную и полную мощности на зажимах линии. Построить топографическую диаграмму напряжений и векторную диаграмму токов. Пользуясь векторной диаграммой токов, определить показание каждого из амперметров.
№ варианта |
Данные к задаче 3.5 | |||||
U Л, В |
ZФ, Ом |
ΦФ, Ом |
Pa, Вт |
Pb, Вт |
Pc, Вт | |
1 |
220 |
10 |
15 |
2200 |
4400 |
6600 |
2 |
220 |
11 |
30 |
1200 |
2400 |
3600 |
3 |
380 |
20 |
15 |
5500 |
3300 |
7700 |
4 |
380 |
19 |
30 |
550 |
1100 |
1650 |
5 |
220 |
22 |
30 |
2000 |
4000 |
6000 |
6 |
220 |
20 |
45 |
2400 |
1200 |
1200 |
7 |
380 |
38 |
45 |
1600 |
3200 |
4800 |
8 |
380 |
20 |
30 |
3600 |
7200 |
2400 |
9 |
500 |
50 |
30 |
1200 |
1800 |
2400 |
10 |
500 |
25 |
15 |
2000 |
4000 |
1000 |
Рис.
127