Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Задания на РГР электротехника.doc
Скачиваний:
9
Добавлен:
21.11.2019
Размер:
4.66 Mб
Скачать

Задания на РГР по Электротехнике и электронике

Для студентов специальностей АТП, УИТС

Номер варианта задания:

для студентов гр. 10 АТП – номер студента в списке

для студентов гр. 10 УИТС – номер студента в списке +12

2012

Задача 1

Задача 1 посвящена анализу электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока.

При анализе цепей с несколькими источниками электрической энергии могут использоваться следующие методы:

  • метод, использующий 1-й и 2-й законы Кирхгофа;

  • метод контурных токов;

  • метод эквивалентного генератора;

  • метод преобразования;

  • метод наложения (суперпозиции);

  • метод узловых потенциалов.

При анализе линейной электрической цепи с одним нелинейным элементом используют метод эквивалентного генератора в совокупности с методом пересечения вольт-амперных характеристик.

Задание

Для соответствующего варианта электрической цепи, схемы которой изображены на рис. 1.1... 1.50, по заданным в табл. 1 сопротивлениям и ЭДС выполнить следующее:

  • составить систему уравнений по первому и второму законам Кирхгофа, необходимую для определения токов во всех ветвях цепи;

  • найти токи во всех ветвях цепи, пользуясь методом контурных токов;

  • определить показание вольтметра и составить баланс мощностей для заданной схемы;

  • определить ток в резисторе R6 методом эквивалентного генератора;

  • в схеме с эквивалентным генератором заменить резистор R6 нелинейным элементом, сопротивление которого задано выражением , где I – ток через элемент (А), T – температура элемента (ºС). При расчетах температуру нелинейного элемента следует принять равной номеру выполняемого варианта, а диапазон его рабочих напряжений 0…30В;

  • для полученной цепи, используя ранее определенные параметры эквивалентного генератора, рассчитать и изобразить на одном координатном поле вольт-амперную характеристику нелинейного элемента и нагрузочную характеристику эквивалентного генератора, по которым определить ток через нелинейный элемент и напряжение на нем.

Таблица 1

Номер

Вар.

Рис.

Е1, В

Е2, В

Е3, В

R01, В

R02, В

R03, В

R1, В

R2, В

R3, В

R4, В

R5, В

R6, В

1

1.1

72

18

10

1,0

0,4

-

5

3

8

6

4

4

2

1.2

12

10

36

0,6

0,8

-

2,7

3

3

5

2

7

3

1.3

12

5

8

0,6

-

1,0

9,0

4

3

12

1

5

4

1.4

9

25

10

0,3

-

0,8

2,5

4

2

5

2

6

5

1.5

15

22

10

-

0,2

0,2

4,2

5

8

5

8

4

6

1.6

54

16

4

0,8

1,0

-

3,5

5

3

6

5

3

Продолжение табл. 1

Номер

Вар.

Рис.

