Примеры решения типовых задач по электротехнике

Электротехника
Расчет цепей постоянного тока
Расчет цепей переменного тока
Расчет трехфазных цепей
Примеры  решения типовых задач
Лабораторные работы
Методические указания к решению задачи
Расчет сглаживающего фильтра
Трехфазные цепи
Цепи несиносоидального тока
Математика
Интегрирование тригонометрических функций
Вычисление интегралов от рациональных функций
Интегрирование рациональных функций
Повторные интегралы
Криволинейные интегралы первого рода
Криволинейные интегралы второго рода
Теорема Остроградского-Гаусса
Независимость криволинейных интегралов от пути интегрирования
Физические приложения двойных интегралов
Физические приложения криволинейных интегралов
Физические приложения поверхностных интегралов
Физические приложения тройных интегралов
Теорема Стокса
Поверхностные интегралы первого рода
Поверхностные интегралы второго рода
Тройные интегралы в декартовых координатах
Тройные интегралы в цилиндрических координатах
Тройные интегралы в сферических координатах
Производная показательной и логарифмической функции
Производная степенной функции
Производная произведения и частного функций
Дифференцирование и интегрирование степенных рядов
Найти производную функции
Примеры вычисления производной
Производная обратной функции
Логарифмическое дифференцирование
Исследование функций с помощью производных
Физика
Электродинамика
Электростатика
Электрический ток
Термодинамика
Решение задач
Основные операции над векторами
Кинематика твердого тела
Силы Виды взаимодействий
Закон сохранения импульса
Гравитация Законы Кеплера
Неинерциальные системы отсчета
Механические колебания
Физический маятник
Математический маятник
Резонанс
Специальная теория относительности

Преобразования Лоренца

Математическая физика
Химия
Примеры решения задач
контрольной работы
Современная теория строения
атомов и молекул
Контрольные задания
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ
Химическая кинетика
Электролиз
Начертательная геометрия
Сечение геометрического тела
Аксонометрические проекции
Сборочный чертеж
Построение тел вращения
Развертка прямой призмы
Машиностроительное черчение
Профиль  резьбы
Работа «Соединение болтом»
Работа «Соединение шпилькой»
Сварные соединения
Разновидность  крепежных изделий
Выполнить эскизы с натуры
Шероховатостью поверхности
Выполнениечертежа сборочной единицы
Деталирование чертежа общего вида
Построение смешанного сопряжения.
Направления штриховки в разрезах
Сопромат
Деформации и перемещения при кручении валов
Расчет статически неопределимых балок
Действие с силами и моментами
Расчеты на прочность по допускаемым напряжениям
Расчет цилиндрических витых пружин

Примеры решения задач на прочность

Ядерная энергетика
Реакторы атомных станций
Ядерное топливо и ядерные отходы
Ядерно-энергетические транспортные установки
Блочный щит управления энергоблока
Реакторы на быстрых нейтронах
АЭС с реакторами ВВЭР нового поколения
РБМК - Реактор Большой Мощности Канальный
ВВЭР и РБМК: сравнительные характеристики
Энергосберегающие технологии
Альтернативная энергетика
Информатика
Тонкая клиентная сеть
Создание корпоративной Webсети
Восстановление ЛВС после аварий
Беспроводные сети
Серверы масштаба предприятия и суперсерверы
Протоколы сетевого управления
Прокси-серверы
Оценка эффективности локальной сети
Производительность рабочих станций и серверов ЛВС
Кабельные системы для локальных сетей
История искусства
Архитектура
Интерьеры античности и возраждения в Италии
Вид на Акрополь
План терм Константина; разрез и фасады
План  и разрез Сакристии Сан Лоренцо
Интерьеры XIV—XV веков и эпохи классицизма в России
Интерьеры Успенского собора
Усадьба «Высокие горы»
 
Цифровая фотография

Методические указания к решению задачи Решение этой задачи требует знания закона Ома для всей цепи и се участков, первого закона Кирхгофа и методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов.

Пример. Активное сопротивление катушки RK=6 Ом, индуктивное xL=10 Ом. Последовательно с катушкой включено активное сопротивление R=2 Ом и конденсатор сопротивлением хc=4 Oм. К цепи приложено напряжение U=50 В (действующее значение). Определить: 1) полное сопротивление цепи; 2) ток; 3) коэффициент мощности; 4) активную, реактивную и полную мощности; 5) напряжения на каждом сопротивлении. Начертите в масштабе, векторную диаграмму цепи.

Предприятие потребляет активную мощность Р2 = 1550 кВт при коэффициенте мощности cosφ2=0,72. Энергосистема предписала уменьшить потребляемую реактивную мощность до 450 квар. Определить: 1) необходимую мощность конденсаторной батареи и выбрать ее тип: 2) необходимую трансформаторную мощность и коэффициент нагрузки в двух случаях: а) до установки батареи; б) после установки батареи. Выбрать тип трансформатора. Номинальное напряжение сети 10 кВ.

