- •Часть 1. Тема «Законы постоянного тока» 10
- •Часть 2. Электромагнетизм 27
- •Часть 3. Переменный ток (краткая теория) 44
- •Часть 4. Трехфазный ток 76
- •Часть 5. Трансформаторы 98
- •Часть 6. Электрические машины 128
- •Часть 7. Практическая работа: Расчет стоимости электроэнергии 174
- •Указания к выполнению и оформлению контрольных работ
- •Выбор вариантов задач контрольной работы
- •Содержание учебной дисциплины
- •Раздел 1 Электрическое поле. Электрические цепи постоянного тока
- •Раздел 2. Электромагнетизм и электромагнитная индукция
- •Раздел 3. Электрические измерения и электротехнические приборы
- •Раздел 4. Электрические цепи переменного однофазного тока
- •Раздел 5. Трехфазные электрические цепи
- •Раздел 6. Трансформаторы
- •Раздел 7. Электрические машины переменного и постоянного тока
- •Раздел 8. Основы электроники. Полупроводниковые приборы
- •1.1 Закон Ома для участка и полной цепи
- •1.2. Последовательное и параллельное соединение проводников
- •Последовательное соединение
- •Общее напряжение u на проводниках равно сумме напряжений u1, u2 ,u3 равно:
- •Параллельное соединение
- •1.3. Расчет сложных цепей. Правила Кирхгофа
- •1.4. Пример на запись уравнений по законам Кирхгофа
- •1.5. Уравнение баланса мощностей
- •1.6. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра
- •1.7. Примеры решения задач
- •1.7.1. Пример 1
- •1.7.2. Пример 2
- •1.7.3. Пример 3
- •1.5. Задания к контрольной работе Задачи вариантов 1 – 10, 11 – 20, 21-30
- •Задачи вариантов 31- 40, 41 – 50
- •Часть 2. Электромагнетизм
- •2.1. Основные формулы и уравнения
- •Взаимодействие проводников с током. Электромагнит.
- •Напряженность магнитного поля. Магнитное напряжение.
- •Закон полного тока.
- •Индуктивность
- •Энергия магнитного поля
- •Взаимная индукция
- •2.2. Вопросы по теме «Магнитные свойства вещества»
- •1 Вариант
- •2 Вариант
- •3 Вариант
- •2.3. Характеристики намагничивания стали
- •2.4. Расчет магнитной цепи
- •Теоретическая часть
- •2.5. Задача на расчет магнитной цепи Задача 1. Прямая задача расчета мц
- •Порядок расчета.
- •Задача 2. (обратная задача расчета мц)
- •2.6. Задания вариантам практической работе «Расчет магнитных цепей»
- •Часть 3. Переменный ток (краткая теория)
- •3.1. Получение синусоидальной эдс
- •3.2. Характеристики синусоидальных величин
- •3.3. Цепь переменного тока с активным сопротивлением
- •3.4. Цепь с катушкой индуктивности
- •3.5. Цепь с конденсатором
- •3.6. Основные формулы и уравнения
- •3.7. Задачи с решениями по теме
- •3.8. Методические указания к решению задач
- •Общее решение типовых задач
- •3.9. Примеры задачи при последовательном соединении Особенности расчета цепи при другой комбинации элементов схемы
- •3.10. Порядок построения диаграммы
- •3.11. Расчет параллельных цепей переменного тока
- •3.12. Пример задачи параллельного соединения
- •Решение.
- •Построение векторной диаграммы
- •3.13. Практическая работа
- •3.14. Задания по теме «Синусоидальный переменный ток» Задачи вариантов 1 -10
- •Задачи вариантов 11-20
- •3Адачи вариантам 21 – 30
- •Задачи вариантам 31- 40
- •Задачи вариантов 41 – 50
- •Часть 4. Трехфазный ток
- •4.1. Трехфазный ток (краткая теория)
- •4.1.1. Трехфазные системы
- •4.1.2. Схемы соединения трехфазных систем
- •Соединение обмоток генератора звездой
- •2. Соотношение между линейными и фазными напряжениями при соединении обмоток генератора звездой
- •3. Соединение обмоток генератора треугольником
- •4. Соединение приемников энергии звездой
- •4.2. Методические указания по теме «Трехфазные электрические цепи»
- •4.3. Пример решения задачи по схеме «звезда»
- •4.4. Пример решения задачи по схеме «треугольник»
- •Решение.
