- •Пояснительная записка
- •Электротехника и Электроника
- •Часть 1: Электрические цепи, трансформаторы, электрические машины
- •420075, Казань, к.Маркса 68
- •Вопрос1. Нарисовать схему замещения электрической цепи. Объяснить какие процессы отражают элементы этой схемы.
- •Вопрос2. Записать выражение для полного сопротивления, тока и коэффициента мощности при резонансе напряжений.
- •Вопрос3. В чем заключается явление резонанса напряжений и при каких условиях оно возникает?
- •Вопрос4. Изменением каких параметров электрической цепи (см. Рис.1) можно получить резонанс напряжений ?
- •Вопрос5. С помощью каких приборов и по какому признаку можно судить о возникновении резонанса напряжений в электрической цепи?
- •Вопрос 6: Провести анализ построенных векторных диаграмм до и после резонанса напряжений и объяснить, в каком случае входное напряжение опережает ток, а в каком – отстает от тока.
- •Вопрос7. По схеме замещения исследуемой цепи проанализировать к чему приведет изменение активного сопротивления электрической цепи при резонансе напряжений.
- •Вопрос8. Сохраняется ли резонанс напряжений, если изменить только напряжение питающей сети?
- •Вопрос9. Объяснить ход кривых полученных в этой работе.
- •Вопрос10. Какую опасность для электрических устройств представляет резонанс напряжений? Где используется резонанс напряжений?
- •Вопрос1. Как обозначаются зажимы трехфазного источника и приемника?
- •Вопрос2. Как соединяются электроприемники «звездой»?
- •Вопрос3. Какими уравнениями выражаются мгновенные значения фазных напряжений и токов при симметричной нагрузке?
- •Вопрос4. В каком соотношении находятся линейные и фазные напряжения при симметричной нагрузке?
- •Вопрос5. Какой режим работы трехфазной цепи называют несимметричным?
- •Вопрос6. Для чего используется нейтральный провод?
- •Вопрос7. Какими уравнениями описывается электрическое состояние цепи при несимметричной нагрузке?
- •Вопрос8. Как построить совмещенные векторные диаграммы напряжений и токов для исследованных режимов трехфазной цепи?
- •Вопрос9.. К чему приведет обрыв нейтрального провода при несимметричной нагрузке?
- •Вопрос10. Как изменяется напряжение при обрыве одной фазы в четырехпроводной и трехпроводной сетях?
- •Вопрос11. А) Как изменяется напряжение при коротком замыкании фазы в трехпроводной сети?
- •Мощность приемников при любом виде нагрузки
- •Контрольные вопросы
- •Вопрос 1: Где и с какой целью применяют катушки со стальным сердечником?
- •Вопрос 4-2. С какой целью магнитопроводы электротехнических устройств изготавливают из ферромагнитных материалов?
- •Вопрос 4-3. Объяснить характер изменения индуктивного и полного сопротивления катушки с сердечником от протекающего через него тока.
- •Вопрос 4-4 . Как уменьшить потери энергии на гистерезис и вихревые токи?
- •Вопрос 4-5 .. Нарисовать и объяснить схему замещения катушки с сердечником.
- •Вопрос 6. Как определяются параметры схемы замещения и зависят ли они от подводимого напряжения?
- •Вопрос 7. Объяснить характер зависимостей ; ; ; .
- •Вопрос 5-1. Устройство и принцип действия трансформатора.
- •Вопрос 5-2. Записать и объяснить формулы эдс и уравнения электрического и магнитного состояний трансформатора
- •Вопрос 5-3. Что такое «коэффициент трансформации»?
- •Вопрос 5-4. Нарисовать и объяснить схему замещения нагруженного трансформатора.
- •Вопрос 5-5: Как проводятся опыты холостого хода и короткого замыкания?
- •Вопрос 6: Объяснить причины и характер изменения напряжения вторичной обмотки при изменении нагрузки.
- •Вопрос 7: Как определяется кпд силовых трансформаторов?
- •Вопрос 6-1. Объясните устройство и принцип действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Ответ 6-1 Двигатель состоит из статора и ротора.
- •Ротор начинает вращаться.
- •Вопрос 6-2. Какими достоинствами и недостатками обладает трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором?
- •Вопрос 6-3. Дать характеристику магнитного поля асинхронного двигателя.
- •Вопрос 6-4. Как осуществить реверс двигателя?
- •Вопрос 6-5. Что такое режим идеального хода в двигателе?
- •Вопрос 6-6. Почему ток холостого хода асинхронного двигателя больше тока холостого хода трехфазного трансформатора такой же мощности?
- •Вопрос 6-7. Чему равно скольжение в номинальном, критическом, пусковом режимах и при холостом ходе?
- •Вопрос 6-8. Показать на механической характеристике основные режимы работы асинхронного двигателя
- •Вопрос 6-9. Перечислить и объяснить основные способы регулирования частоты вращения асинхронного двигателя.
- •Вопрос 6-10: в чем особенности пускового режима асинхронного двигателя?
