Практическое занятие 1

Содержание

 

 

Введение…………………………………………………………………………….	5
Раздел 1 Электротехника…………….…………………………………………	6
ПЗ 1 Расчет разветвленных цепей постоянного тока Задача 1.1……………………………………………………………………………	6 6
Задача 1.2……………………………………………………………………………	8
ПЗ 2 Построение векторных диаграмм……………………………………………. ПЗ 3 Расчет разветвленных цепей однофазного переменного тока……………… Задача 3…………………………………………………………………………….... ПЗ 4 Расчет разветвленных цепей трёхфазного переменного тока соединенных в «звезду»…………………………………………………………………………….	10 16 16   19
Задача 4………………………………………………………………………………	19
ПЗ 5 Расчет разветвленных цепей трёхфазного переменного тока соединенных в «треугольник»…………………………………………………………………….. Задача 5………………………………………………………………………………	22 22
ПЗ 6 Расчет параметров трансформатора…………………………………………. Задача 6………………………………………………………………………………	24 24
ПЗ 7 Расчет параметров асинхронного электродвигателя……………………….. Задача 7………………………………………………………………………………	27 27
РАЗДЕЛ 2 Электроника…………………………………………………………….	30
ПЗ 8 Выбор элементов при конструировании электронных устройств…………………………………………………………….. Задача 8………………………………………………………………………………	30 30
ПЗ 9 Расчет маломощных выпрямителей, работающих на активную нагрузку	37
ПЗ 10 Расчет мощных выпрямителей……………………………………………...	37
Задача 10……………………………………………………………………………..	30
Список рекомендуемой литературы………………………………………………	41

 

 

Темы практических занятий

 

№	Наименование темы	Количество часов по формам обучения
		очная	заочная
1	Расчет разветвленных цепей постоянного тока	4	1
2	Построение векторных диаграмм	2	1
3	Расчет разветвленных цепей однофазного переменного тока	3	1
4	Расчет разветвленных цепей трёхфазного переменного тока соединенных в «звезду»	3	1
5	Расчет разветвленных цепей трёхфазного переменного тока соединенных в «треугольник»	3	1
6	Расчет параметров трансформатора	3	1
7	Расчет параметров асинхронного электродвигателя	4	1
8	Выбор элементов при конструировании электронных устройств	2	1
9	Расчет маломощных выпрямителей, работающих на активную нагрузку	2	1
1	Расчет мощных выпрямителей	2	1
	Всего	28	10

 

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания предназначены для студентов дневной и заочной форм обучения, изучающих «Основы электротехники и электроники» включают в себя типовые практические занятия с пояснениями к решению задач для неэлектрических специальностей высших учебных заведений. Состав контрольных работ для каждой специальности определяется преподавателем.

Указания содержат задания для выполнения контрольных работ по указанным дисциплинам, а также методики выполнения расчетов. К выполнению контрольной работы следует приступать после изучения соответствующих тем, указанных в задании на контрольную работу.

При оформлении контрольной работы следует сначала выписать условия задачи, исходные данные и начертить электрическую схему. Решение рекомендуется излагать в последовательности, приведенной в методических рекоменда­циях по решению каждой задачи. При этом сначала записывается расчетная формула в общем виде, далее подставляются вместо символов их числовые значения и затем записывается ответ, округ­ленный до трех значащих цифр, с указанием единицы измерения. Векторные диаграммы должны оформляться с обязательным указанием единиц измерения и мас­штабов по осям координат. Порядок выбора вариантов заданий на контрольную работу и исходных данных для задач изложен в примечаниях к соответствующим таблицам.

На контрольную работу для заочной формы обучения выносятся следующие практические задания:

ПЗ 1 Расчет разветвленных цепей постоянного тока

ПЗ 3 Расчет разветвленных цепей однофазного переменного тока

ПЗ 6 Расчет параметров трансформатора

ПЗ 7 Расчет параметров асинхронного электродвигателя

ПЗ 10 Расчет мощных выпрямителей

Завершенная контрольная работа предоставляется студентом заочной формы обучения преподавателю не позже, чем за две недели до начала экзаменационной сессии.

К защите контрольной работы допускаются студенты, выполнившие все разделы задания в соответствии с требованиями настоящих методических указаний.

Электротехника

Выбор варианта задания производится по последней цифре номера зачетной книжки студента.

Практическое занятие 1

Расчет разветвленных цепей постоянного тока

Задача 1

Рисунок 1.1 - Электрическая схема

 

В схеме (рис.1.1) трехпроводной линии постоянного тока э.д.с. источника E1=220 B  и E2=205 B, их внутреннее сопротивления r1=r2= 0,5 Ом, сопротивления главных проводов R1 = R2 =1,8 Ом и нейтрального проводаR0=2,5 Ом, сопротивления пассивных приемников энергии R3 = 40 Ом, R4 = 20 Ом. Определить токи, применив законы Кирхгофа и метод контурных токов.

