ТОЭ. Рабочая программа курса Теоретические основы электротехники. Рабочая программа курса Теоретические основы электротехники

• Название: Рабочая программа курса Теоретические основы электротехники
• Дата: 06.04.2022
• Размер: 6.63 Mb.
• Имя файла: Рабочая программа курса Теоретические основы электротехники.doc
• Тип: Рабочая программа; #447229
• страница: 3 из 7

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

После изучения раздела “Линейные и нелинейные электрические цепи постоянного тока” и выполнения задачи 1 студенты должны:

1. Знать области применения электротехнических устройств постоянного тока; способы соединения электрических устройств; методику составления уравнений электрического состояния линейных цепей; примеры нелинейных элементов и их вольт-амперные характеристики.

2. Понимать эквивалентность схем источников ЭДС и тока; смысл вольт-амперных характеристик, приемных и внешних характеристик генерирующих устройств; сущность энергетических процессов, происходящих в генерирующих приемных устройствах; возможности осуществления взаимных преобразований схем соединений пассивных элементов; замены нелинейного элемента эквивалентной схемой замещения с линейными элементами.

3. Уметь проводить анализ линейных электрических цепей методами свертывания, непосредственного применения законов Кирхгофа, узлового напряжения; составлять уравнения баланса электрической мощности; определять ток любой ветви сложной электрической цепи методом эквивалентного генератора; применять метод пересечения характеристик для определения тока в нелинейной цепи.
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	85	30	4	6	7	0,4	0,85	Рис. 2.2	Табл. 2.1.3	32

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


После изучения раздела «Нелинейные магнитные цепи постоянного тока» и выполнения задачи 2 студенты должны:

1. 
   Знать назначение основных элементов конструкции различных магнитоэлектрических и электромагнитных устройств.
   
2. 
   Понимать уравнения, описывающие принципы возникновения и распределения магнитного поля в элементах конструкции магнитных систем.
   
3. 
   Уметь анализировать различные режимы работы электромагнитных устройств с использованием кривых намагничивания элементов магнитопровода; определять параметры намагничивающих обмоток, требуемые для создания заданных величин магнитодвижущих сил.
   

2.2 Контрольная работа № 2
Контрольная работа №2 состоит из двух задач и посвящена анализу электрического состояния трехфазных электрических цепей переменного синусоидального тока при различных режимах работы приемника электрической энергии и расчету переходных процессов в электрических цепях с сосредоточенными параметрами.
Задача 1
Задача 1 посвящена анализу линейной электрической цепи однофазного синусоидального тока комплексным методом.

В комплексном методе расчета электрических цепей значения ЭДС, напряжений, токов и сопротивлений представляются в виде комплексов. При использовании комплексного метода для расчета электрических цепей синусоидального тока могут применяться все методы, известные из теории электрических цепей постоянного тока. Основное отличие состоит в том, что вместо действительных чисел, соответствующих токам, напряжениям и сопротивлением в цепях постоянного тока, при расчете цепей переменного тока используются комплексные числа.

Т
рехфазная система ЭДС - это совокупность трех синусоидальных ЭДС одной частоты, сдвинутых по фазе друг относительно друга на угол 120. Если отдельные фазы генератора и приемника соединены между собой, то такую систему называют связанной системой, в которой фазы могут быть соединены в “звезду” (рис. 3.1) или в “треугольник” (рис. 3.2). Токи и напряжения элементов трехфазной нагрузки называются фазными. Токи и напряжения проводов, соединяющих генератор и приемник, называются линейными.


Рис 3.1

При соединении нагрузки в “звезду” линейные токи равны соответствующим фазным токам, т.е. I_л=I_ф.

Л инейное напряжение равно геометрической разности соответствующих векторов фазных напряжений, т.е.:
Для симметричной нагрузки (Z_A = Z_B = Z_C) при соединении в “звезду” без нейтрального провода .

В
четырехпроводной системе (рис. 3.1) ток в нейтральном проводе равен векторной сумме токов отдельных фаз