- •Вопрос 6-11: Перечислить и сравнить различные способы пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
- •Вопрос 6-12: Объяснить особенности рабочих характеристик асинхронного двигателя.
- •Вопрос 6-13: Где используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором?
- •Вопрос1: Объяснить устройство и принцип действия двигателя параллельного возбуждения.
- •Вопрос 6. Какими способами можно регулировать частоту вращения двигателя параллельного возбуждения и каковы преимущества и недостатки каждого из них?
- •Вопрос 7 .Объясните процесс саморегулирования двигателя.
- •Вопрос 8 . Как производится реверсирование двигателя?
- •Вопрос 9 Объясните характеристики двигателя: характеристику холостого хода , рабочие характеристики , , , , механическую и регулировочную .
- •Вопрос 10. Сделать оценку двигателя, укажите преимущества и недостатки двигателя параллельного возбуждения.
- •Б). Лампочка в фазе b будет гореть ярче; в). Лампочка в фазе с будет гореть ярче;
Вопрос9.. К чему приведет обрыв нейтрального провода при несимметричной нагрузке?
Ответ9. Обрыв нейтрального провода при несимметричной нагрузке приведет
а) к появлению напряжения смещения нейтрали,
б) к неравенству фазных напряжений приемника ( и токов в фазах нагрузки).
ŮA≠Ů а ; ŮВ ≠Ůb; ŮC ≠Ůc
Ů а ≠Ůb ≠Ůc; İa≠ İb≠İc.
Вопрос10. Как изменяется напряжение при обрыве одной фазы в четырехпроводной и трехпроводной сетях?
Ответ10 а) При обрыве одной фазы ( например обрыв фазы а) в четырехпроводной сети фазные напряжения Ůа,Ůb,ŮC останутся прежними, а ток в нейтральном проводе измениться:
İNn= İb + İc, (Ia=0)
б) При обрыве одной фазы ( например обрыв фазы а) в трехпроводной сети фазные токи и напряжения изменятся, при этом независимо от предыдущего состояния цепи токи будут равны :
напряжения будут равны :
Ůb= İb·Żb ; Ůc= İb·Żc , Ůа= ŮА- ŮNn
В случае если Żb= Żc, то:
Ůb= Ůc= ŮBC/2, Uа= √3/2 ·UBC=3/2 ·UФ
Вопрос11. А) Как изменяется напряжение при коротком замыкании фазы в трехпроводной сети?
б)К чему приведет короткое замыкание фазы в четырехпроводной сети?
Ответ11 1. .Короткое замыкание фазы( например фазы «а») в трехпроводной сети приведет к:
1). Фазное напряжения Uа =0.
2) При замыкании фазы «а» и одинаковой нагрузки двух других фаз (то есть при соединении начала нагрузки фазы А с нулевой точкой нагрузки) точка n перемещается в точку А.( рис 11.1) Фазное напряжение Ůа становится равным нулю, ток İa увеличивается, а фазные напряжения Ůb и Ůc становятся равными линейным. При этом вектора UC и UAC будут параллельны, а вектора Ub и UAB будут направлены встречно, UC = UAC , Ub = ─ UAB.
Рис 11.1
Ответ11 2. Короткое замыкание фазы( например фазы «b») в четырехпроводной сети приведет:
1) К замыканию генератора фазы «b», при этом ток короткого замыкания будет ограничен только внутренним сопротивлением генератора фазы «В» Zint. и сопротивлением линейного и нейтрального проводов.
2) Фазное напряжения Ub станет равным 0.
3) Фазные напряжения Uа и Uc нагрузок не изменятся.
Вопрос12. К чему приводит обрыв линейного провода в трехфазной установке а)четырехпроводной и б)трехпроводной систем?
Ответ12 а) В четырехпроводной системе – к изменению тока в нейтральном проводе. Напряжения не изменяются.
б) В трехпроводной системе при обрыве фазы А сопротивление Żb и Żc окажутся соединенными последовательно и включенными на линейное напряжение ŮBC.
Разность потенциалов между А и n увеличится, а фазные напряжения Ůb и Ůc станут равными половине линейного ŮBC.
Вопрос13. Как измеряют мощность трехфазной нагрузки в четырехпроводной системе?
Ответ13. В этом случае применяют три ваттметра, каждый из которых подключается на соответствующее фазное напряжение и соответствующий фазный ток. Активная мощность системы равна алгебраической сумме показаний трех ваттметров.
Рис
Вопрос14. В каких случаях используется метод измерения мощности двумя ваттметрами?
Ответ14. Этот метод применяют при нессиметричной нагрузке без нейтрального провода. Сумма ( алгебраическая) показаний двух ваттметров при этом определяет активную мощность всей системы независимо от того, в звезду или треугольник соединена нагрузка.
***)треугольник нагрузки всегда может быть преобразован в эквивалентную звезду.
Рис 14.
Вопрос15. Написать уравнения для активной, реактивной и полной мощностей при симметричной и несимметричной нагрузках.
Ответ15.