BILETY

11

5Однофазный трансформатор подклю-					Рассчитать величину потребляемого тока,
чен к сети U1 = 220 В, f = 50 Гц. Вторич-					тока в обмотке статора. Паспортные дан-
ная обмотка имеет 40 витков и силу тока					ные трехфазного асинхронного двигателя
I2 = 10 А. Определить коэффициент					с короткозамкнутым ротором:				Pн = 7,5
трансформации, если сердечник имеет					кВт, Uн = 380/660 B, hн = 85,5 %, l = 2,5, g
сечение S =7,2×10-4 м2, а В = 1 Тл. Как					= 1,3, cosj = 0,81, nн = 986 об/мин. Двига-
изменится магнитная индукция если си-					тель включен в сеть 660 В. Определить
ла тока I2 возрастет в 1,5 раза?					возможен ли запуск двигателя при пони-
					жении напряжения на 15 %.
Вычислить величину пускового тока авиационного электродвига-								Требования к ха-
теля постоянного тока последовательного возбуждения с номи-								рактеристикам
нальными параметрами: Рн=550 Вт, UH=26B, H=65 %, nH=5000								операционных
об/мин,	Rя +RВ=0,256 Ом.							усилителяей
Что нужно сделать, чтобы уменьшить этот ток в 1,5 раза ?
Изобразите схему.
Определите ток I1, если показание ватт-					Определите ток			a	b
метра Р=750 Вт. R1=5, R2=10, R3=30. Со-					в ветви "ab"
противления даны в Омах.					методом экви-			R4	R2
					валентного ге-		E1
		W						R1	R3
					нератора.
R1					R1=R2=R3=20				E2
		R2		R3	Ом			E3
U1					R4= 20 Ом,
					E1=20 В, E2=10 В, E3=5 В.
Определить мгновенное значение тока в					Для заданной
				O	трехфазной це-	A	IA
цепи i (t ), если u=4,23 sin (wt-90 ) B и
R1=10 Ом,			R1	XL1	пи определите	B			XC
R2=6 Ом				XC1	токи, если	IB			XL
XL1=6 Oм,					UЛ=220В,
		u(t)				C
XC1=14 Oм,			XC2	R2	R=XL=XC=20 О				R
XC2=4 Oм,					м. Постройте	IC
					векторные диа-	IN
					граммы токов и
					напряжений
Однофазный трансформатор подключен к					Вычислить величину критической скоро-
сети U1 = 220 В, f = 50 Гц. Определить ко-					сти вращения трехфазного асинхронного
эффициент трансформации, если в магни-					двигателя, включенного в сеть 380/220.
топроводе с активным сечением S = 6,6×10-					Паспортные данные: Pн = 75 кВт, Uн =
3 м2 амплитудное значение магнитной ин-					220 В, hн = 0,99, cosj = 0,92, число пар
дукции В = 1,2 Тл, а число витков вторич-					полюсов р = 4, l = 2,2, g = 1,1, номиналь-
ной обмотки W = 40. Какие потери увели-					ное скольжение S = 0,04.
чатся в сердечнике, если повреждена изо-
ляция пластин сердечника?

12

Вычислить величину скорости вращения двигателя постоянного

Конструкция,

тока последовательного возбуждения при номинальном моменте

принцип

дейст-

на валу, если ввести добавочное сопротивление Rдоб=20 Ом. Мо-

вия и характери-

мент нагрузки на валу не изменяется.

стики выпрями-

Паспортные данные: PН=1 Вт; UН=27В; n=2100

об/мин;

тельных диодов.

RЯ+RВ=12 Ом, ηн= 60 %.

Можно ли такой двигатель перевести в режим рекуператив-

ного торможения ? Ответ поясните.

Режимы работы источников электриче-

Определите показание вольтметра, если

ской энергии. В каком из режимов к.п.д.

R1=5, R2=10, R3=1, R4=2, E1=4, E2=20.

источника наибольший. Ответ подтвер-

Сопротивления даны в Омах, ЭДС в

дить формулами.

Вольтах

E2

R1

R3

R4

V

R2

E1

Определите параметры двухполюсника по

Вычислите

A

iA(t)

a

показаниям приборов:

фазные ток

pA=1 А, pV=50 B, pW=40 Вт, f=100 Гц.