Е1, В

Е2, В

Е3, В

R01, В

R02, В

R03, В

R1, В

R2, В

R3, В

R4, В

R5, В

R6, В

7

1.7

36

6

25

0,2

-

1,2

2,0

6

6

4

3

1

8

1.8

3

20

32

0,8

-

0,8

3,0

6

4

15

3

3

9

1.9

12

4

28

-

0,4

0,5

6,0

3

2

3

1

1

10

1.10

30

9

30

-

0,6

0,8

2,5

3

4

13

10

2

11

1.11

10

24

24

0,9

1,2

-

3,5

1

1

2

10

4

12

1.12

5

8

4

0,4

-

0,7

4,5

4

6

1

10

5

13

1.13

40

12

10

0,8

0,3

-

5,0

8

2

4

6

2

14

1.14

8

36

4

-

0,8

1,2

8,0

3

1

2

6

9

15

1.15

22

6

25

-

0,2

0,6

3,0

2

8

3

7

8

16

1.16

55

6

32

0,8

-

0,7

1,0

4

1

2

8

6

17

1.17

36

12

28

0,9

-

0,5

1,0

5

10

6

12

4

18

1.18

16

48

9

0,2

0,6

-

2,0

6

4

4

2

2

19

1.19

14

30

30

0,8

1,4

-

1,5

7

3

8

1

3

20

1.20

5

6

24

-

0,4

1,2

1,2

10

8

8

4

3

21

1.21

10

63

4

1,2

0,6

-

3,0

8

3

6

12

3

22

1.22

55

27

10

1,3

-

1,2

5,0

6

3

5

2

2

23

1.23

36

9

18

0,7

1,5

-

2

4

2

12

5

1

24

1.24

16

66

6

-

0,4

0,4

8

5

8

5

7

3

25

1.25

14

30

9

0,5

-

0,5

4

3

6

5

6

4

26

1.26

20

16

6

-

1,0

0,8

9

2

3

6

8

5

27

1.27

5

32

12

0,8

-

0,8

5

1

6

4

1

5

28

1.28

10

10

40

0,4

-

0,5

6

1

4

15

2

2

29

1.29

6

25

36

-

0,6

0,8

3,5

2

2

3

3

2

30

1.30

21

40

4

0,9

1,2

-

4

2

4

13

2

1

31

1.31

4

24

6

0,1

1,1

-

5

4

1

2

10

6

32

1.32

4

18

9

0,4

-

0,7

2,7

8

6

4

4

4

33

1.33

16

10

27

0,8

0,3

-

9,0

3

2

1

2

7

34

1.34

48

5

6

-

0,8

1,2

2,5

2

1

2

1

5

35

1.35

12

25

3

-

0,2

0,6

4,2

2

8

1

2

6

36

1.36

12

16

24

0,8

-

0,7

3,5

4

1

1

5

3

37

1.37

8

6

9

0,9

-

0,5

2,0

5

10

7

3

1

38

1.38

6

20

25

0,2

0,6

-

3,0

6

4

2

3

3

39

1.39

21

4

10

0,8

1,4

-

6,0

7

3

4

1

1

40

1.40

4

9

18

-

0,4

1,2

2,5

10

8

3

10

2

Окончание табл. 1

Номер

Вар.

Рис.

