Сулейманов Р.Я. Теоретические основы электротехники сб. заданий Р.Я. Сулейманов Т.А. Никитина Екатеринбург УрГУПС 2010 Задания

Цена: договорная

Сулейманов, Р.Я. Теоретические основы электротехники: сб. заданий / Р.Я. Сулейманов, Т.А. Никитина — Екатеринбург: УрГУПС, 2010

Сборник состоит из 4 контрольных работ и предназначен для студентов заочной формы, обучающихся по специальностям электротехнического профиля. Объем и число выполняемых работ соответствует учебным планам и стандартам специальностей. К задачам даны методические указания по их решению. Варианты исходных данных для каждой контрольной работы определяются в соответствии с шифром студента.

Контрольные задания имеют 100 вариантов. Исходные расчетные данные к задачам определяются по двум последним цифрам шифра студента: по предпоследней цифре выбирают номер схемы, по последней цифре — номер строки в таблице данных. Например, для шифра 97-ЭЛ –1428 выбирается схема: 2, строка таблицы — 8.

---

Контрольная работа № 1

Задача 1.1. Расчет разветвленной цепи постоянного тока.

Задача 1.2. Расчет линейной электрической цепи однофазного переменного тока символическим методом.

Задача 1.3. Расчет разветвленной электрической цепи с учетом взаимной индукции.

Сулейманов ТОЭ Контрольная работа № 1 Пример расчета Скачать

Контрольная работа № 2

Задача 2.1. Расчет несимметричной трехфазной цепи.

Задача 2.2. Расчет линейного пассивного четырехполюсника.

Задача 2.3. Расчет линейной цепи при несинусоидальных напряжениях и токах.

Сулейманов ТОЭ Контрольная работа № 2 Пример расчета Скачать

Контрольная работа № 3

Расчёт переходного процесса в разветвлённой цепи

Сулейманов ТОЭ Контрольная работа № 3 Пример расчета Скачать

Контрольная работа № 4

В контрольной работе студенты решают три задачи:

Задача 4.1. Расчет магнитной цепи постоянного тока.

Задача 4.2. Расчет нелинейной цепи переменного тока, содержащей катушку с ферромагнитным сердечником.

Задача 4.3. Расчет электрического поля в проводящей среде.

Сулейманов ТОЭ Контрольная работа № 4 Пример расчета Скачать

---

Решение ТОЭ заказывается по Почте rgr-toe или ВКонтакте rgrtoe Василий Новицкий

Контрольная работа № 1

В контрольной работе студенты решают три задачи:

1. Расчет разветвленной цепи постоянного тока.

2. Расчет линейной электрической цепи однофазного переменного тока символическим методом.

3. Расчет разветвленной электрической цепи с учетом взаимной индукции.

 

Задача 1.1 Расчет разветвленной цепи постоянного тока

Для электрической цепи, соответствующей номеру варианта, выполнить

следующее:

1. Написать уравнения по законам Кирхгофа (решать полученную систему не требуется).

2. Выполнить расчет токов во всех ветвях методом контурных токов.

3. Проверить правильность решения по второму закону Кирхгофа по двум контурам.

4. Составить баланс мощностей.

5. Построить потенциальную диаграмму для внешнего контура.

6. Определить ток в одной из ветвей (по своему выбору) по методу эквивалентного генератора. Определение токов в цепи после размыкания выбранной ветви выполнить методом узловых потенциалов.

Задача 1.2 Расчет линейной электрической цепи однофазного синусоидального тока символическим методом

Для электрической цепи, соответствующей номеру варианта, выполнить

следующее:

Заданы параметры цепи и напряжение на входе цепи

u = U_m·sin (wt + ψ).

Требуется:

1. Определить токи и напряжения на всех участках цепи символическим

способом.

2. Записать выражения для мгновенных значений всех токов и напряжений.

3. Сделать проверку правильности решения по законам Кирхгофа.

4. Составить баланс активных и реактивных мощностей.

5. Построить волновые диаграммы напряжения, тока и мощности на входе цепи.

6. Построить векторную диаграмму токов и напряжений.

Задача 1.3 Расчет разветвленной электрической цепи с учетом взаимной индукции

Для электрической цепи, соответствующей номеру варианта, выполнить

следующее:

1. Составить уравнения по методу законов Кирхгофа и найти токи во всех ветвях.

2. Вычислить напряжения на всех элементах цепи.

3. Построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений, показав на ней векторы всех напряжений, в том числе и векторы ЭДС взаимной индукции.

Указание. В ходе расчета свести схему к трем ветвям.

Контрольная работа № 2

В контрольной работе студенты решают три задачи:

1. Расчет несимметричной трехфазной цепи.

2. Расчет линейного пассивного четырехполюсника.

3. Расчет линейной цепи при несинусоидальных напряжениях и токах.

 

Задача 2.1 Расчет несимметричной трехфазной цепи

Для электрической цепи, соответствующей номеру варианта, выполнить

следующее:

1. Определить все токи, напряжения и мощности на всех элементах цепи.

2. Составить баланс активных мощностей.

3. Построить в масштабе векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.

Задача 2.2 Расчет линейного пассивного четырехполюсника

Для четырехполюсника, соответствующего номеру варианта, выполнить

следующее:

1. Определить сопротивления холостого хода Z_хx и короткого замыкания Z_кз.

