МУ для заочников Основы электротехники. Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольных заданий для учащихся заочников 3 курса
 Скачать 1.07 Mb.
|
|
Указание. См. решение типового примера 3, а также примечания к задаче 2. Задача 4 (варианты 01—00). Цепь переменного тока содержит различные элементы (резисторы, индуктивности, емкости), образующие две параллельные ветви. Схема цепи приведена на соответствующем рисунке. Номер рисунка, значения всех сопротивлений, а также один дополнительный параметр заданы в табл. 6. Индекс «1» у дополнитель ного параметра означает, что он относится к первой ветви; индекс «2» — ко второй.  Начертить схему цепи и определить следующие величины, если они не заданы в табл. 6: 1) токи I2 и I2 в обеих ветвях; 2) ток I в неразветвленной части цепи; 3) напряжение U приложенное к цепи; 4) активную Рреактивную Q и полную S мощности для всей цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи.  Каким образом в заданной цепи можно получить резонанс токов? Если цепь не позволяет достигнуть резонанса токов, то пояснить, какой элемент надо дополнительно включить в цепь для этого. Начертить схему такой цепи.  Указания: 1. См. решение типового примера 4. 2. См. примечание к задаче 2. Задача 5. Для освещения трех одинаковых участков производст венного помещения установили люминесцентные лампы мощностью Рл = 40 Вт каждая. Общее число ламп в помещении п распределено поров ну между участками. Лампы рассчитаны на напряжение Vл; линейное напряжение трехфазной сети равно Uном. Каждый участок получает питание от одной фазы сети при соединении ламп звездой либо от двух соответствующих фаз при соединении ламп треугольником. Для работы ламп использованы специальные пускорегулирующие аппараты, содер жащие катушки со стальными магнитопроводами, поэтому коэффициент мощности ламп меньше единицы: соs φ = 0,95. Выбрать необходимую схему присоединения ламп к трёхфазной сети (звездой или треугольником) и начертить ее. Определить линейные токи Iл в проводниках сети, питающей лампы при равномерной нагрузке фаз. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить ее построение. Какая активная энергия будет израсходована всеми лам пами за 8 ч работы? Указания: 1. Ток (в А), потребляемый лампами участка: I =  2. При равенстве напряжений ламп и сети лампы следует включить треугольником. Если напряжение сети превышает напряжение ламп в  раза, лампы включают звездой.Таблица 6.
3. При включении ламп звездой линейный ток Iл равен току I. При включении ламп треугольником линейный ток Iл =  4. Потребляемую лампами энергию (в кВт·ч) за время tопределя ем по формуле W = Pлnt. Здесь Pд = 40 Вт = 0,04 кВт. Данные для своего варианта взять из табл. 7. Задача 6. Каждая фаза трехфазного симметричного потребителя (электродвигатель переменного тока) рассчитана на фазное напряжение Uфи имеет активное Rфи индуктивное xфсопротивления. Номинальное напряжение сети Uном 1. Выбрать схему соединения потребителя в зависимости от номинального напряжения сети Uном 1 (звездой или треугольником) и начертить ее. Определить активную Р, реактивную Qи полную S мощности, расходуемые потребителем. Вычислить потреб ляемый линейный ток. Таблица 7.
Как нужно соединить фазы потребителя (звездой или треугольни ком) для включения его в сеть с номинальным напряжением Uном 2? Вычислить линейные токи в проводах при таком включении. Данные для своего варианта взять из табл.8. Таблица 8.
На основании вычисленных линейных токов при напряжениях Uном 1 и Uном 2 сделать заключение о необходимых сечениях проводни ков для присоединения потребителя к сети. Указания. 1, Фазный ток потребителя определяем по формуле Iф = Uф/zф, где zф =  2. Активная, реактивная и полная мощности потребителя вычис ляем соответственно по формулам Р = Uном Iл cos φ;Q = Uном Iл sin φ;S = Uном Iл. Здесь Iл - линейный ток, при соединении звездой Iл = Iф при соеди нении треугольником IЛ = IФ; коэффициент мощности находим по формуле cos φ = RФ/zф. Значение sin φ определяем по таблицам Брадиса, зная cos φ. Задача 7. В трехфазную четырехпроводную сеть с линейным на пряжением Uном включили звездой разные по характеру сопротивления (см. рис. 46-55). Определить линейные токи и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. По векторной диаграмме определить число вое значение тока в нулевом проводе. Данные для своего варианта взять из табл. 9. Таблица 9.