Е1, В

Е2, В

Е3, В

R01, В

R02, В

R03, В

R1, В

R2, В

R3, В

R4, В

R5, В

R6, В

41

1.41

4

24

6

1,2

0,6

-

3,5

8

1

4

10

4

42

1.42

16

8

9

1,3

-

1,2

4,5

6

1

2

10

5

43

1.43

48

12

6

0,7

1,5

-

8

4

2

1

6

2

44

1.44

12

36

12

-

0,4

0,4

4

5

2

4

6

9

45

1.45

12

6

40

0,5

-

0,5

9

3

1

2

7

8

46

1.46

8

6

36

-

1,0

0,8

5

2

3

2

8

6

47

1.47

52

12

4

1,0

-

1,2

1

1

1

6

12

4

48

1.48

12

48

6

1,2

0,9

-

6

1

3

4

2

2

49

1.49

12

30

9

-

0,8

0,8

3,5

2

2

8

1

3

50

1.50

9

6

27

-

0,7

1,2

4

2

3

8

4

3

51

1.1

32

15

19

0,7

0,5

-

6

7

4

3

9

2

52

1.2

22

14

35

0,5

0,9

-

4,7

4

3

6

3

7

53

1.3

15

5

9

1,6

-

1,1

9,0

4

5

15

1

5

54

1.4

12

25

11

0,2

-

0,8

1,5

4

4

5

3

6

55

1.5

14

22

9

-

0,7

0,6

4,2

5

10

5

11

4

56

1.6

54

18

5

0,8

1,3

-

2,5

7

3

4

5

3

57

1.7

39

6

35

0,2

-

2,2

2,0

29

6

3

3

8

58

1.8

15

20

22

0,8

-

0,9

2,0

6

9

15

5

3

59

1.9

14

9

38

-

0,3

0,5

5,0

3

10

3

14

1

60

1.10

19

9

20

-

0,6

0,8

1,5

4

4

15

10

2

61

1.11

12

24

65

0,9

1,2

-

3,5

1

100

20

10

40

62

1.12

50

18

40

0,4

-

0,7

4,5

12

6

14

10

15

63

1.13

30

22

14

0,8

0,3

-

3,0

8

5

4

9

2

64

1.14

9

32

5

-

0,3

0,2

3,0

7

1

4

11

9

65

1.15

20

8

22

-

0,4

0,8

3,0

2

18

30

27

22

66

1.16

51

9

12

0,8

-

0,9

2,0

4

5

2

6

6

67

1.17

39

15

18

0,9

-

0,5

1,0

5

14

6

16

4

68

1.18

16

48

90

0,2

0,7

-

3,0

6

4

7

2

3

69

1.19

12

30

20

0,8

1,4

-

1,5

6

3

9

1

4

70

1.20

15

26

24

-

0,4

1,2

1,2

20

9

8

5

3

71

1.21

15

33

41

1,2

0,6

-

3,0

80

43

60

12

3

72

1.22

35

22

9

1,3

-

1,2

2,0

9

3

15

2

2

73

1.23

26

19

8

0,7

1,5

-

2

9

2

10

5

7

74

1.24

12

33

16

-

0,4

0,4

2,3

5

18

5

5

3

75

1.25

12

40

19

0,4

-

0,5

4

7

6

8

6

7

76

1.26

35

19

6

-

1,0

0,8

10

8

3

6

9

5

77

1.27

15

32

22

0,8

-

0,8

5

3

6

5

1

6

78

1.28

24

10

40

0,4

-

0,5

6

6

4

14

3

2

79

1.29

60

25

36

-

0,6

0,8

3,5

12

2

32

3

6

80

1.30

11

20

3

0,3

1,6

-

4

9

5

13

7

4

81

1.41

10

63

4

1,2

0,6

-

3,0

8

3

6

12

3

82

1.42

55

27

10

1,3

-

1,2

5,0

6

3

5

2

2

83

1.43

36

9

18

0,7

1,5

-

2

4

2

12

5

1

84

1.44

16

66

6

-

0,4

0,4

8

5

8

5

7

3

85

1.45

14

30

9

0,5

-

0,5

4

3

6

5

6

4

86

1.46

20

16

6

-

1,0

0,8

9

2

3

6

8

5

Задача 2

Задача 2 посвящена анализу нелинейных магнитных цепей постоянного тока с изменяющейся конфигурацией и определению параметров намагничивающей обмотки, требуемых для выполнения заданных условий.

При анализе нелинейной магнитной цепи используется закон полного тока в совокупности с определением напряженностей магнитного поля на различных участках магнитной цепи по кривым намагничивания, заданным графически или таблично.

Задание

Для изображенного на рис. 2.1 электромеханического устройства с заданными в табл. 2.1 параметрами определить:

– напряжение и число витков обмотки, выполненной из медного провода заданного диаметра, необходимое для гарантированного притягивания подвижной части магнитопровода к неподвижной;

– напряжение обмотки с определенными в п.1 параметрами, при котором произойдет отпускание подвижной части магнитопровода от неподвижной.

Рис. 2.1

Примечания:

– номинальная плотность тока в обмотке из медного провода:

J=2,5 А/мм2;

– удельное сопротивление меди: ρ=0,018 мкОмм;

– абсолютная магнитная проницаемость воздуха µ0=4π10-7 Гн/м;

– средняя длина подвижной части магнитопровода: L3=L1+a3;

– глубина всех элементов магнитопровода равна а3;

– массой подвижной части магнитопровода и изменением силы тяги пружин при изменении их длины пренебречь;

– магнитными потоками рассеяния пренебречь;

– при расчете длины провода намагничивающей обмотки запроектировать ее 20% ‑й технологический запас.