Генератор с независимым возбуждением работает в номинальном режиме при напряжении на выводах Uном= 220 В. Сопротивление обмотки якоря Ra =0,2 Ом; сопротивление нагрузки Rа =2,2 Ом: сопротивление обмотки возбуждения Rн =55 Ом. Напряжение для питания обмотки возбуждения Uв=110 В. Номинальная частота вращения якоря nном =1200 об/мни. Определить: I)э.д. с. генератора; 2) силу тока, отдаваемого потребителю; 3) силу тока в обмотке возбуждения; 4)полезную мощность, отдаваемую генератором; 5) электромагнитный тормозной момент, преодолеваемый приводом двигателя.

Генератор с параллельным возбуждением рассчитан на напряжение Uном =220 В и имеет сопротивление обмотки якоря Ra= 0,08Ом, сопротивление обмотки возбуждения Rв = 55Ом. Генератор нагружен на сопротивление Rн =1,1 Ом. К.п.д. генератора ηг=0,85.

Четырехполюсный двигатель с параллельным возбуждением присоединен к сети с Uном=110В и потребляет ток I =157 А. На якоре находится обмотка с сопротивлением Rа = 0.0427 Ом и числом  проводников N=360, образующих четыре параллельных ветви (а=2). Сопротивление обмотки  возбуждения Rв=21,8 Ом. Магнитный моток полюса Ф= 0.008 Вб. Определить: 1) токи в обмотках возбуждения Iв и якоря Iа; 2) противо-э.д.с. Е; 3) электромагнитный момент Мэм; 4) электромагнитную мощность Рэм ;5)) частоту вращения якоря n; 6) потери мощности в обмотках якоря Ра и возбуждения Рв.

Расчет токов с применением законов Кирхгофа Общее число уравнений, составленных по законам Кирхгофа, должно быть равно числу рассчитываемых токов, т.е. числу ветвей в схеме. Вначале следует записать уравнения, составленные по первому закону Кирхгофа, число которых должно быть на единицу меньше числа узлов в схеме. Остальные уравнения составляются по второму закону Кирхгофа для независимых контуров схемы, под которыми понимают контура, отличающиеся друг от друга хотя бы на одну новую ветвь.

Для электрической цепи найти действующие значения токов и напряжений на всех участках цепи, активные, реактивные и полные мощности отдельных участков и всей цепи с проверкой баланса мощностей; построить векторную диаграмму токов и напряжений.

Расчет линейных электрических цепей с несинусоидальными ЭДС выполняется на основе принципа наложения. Это обусловлено возможностью представления несинусоидальной ЭДС рядом Фурье, т.е. в виде суммы постоянной и синусоидальных составляющих (гармоник)

Переходные процессы возникают в электрических цепях при переходе от одного установившегося режима работы к другому установившемуся режиму. Смена режимов происходит в результате коммутаций (включение, выключение, переключение, изменение параметров цепи и т.п.)

Методические указания к решению задач.

 Задачи это группы относят к теме «Электрические машины постоянного тока». Для их решения необходимо изучить материал, приведенный в указателе литературы, решить рекомендуемые задачи и ознакомиться с типовыми примерами 1…5. Сведения о некоторых типах машин постоянного тока даны в приложении 1.

 Необходимо иметь представление о связи между напряжением на выводах , э.д.с.   и падением напряжения  в обмотке якоря для генератора и двигателя: для генератора ; для двигателя . Для определения электромагнитного или полного момента, развиваемого двигателем, можно пользоваться формулой, приведенной в учебнике |7|:

.

Здесь магнитный поток выражен в веберах (Вб), ток якоря в амперах (А), момент получаем в ньютон - метрах (Н×м). Если магнитный поток машины неизвестен, то электромагнитный момент можно найти, определив из формулы для противо-э.д.с. магнитный поток и подставив его в формулу для :

, откуда . Тогда .

Здесь   - электромагнитная мощность, Вт; w - угловая скорость вращения, рад/с.

 Аналогично можно вывести формулу для определения полезного номинального момента (на валу):

.

Здесь  выражен в Вт;   получаем в Н×м.

 

Пример 1. Генератор с независимым возбуждением (рис.1) работает в номинальном режиме при напряжении на выводах =220В. Сопротивление обмотки якоря =0,2Ом; сопротивление нагрузки =2,2 Ом; сопротивление обмотки возбуждения =55 Ом. Напряжение для питания обмотки возбуждения =110 В. Номинальная частота вращения якоря =1200об/мин. Определить: 1) э.д.с. генератора; 2) силу тока, отдаваемого потребителю; 3) силу тока в обмотке возбуждения; 4) полезную мощность, отдаваемую генератором; 5) электромагнитный тормозной момент, преодолеваемый приводным двигателем.

Рис 1.

Решение.

1. Ток, отдаваемый в нагрузку:

=220/2,2=100 А.

2. Ток в обмотке возбуждения:

=110/55=2 А.

3. Э.д.с. генератора:

=220+100×0,2=240 В.

4. Полезная мощность, отдаваемая генератором:

=220×100=22000 Вт=22 кВт.

5. Электромагнитная мощность и электромагнитный тормозной момент:

==240×100=24000 Вт=24 кВт;

=382,2 Н×м.

Основы физики и электротехники. Лекции, курсовые, задачи, учебники