 

Решение

В схеме имеются три ветви и, следовательно, число неизвестных токов равно трем. Число узлов равно трем.

Намечаем на схеме предполагаемые направления токов в ветвях. После этого составляем, основываясь на первый закон Кирхгофа, уравнение для узла B:

Недостающие уравнения для двух замкнутых контуров составим на основании второго закона Кирхгофа. Направление обхода контуров выбираем по часовой стрелке.

Для контура I:

  

Для контура II:

                     

Получим следующую систему уравнений:

Подставим числовые значения:

Решение системы уравнений с тремя неизвестными дает:

 A,

 A,

 A

В цепи (рис.1.1) ЭДС источников равны Е₁, Е₂, Е₃ и внутренние сопротивления R_вн1 =0,1 Ом, R_вн2 =0,2 Ом, R_вн3 =0,3 Ом. Сопротивления в пассивных ветвях R₁ =1,5 Ом, R₂ =2 Ом, R₃ =2,5 Ом, R₄ =2 Ом, R₅ = R₆ = R₇ = R₈ =3 Ом. Отдельные ветви цепей могут быть разомкнуты с помощью выключателей В₁ - В₆.

 

Задание на контрольную работу:

 

Определить по методу контурных токов токи в ветвях цепи и режимы работы источников энергии. Проверку провести методом непосредственного применения законов Кирхгофа. Составить баланс мощностей.

Таблица 1.1 – Исходные данные к задаче 1

№ варианта	Е1, В	Е2, В	Е3, В	Разомкнутые выключатели	Рисунок 1.2 – Электрическая цепь постоянного тока
1	110	90	116	В4, В5, В6
2	110	90	115	В2, В5, В6
3	110	90	114	В2, В4, В5
4	220	190	208	В1, В4, В6
5	220	190	210	В2, В1, В6
6	220	190	212	В4, В2, В1
7	230	200	216	В3, В4, В6
8	230	200	218	В2, В3, В6
9	230	200	220	В2, В3, В4
0	240	210	230	В4, В2, В6

Задача 2.

В цепи рисунке 1.3 ЭДС источников питания равны Е1=120В и Е2=113В, а сопротивления ветвей R1=5 Ом, R2=6 Ом, R3=R4=R5=2,1 Ом, R6=2 Ом. Определить по методу эквивалентного генератора ток в ветви с сопротивлением R6. Проверить результат, определив этот ток по методу узлового напряжения. При решении задачи применить преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду.

Рисунок 1.3 – Исходная разветвелнная цепь постоянного тока

 

Рисунок 1.4 – Преобразованная цепь из треугольника в звезду

 

Решение:

Применив преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду, получаем цепь на рисунке 1.4:

 

,

а так как все сопротивления в выражении численно равны:

 Ом

Согласно методу «Эквивалентного генератора»:

Так как  находят в режиме холостого хода двухполюсника, то

 находим из схемы в режиме холостого хода, исключив из неё источники:

 Ом

 А

Рисунок 1.5 – Преобразование схемы для расчета методом эквивалентного генератора

Проверяем результат, определив этот ток по методу узлового напряжения:

В

 А

 

Задание для контрольной работы:

 

 В цепи (рис. 1.6) ЭДС источников питания равны Е₁ и Е₂, а сопротивления ветвей R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆. Определить по методу эквивалентного генератора ток в ветви с сопротивлением R₆. Проверить результат, определив этот ток по методу узлового напряжения. При решении задачи применить преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду.

 

 

Таблица 1.2 – Исходные данные к задаче 2

№ варианта	Е1, B	E2, B	R1, Ом	R2, Ом	R3,Ом	R4,Oм	R5,Ом	R6, Ом	Рисунок 1.6 - Электрическая цепь постоянного тока
1	110	104	5	6	1,5	1,5	1,5	2
2	115	109	5	6	1,8	1,8	1,8	3
3	120	113	5	6	2,1	2,1	2,1	2
4	125	118	5	6	2,4	2,4	2,4	3
5	130	122	5	6	2,7	2,7	2,7	2
6	130	124	6	4	3,0	3,0	3,0	3
7	125	119	6	4	3,3	3,3	3,3	2
8	120	111	6	4	3,6	3,6	3,6	3
9	115	106	6	4	3,9	3,9	3,9	2
0	110	98	6	4	4,5	4,5	4,5	3