Какие сопротивления надо включить в фазы В и С приведенной схемы, чтобы ток в нулевом проводе стал равен нулю при неизменных значениях сопротивлений в фазе А? Указание. См. решение типового примера 6. Задача 8. В трехфазную четырехпроводную сеть включили трехфазную сушильную печь, представляющую собой симметричную активно-индуктивную нагрузку с сопротивлениями Rпи xп, и лампы накаливания мощностью Рякаждая. Обмотки печи соединены треугольником  лампы накаливания - звездой. Количество ламп в каждой фазе пА, пВ и пС задано. Номинальное напряжение сети Uнoм. Схема сети приве дена на рис. 56. Определить показания амперметров А1, А2, АЗ, А4, А5 и вольтметра Vл, Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. Для соединения ламп накаливания, из которой найти числовое значение тока в нулевом проводе I0 (показание амперметра А0), Данные для своего варианта взять из табл. 10. Указание. См. решение типового примера 10. Задача 9. Три одинаковых резистора с сопротивлениями R каждый соединили звездой, включили с трехфазную сеть с линейным напряже нием Uном 1и измерили потребляемые токи Iном1. Затем резисторы соединили треугольником, включили в ту же есть и измерили фазные Iф 2 и линейные Iном 2 токи. Определить, во сколько раз при таком, переключении изменились фазные и линейные токи и потребляемые цепью активные мощности, т. е. найти отношения Iф2/Iном1, Iном 2/Iном 1, и Р2 /Р1. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи при соедине нии резисторов треугольником. Данные для своего варианта взять из табл, 11. Таблица 10.
Указание. Активная мощность цепи Р = ЗРф = 3Uф/ Iф. Задача 10. По заданной векторной диаграмме для трехфазной цепи определить характер сопротивлений в каждой фазе (активное, индук тивное емкостное, смешанное), вычислить значение каждого сопротивления  и начертить схему присоединения сопротивлений к сети. Сопро тивления соединены звездой с нулевым проводом. Пользуясь векторной диаграммой, построенной в масштабе, определить графически ток в ну левом проводе. Данные для своего варианта взять из табл. 12. Пояснить с помощью логических рассуждений, как изменится ток в нулевом проводе при уменьшении частоты тока в два раза. Указание. См. решение типового примера 7. Задача 11. Трехфазная нагревательная печь состоит из трех оди наковых резисторов сопротивлением RΔ каждый, соединенных звездой. Печь включена в сеть с линейным напряжением Uном. Как следует изменить сопротивления резисторов, чтобы при их соединении треуголь ником и включении в ту же сеть линейные токи и потребляемые активные мощности остались прежними? Для случая соединения резисторов тре угольником начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. Данные для своего варианта взять из табл.13.   Таблица 11.
Таблица 12.
Указание. При соединении треугольником линейный ток Iном = Iф, где фазный ток Iф = Uном / RΔ. При соединении звездой для сохранения постоянства линейного тока должно соблюдаться равенство Iном = Uном /( ) = Uном / RΔ.Отсюда определяется величина RΔ. Таблица 13.
Задача 12. По заданной векторной диаграмме для трехфазной цепи определить характер сопротивлений во всех фазах (активное, индуктивное, емкостное, смешанное), вычислить значения каждого сопротивления и начертить схему присоединения сопротивлений к сети. Сопротивления соединены треугольником. Закончить построение векторной диаграммы, показав на ней векторы линейных токов IA, IBи IС. Данные для своего варианта взять из табл. 14. Таблица 14.
Указание. См. решение типового примера 9. Задача 13. С помощью элементов, приведенных на рис. 77, соста вить принципиальную схему включения двух трехфазных электродви гателей Д1 и Д2 и двух групп ламп накаливания Л1 и Л2 в трехфаз ную четырехпроводную сеть. Электродвигатели и лампы включаются в сеть через автоматические выключатели Ад1 и Ад2и Ал1и Ал2. Выклю чатели служат для включения и отключения потребителей и защиты электрической сети от токов короткого замыкания и токов перегрузки. Номинальное напряжение сети Uном. Обмотка каждой фазы электродви гателя рассчитана на напряжение Uд; номинальное напряжение лампUл. Эти величины заданы в таблице вариантов. В задаче необходимо выполнить следующее: 1) в зависимости от напряжения сети соответствующим образом соединить между собой обмотки каждого электродвигателя (в звезду или треугольник), показанные на рисунке в его корпусе, иприсоединить их к сети; 2) соединить лампы в каждой группе с учетом их напряжений (в звезду или треугольник) и присоединить их к сети;   3) принимая мощность лампы равной Рл, определить потребляе мый лампой ток и начертить в масштабе векторную диаграмму для участ ка цепи, содержащего лампы. Данные для своего варианта взять из табл. 15. Указание. См. решение типового примера 5. Задача 14. В трехфазную трехпроводную сеть с линейным напряжением Uном включили треугольником разные по характеру сопротив ления (рис. 78-87). Определить фазные токи и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. Из векторной диаграммы определить числовые значения линейных токов. Данные для своего варианта взять из табл.16. Как изменятся значения фазных и линейных токов и взаимное расположение векторов токов и напряжений при увеличении частоты тока в сети в два раза? Указание, См. решение типового примера 8.  Таблица 15.
Таблица 16.
  Задание 2 |