Таблица 2.1

Геометрические параметры

магнитопровода

Диаметр провода обмотки d, мм

Кривая

намагнич. неподвиж. части

Кривая намагнич. подвижной части

Сила тяги пружины

F, H

вар

L1, мм

L2, мм

a1, мм

a2, мм

a3, мм

δ, мм

1

57

25

6

3

4

0,1

0,8

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

10

2

55

20

6

4

5

0,2

0,8

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

15

3

60

20

6

4

5

0,3

0,8

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

17

4

65

20

6

4

5

0,4

0,8

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

18

5

50

30

5

7

6

0,3

0,7

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

25

6

40

30

5

7

6

0,2

0,7

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

22

7

45

30

5

7

6

0,5

0,7

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

27

8

55

30

5

7

6

0,6

0,7

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

30

9

52

25

7

6

4

0,3

0,9

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

20

10

44

25

7

6

4

0,2

0,9

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

18

11

48

25

7

6

4

0,5

0,9

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

19

12

57

25

7

6

4

0,6

0,9

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

21

13

50

30

5

7

6

0,3

0,85

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

31

14

40

30

5

7

6

0,2

0,85

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

33

15

45

30

5

7

6

0,5

0,85

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

29

16

55

30

5

7

6

0,4

0,85

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

32

17

55

22

6

3

4

0,2

1

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

11

18

60

22

6

3

4

0,3

1

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

9

19

48

22

6

3

4

0,4

1

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

10

20

52

22

6

3

4

0,1

1

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

12

21

52

25

5

6

4

0,3

0,95

Рис. 2.3

Табл. 2.1.2

15

22

44

25

5

6

4

0,2

0,95

Рис. 2.4

Табл. 2.1.3

14

23

55

30

5

7

6

0,6

0,75

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

30

24

52

25

5

6

4

0,3

0,95

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

16

25

44

25

5

6

4

0,2

0,95

Рис. 2.2

Табл. 2.1.3

11

Окончание табл. 2.1

Геометрические параметры

магнитопровода

Диаметр провода обмотки d, мм

Кривая

намагнич. неподвиж. части

Кривая намагнич. подвижной части

Сила тяги пружины

F, H

вар

L1, мм

L2, мм

a1, мм

a2, мм

a3, мм

δ, мм

26

48

25

5

6

4

0,5

0,95

Рис. 2.3

Табл. 2.1.2

12

27

57

25

5

6

4

0,6

0,95

Рис. 2.4

Табл. 2.1.3

14

28

50

30

5

7

6

0,3

0,8

Рис. 2.3

Табл. 2.1.4

35

29

40

30

5

7

6

0,2

0,8

Рис. 2.2

Табл. 2.1.1

33

30

45

30

5

7

6

0,5

0,8

Рис. 2.3

Табл. 2.1.2

29

31

55

30

5

7

6

0,4

0,8

Рис. 2.4

Табл. 2.1.3

35

32

55

22

5

3

4

0,2

1,05

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

10

33

87

25

7

6

4

0,6

0,55

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

18

34

80

30

4

5

6

0,3

0,65

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

22

35

70

30

4

5

6

0,2

0,75

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

24

36

75

30

4

5

6

0,5

0,8

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

26

37

85

30

4

5

6

0,4

0,85

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

28

38

65

22

6

8

7

0,2

0,4

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

40

39

67

22

6

8

7

0,3

0,5

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

45

40

78

22

6

8

7

0,4

0,6

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

50

41

82

22

6

8

7

0,1

0,7

Рис. 2.4

Табл. 2.1.1

53

42

72

25

5

6

7

0,3