- •Порядок построения векторной диаграммы
- •4.5. Задания контрольной работе Задачи вариантов 1 -10
- •Задачи вариантов 11 – 20
- •Задачи вариантов 21 – 30
- •Задачи вариантов 31 – 40
- •Задачи вариантов 41 – 50
- •Часть 5. Трансформаторы
- •5.1. Устройство, назначение, принцип работы, применение
- •5.1. 1. Назначение и применение
- •5.1.2. Устройство трансформатора
- •5.1. 3. Нагрев и охлаждение трансформаторов
- •5.1.4. Формула трансформаторной эдс
- •5.1.5. Принцип действия. Коэффициент трансформации
- •5.1.6. Холостой ход однофазного трансформатора
- •5.1.7. Работа нагруженного трансформатора и диаграмма магнитодвижущих сил
- •5.1.8. Изменение напряжения трансформатора при нагрузке
- •5.1.9. Мощность потерь в обмотках нагруженного трансформатора
- •5.1.10. Трехфазные трансформаторы
- •5.1.11. Регулирование напряжения трансформаторов
- •5.1.12. Автотрансформаторы
- •5.1.13. Измерительные трансформаторы
- •5.1.14. Сварочные трансформаторы
- •5.2. Расчет трансформатора
- •5.2.1. Номинальные значения
- •5.2.2. Пример по схеме «звезда» (однофазный трансформатор)
- •5.2. 3. Пример задачи трехфазного трансформатора
- •5.3. Задания контрольной работе Задачи вариантов 1 – 10 (однофазный понижающий трансформатор)
- •Задачи вариантам 11-20
- •Технические данные трансформатора
- •Часть 6. Электрические машины
- •6.1. Электрические машины переменного тока (теория)
- •6.1.1. Назначение и их классификация.
- •6.1.2. Вращающееся магнитное поле
- •2. Подключить к катушкам несовпадающие по фазе токи.
- •6.1.3. Устройство трехфазных асинхронных двигателей
- •6.1.4. Принцип действия асинхронного двигателя
- •6.1.5. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей
- •6.1.6. Однофазные асинхронные двигатели
- •1. Однофазный двигатель не имеет пускового момента. Он будет вращаться в ту сторону, в которую раскручен внешней силой.
- •6.1.7. Принцип действия асинхронного и синхронного двигателей
- •6.2. Электрические машины постоянного тока
- •6.2.1. Устройство машин постоянного тока
- •6.2.2. Принцип действия машины постоянного тока
- •6.2.3. Электродвижущая сила якоря и электромагнитный момент
- •6.2.4. Генераторы постоянного тока
- •6.2.5. Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением
- •6.2.6. Общие сведения о двигателях с последовательным и смешанным возбуждением
- •6.2.7. Коллекторные двигатели переменного тока
- •6.2.7. Синхронные двигатели. Конструкция, принцип действия
- •6.3. Методические указания и задачи
- •6.3.1. Расчет генератора постоянного тока
- •Решение
- •6.3.2. Расчет двигателя постоянного тока
- •Решение
- •6.3. 3. Расчет двигателей переменного тока
- •Пример расчета двигателя
- •Решение
- •6.3.4. Расчет трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •6.4. Задания контрольных работ Задачи вариантов 1 - 10
- •Задачи вариантов 11 - 20
- •Задачи вариантам 21 - 30
- •Часть 7. Практическая работа: Расчет стоимости электроэнергии
- •Часть 8. Электробезопасность
- •8.1. Защитное заземление и зануление на строительных площадках
- •Возможные прикосновения
- •2. Режим нейтрали трансформатора
- •3. Трехфазная трехпроводная сеть с изолированной нейтралью
- •4. Защитное заземление и зануление
- •5. Защитное зануление
- •Первое требование
- •Второе требование
- •8.2. Общие требования к заземляющим устройствам
- •Естественные и искусственные заземлители
- •8.3. Заземление и зануление передвижных установок и переносных электроинструментов
- •8.4. Правила эксплуатации защитного заземления и зануления
- •Часть 9. Практическая работа. Тема. Выбор типа электродвигателя
- •2. Режимы работы
- •3.Выбор двигателей для различных режимов работы
- •3.1.Продолжительный режим работы
- •3.2.Повторно-кратковременный режим работы
- •3.3. Кратковременный режим работы
- •1.4. Определить моменты двигателя
- •2.3. Определяется расчетная продолжительность включения:
- •Задания контрольной работы
- •Технические данные асинхронных двигателей основного исполнения
- •Часть 10. Экзаменационные вопросы по электротехнике
- •10.1. Критерии оценивания
- •10.2. Экзаменационные вопросы
- •Литература
6.4. Задания контрольных работ Задачи вариантов 1 - 10
На рисунке представлена схема генератора постоянного тока с параллельным возбуждением, работающего в режиме номинальной нагрузки, для которого известны:
Р ном - номинальная мощность;
UНОМ - номинальное напряжение;
R Я -- сопротивление якоря;
IВ - ток возбуждения;
РХ - потери холостого хода.