2. По найденным сопротивлениям определить коэффициенты четырехполюсника в форме А (А, В, С, D). Проверить соотношение между ними

A·D — B·C = 1.

3. Определить напряжение U₂, токи I₁ и I₂, мощности P₁ и P₂, КПД четырехполюсника при значениях напряжения U₁ и активном сопротивлении нагрузки R_H, подключенном к выходным зажимам.

4.Определить характеристическое сопротивление Z_C и коэффициент передачи.

Задача 2.3 Расчет линейной цепи при несинусоидальных напряжениях и токах

Для электрической цепи, соответствующей номеру варианта, выполнить

следующее:

1. Разложить аналитически в ряд Фурье заданную в виде графика периодическую несинусоидальную ЭДС e = f (ωt). Написать уравнение мгновенного значения ЭДС.

2. Определить действующее значение несинусоидальной ЭДС.

3. Вычислить токи гармоник на неразветвленном участке цепи и записать закон изменения суммарного тока.

4. Построить в масштабе гармоники входного напряжения и их графическую сумму, а также заданную кривую (в одних осях).

5. Построить в масштабе графики гармоник входного тока и их графическую сумму.

6. Определить активную, реактивную и полную мощности, а также коэффициент мощности и коэффициент искажения.

Контрольная работа № 3

Расчёт переходного процесса в разветвлённой цепи

Изучение и практическое применение классического и операторного методов расчёта переходных процессов в линейных электрических цепях.

В данной контрольной работе студенту необходимо выполнить следующие задания.

1. Рассчитать переходный процесс классическим методом, определив законы изменения всех токов, а также напряжения на конденсаторе. Вычислить и построить графики зависимости напряжения на конденсаторе и тока через индуктивность.

2. Рассчитать операторным методом либо закон изменения напряжения на конденсаторе, либо тока через индуктивность.

Сравнить результаты.

Контрольная работа № 4

В контрольной работе студенты решают три задачи:

1. Расчет магнитной цепи постоянного тока.

2. Расчет нелинейной цепи переменного тока, содержащей катушку с ферромагнитным сердечником.

3. Расчет электрического поля в проводящей среде.

 

Задача 4.1 Расчет магнитной цепи постоянного тока

Заданы размеры магнитной цепи, кривая намагничивания представлена в табл. 4.1. Величины токов и числа витков обмоток и геометрические размеры заданы в табл. 4.2.

Определить магнитные потоки в стержнях и значение магнитной индукции в воздушном зазоре.

При расчете потоками рассеяния пренебречь.

 

Задача 4.2 Расчет нелинейной цепи переменного тока, содержащей катушку с ферромагнитным сердечником

Задана электрическая цепь (рис. 4.3), содержащая катушку с ферромагнитным сердечником. Индукция изменяется по синусоидальному закону. Кривая намагничивания задана в табл. 4.3. Исходные данные приведены в табл. 4.3.

Для всех вариантов задается аппроксимирующее выражение кривой намагничивания

H = a·B + b·B³.

Требуется:

1. Определить коэффициенты а и b аппроксимирующего выражения, выбрав на кривой намагничивания точки

H₁ = 250 A / м; B₁ = 1 Тл; H₂ = 1000 A / м; B₂ = 1,4 Тл.

2. Построить в одних осях исходную кривую намагничивания и аппроксимирующую кривую.

3. Пренебрегая потоком рассеяния и потерями, определить закон изменения тока и напряжения источника. Построить гармоники тока и их графическую сумму в пределах одного периода основной гармоники.

4. Определить показания приборов, считая, что они имеют электродинамическую систему.

Задача 4.3 Расчет электрического поля в проводящей среде

Полушаровой электрод, радиус которого равен r = а, показан на рис. 4.4. Электрод предназначен для заземления металлической опоры линии электропередачи постоянного тока. Ток короткого замыкания линии стекает через заземлитель в землю и растекается по толще земли. Земля исполняет роль обратного провода для линии электропередачи. Удельная проводимость земли g = 10^–2 См/ м.

Определить:

1. Плотность тока на расстоянии а₁ от центра полушарового электрода.

2. Напряженность поля Е на поверхности полусферы радиуса а₁.

3. Сопротивление заземления полушарового электрода.

4. Значение потенциалов в точках на поверхности земли на расстояниях а₁, а₂, a₃, а₄ от центра полушарового электрода.

5. Шаговое напряжение на тех же расстояниях а₁, а₂, a₃, а₄ от центра полу шарового электрода, принимая среднюю длину шага l = 0,8 м.

6. Опасную зону, т. е. радиус круга на поверхности с центром, совпадающим с центром электрода. Радиус опасной зоны определить из условия техники

безопасности, принимая во внимание, что шаговое напряжение на границе этой зоны не превышает 150 В.

Литература

1. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. — М.: Высш. шк., 1996.

2. Сулейманов Р. Я. Теоретические основы электротехники: конспект лекций. — Екатеринбург: УрГУПС, 2008. — Ч. 1.

3. Сулейманов Р. Я. Теоретические основы электротехники. Конспект лекций. — Екатеринбург: УрГУПС, 2010.– Ч. 2.

Учебное издание

Сулейманов Р. Я. Теоретические основы электротехники: сб. заданий — Екатеринбург: УрГУПС, 2010

для студентов заочной формы обучения специальностей

190402 — Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте (АТС)

190401 — Электроснабжение железнодорожного транспорта (ЭНС)

190303 — Электрический транспорт (железных дорог) (ЭПС)