0,95

Рис. 2.3

Табл. 2.1.2

35

43

45

30

6

7

9

0,5

0,8

Рис. 2.2

Табл. 2.1.3

60

44

55

30

6

7

9

0,4

0,8

Рис. 2.3

Табл. 2.1.4

55

45

55

22

5

7

8

0,2

1,05

Рис. 2.4

Табл. 2.1.1

50

46

87

25

7

7

8

0,6

0,55

Рис. 2.3

Табл. 2.1.2

45

47

80

30

4

6

7

0,3

0,65

Рис. 2.2

Табл. 2.1.3

35

48

70

30

4

6

7

0,2

0,75

Рис. 2.3

Табл. 2.1.4

40

49

75

30

4

6

7

0,5

0,8

Рис. 2.4

Табл. 2.1.1

37

50

45

30

5

7

6

0,5

0,85

Рис. 2.2

Табл. 2.1.3

32

51

55

30

5

7

6

0,4

0,4

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

10

52

55

22

5

3

4

0,2

0,4

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

15

53

87

25

7

6

4

0,6

0,4

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

17

54

80

30

4

5

6

0,3

0,4

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

18

55

70

30

4

5

6

0,2

0,4

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

25

56

75

30

4

5

6

0,5

0,45

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

22

57

85

30

4

5

6

0,4

0,45

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

27

58

65

22

6

8

7

0,2

0,45

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

30

59

67

22

6

8

7

0,3

0,45

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

20

60

78

22

6

8

7

0,4

0,45

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

18

61

82

22

6

8

7

0,1

0,5

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

19

62

72

25

5

6

7

0,3

0,5

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

21

63

45

30

6

7

9

0,5

0,5

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

31

64

55

30

6

7

9

0,4

0,5

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

33

65

55

22

5

7

8

0,2

0,55

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

29

66

87

25

7

7

8

0,6

0,6

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

32

67

80

30

4

6

7

0,3

0,6

Рис. 2.2

Табл. 2.1.2

11

68

70

30

4

6

7

0,2

0,6

Рис. 2.3

Табл. 2.1.3

9

69

75

30

4

6

7

0,5

0,6

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

10

70

44

25

7

6

4

0,2

0,65

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

12

71

48

25

7

6

4

0,5

0,65

Рис. 2.3

Табл. 2.1.2

15

72

57

25

7

6

4

0,6

0,65

Рис. 2.4

Табл. 2.1.3

14

73

50

30

5

7

6

0,3

0,65

Рис. 2.4

Табл. 2.1.4

30

74

40

30

5

7

6

0,2

0,65

Рис. 2.3

Табл. 2.1.1

16

75

45

30

5

7

6

0,5

0,65

Рис. 2.2

Табл. 2.1.3

11

76

55

30

5

7

6

0,4

0,7

Рис. 2.3

Табл. 2.1.2

12

77

55

22

6

3

4

0,2

0,7

Рис. 2.4

Табл. 2.1.3

14

78

60

22

6

3

4

0,3

0,7

Рис. 2.3

Табл. 2.1.4

35

79

48

22

6

3

4

0,4

0,7

Рис. 2.2

Табл. 2.1.1

33

80

52

22

6

3

4

0,1

0,7

Рис. 2.3

Табл. 2.1.2

29

81

55

30

5

7

6

0,4

0,4

Рис. 2.3

Табл. 2.1.2

10

82

55

22

5

3

4

0,2

0,4

Рис. 2.4

Табл. 2.1.3

15

83

87

25

7

6

4

0,6

0,4

Рис. 2.1

Табл. 2.1.4

17

84

80

30

4

5

6

0,3

0,4

Рис. 2.2

Табл. 2.1.1

18

85

70

30

4

5

6

0,2

0,4

Рис. 2.3

Табл. 2.1.2

25

86

75

30

4

5

6

0,5

0,45

Рис. 2.4

Табл. 2.1.3

22

Таблица 2.1.1

H, A/м

0

80

120

200

400

1200

2000

4000

12000

15000

20000

В, Тл

0

0,6

0,8

1

1,15

1,4

1,45

1,55

1,75

1,8

1,9

Таблица 2.1.2

H, A/м

0

100

200

300

1000

5000

10000

15000

25000

50000

В, Тл

0

0,3

0,5

0,7

1

1,5

1,8

1,9

2

2,1

Таблица 2.1.3

H, A/м

0

50

100

200

400

1000

5000

10000

20000

50000

В, Тл

0

0,6

1

1,2

1,4

1,5

1,7

1,8

1,9

2

Таблица 2.1.4

H, A/м

0

1000

2000

4000

5000

7000

15000

20000

30000

50000

В, Тл

0

0,4

0,6

0,8

0,9

1

1,3

1,45

1,6

1,8

Рис. 2.2. Кривая намагничивания магнитопровода

Рис. 2.3. Кривая намагничивания магнитопровода

Рис. 2.4. Кривая намагничивания магнитопровода