Определить:
Iном - номинальный ток нагрузки;
IЯ - ток якоря генератора;
PЯ - потери мощности в якоре;
Рв - потери мощности в обмотке возбуждения;
РЩ - потери мощности в щеточном контакте, ∆U Щ =2В;
РДОБ - добавочные потери мощности;
∑Р – суммарные потери мощности;
η НОМ - коэффициент полезного действия.
Данные .задачи своего варианта взять из таблицы.
Известная величина |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Рном, кВт |
50 |
70 |
42 |
27 |
35 |
55 |
32 |
42 |
65 |
70 |
U1ном, В |
230 |
115 |
230 |
115 |
115 |
230 |
230 |
460 |
460 |
230 |
R Я , Ом |
0,04 |
0,01 |
0,05 |
0,03 |
0,04 |
0,04 |
0,07 |
0,1 |
0,07 |
0,02 |
IВ, А |
4,3 |
12 |
3,6. |
7 |
б |
2,4 |
4,2 |
2,7 |
2,8 |
6 |
PХ, Вт |
1500 |
2100 |
1260 |
1080 |
1400 |
1650 |
1280 |
1080 |
1950 |
1400 |
Задачи вариантов 11 - 20
На рисунке представлена схема двигателя постоянного тока смешанным возбуждением, работающего в номинальном режиме, для которого известны:
Р ном - номинальная мощность на валу двигателя;
UНОМ - номинальное напряжение, подведенное к двигателю;
η ном - номинальный коэффициент полезного действия;
пном - частота вращения вала двигателя;
R Я -- сопротивление обмотки якоря;
РДП - сопротивление обмотки добавочных полюсов;
RС - сопротивление последовательной /сериесной/ обмотки возбуждения;
R ш - сопротивление параллельной /шунтовой/ обмотки возбуждения.
Определить:
М -- вращающий момент на валу двигателя;
P1НОМ - мощность, потребляемую двигателем из сети;
IНОМ - ток, потребляемый двигателем из сети;
I ш - ток в параллельной обмотке возбуждения;
IЯ - ток в обмотке якоря (он же протекает через обмотку добавочных полюсов и последовательную обмотку возбуждения);
∑P - суммарные потери мощности в двигателе;
Ря - электрические потери мощности в обмотке якоря;
Рдп - электрические потери мощности в обмотке дополнительных полюсов;
РС - электрические потери мощности в последовательной обмотке возбуждения;
PШ - электрические потери мощности в параллельной обмотке возбуждения;
Рщ - электрические потери мощности в переходном контакте щеток коллектора, приняв ∆U =2В;
РДОБ - добавочные потери мощности;
Рх - потери холостого хода, состоящие из потерь в стали и механических потерь.
Данные для своего варианта взять из таблицы.
Известная величина |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
Р2ном, кВт |
1,5 |
3,2 |
6,0 |
8,0 |
11,0 |
19,0 |
25,0 |
55,0 |
100,0 |
.200,0 |
U ном, B |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
220 |
η ном,% |
78,8 |
79,0 |
82,0 |
84,5 |
83,4 |
84,67 |
86,7 |
88,8 |
90,69 |
92,2 |
п ном , об/мин |
1500 |
1500 |
1500 |
1500 |
1500 |
1500 |
1500 |
1500 |
1500 |
1500 |
RЯ , Ом |
2,344 |
0,912 |
0,459 |
0,265 |
0,203 |
0,140 |
0,09314 |
0,0275 |
0,0122 |
0,00426 |
RДП , Ом |
0,623 |
0,331 |
0,139 |
0,094 |
0,0886 |
0,0485 |
0,0351 |
0,0135 |
0,00544 |
0,00188 |
RС, Ом |
0,102 |
0,0826 |
0,0371 |
0,0263 |
0,0256 |
0,00683 |
0,00451 |
0,00272 |
0,000815 |
0,000522 |
RШ , Ом |
500 |
220 |
174 |
137,5 |
164 |
100 |
НО |
88 |
73,3 |
44 |