при

ica(t)

iab(t)

А

Uл=220 В,

B

L

R

W

R=XL=ХС=1

R

00 Ом. По

iС(t)

c

ibc(t)

b

V

векторнной

C

диаграмме

C

iB(t)

C

определите

линейные

токи.

По паспортным данным построить Т-

Восьмиполюсный трехфазный асинхрон-

образную схему замещения трансформа-

ный двигатель, обмотки которого соеди-

тора, считая что потери распределяются

нены звездой, подключен к сети 380 В.

по обмоткам одинаково: SН=40кВА;

При номинальном режиме мощность на

UВН=10кВ; UНН=0,23кВ; РХ=0,4 кВт;

валу 5500 Вт, MН=72,5 Нм, cos Н=0,72;

РК=0,85кВт; iх=3,5%; uК=4,7%. По каким

сумма потерь Р=970 Вт.

внешним признакам обмотку высокого

Определить потребляемый ток,

напряжения можно отличить от обмотки

КПД и скольжение в номинальном ре-

низкого напряжения?

жиме.

Вычислить величину скорости вращения двигателя постоянного тока

Конструкция,

паралельного возбуждения типа МС-150 при нагрузке равной 0,3 Мн.

принцип дей-

Uн=27 V, ηн=59,5%, Pн=122 Вт, Rя=0,8 Омnн=7600, Rов= 40 Ом

ствия

и

ха-

Можно ли такой двигатель перевести в режим рекуперативного

рактеристики

торможения ? Ответ поясните.

тиристоров.

13

По известной ВАХ источника ЭДС опре-

Определите ЭДС эквивалентного генера-

делите его параметры и нарисуйте схему

тора по отношению к зажимам "аb" при

замещения.

E1=50 В, E2=100 В, E3=20 В, R1=50 Ом,

U, В

R2=100 Ом

50

a

40

E1

E2 E3

30

20

R1

R2

10

b

1

2

3

4

5

I, A

Определите возможен ли в приведенной

Симметричная трехфазная активная на-

цепи резонанс токов при заданных пара-

грузка (R=110 Ом) включается в одну и

метрах.

XC

ту же трехфазную сеть ( Uсети =220В) сна-

R1=6 Ом

чала звездой, а затем треугольником. Во

XL1

R1

XL1=8 Oм

сколько раз изменится при этом потреб-

XL2=6 Oм

ляемая мощность ? Рассчитайте мощ-

XL2

XC=9 Oм

ность при соединении нагрузки звездой и

треугольником.

Какое количество витков имеют первич-

Определить величину вращающегося мо-

ная и вторичная обмотки трансформато-

мента трехфазного асинхронного авиаци-

ра, подключенного к сети переменного

онного двигателя при понижении напря-

напряжения 220 В, частотой 50 Гц, если в

жения бортсети до 180 В, при номиналь-

режиме холостого хода напряжение на

ной скорости вращения, если: Рн=15000

вторичной обмотке 110 В, а магнитный

Вт, р=6,

UH=200 B, H=0,83, nH=3750

поток в магнитопроводе Фт=2 х 10-3 Вб.

об/мин, f=400Гц; cos Н=0,67.

Изобразить механические характе-

ристики при номинальном и пониженном

напряжении (качественно).

Вычислить величину скорости вращения

Конструкция, принцип действия и харак-

двигателя постоянного тока паралельного

теристики диодов.

возбуждения типа МП-2500 при нагрузке

равной 0,9 Мн.

ηн=73,8%

Uн=26 V

Pн=2500 Вт

Rя=0,03 Ом

nн=7200

Rов= 20 Ом

Можно ли такой двигатель пере-

вести в режим рекуперативного торможе-

ния ? Ответ поясните.

14

Определите входное сопротивление Rab,

Составить уравнения по законам Кирхго-

если все сопротивления по 10 Ом.

фа, уравнение баланса мощностей

R1

R2

R3

R7

E2

R5

a

R2

E4

E6

R1

R5

R3

R6

R4

R6

R4

b

E3

Найдите, чему равен угол сдвига фаз

Рассчитайте ток в нейтральном проводе

между входным напряжением и током

нагрузки, подключенной к трехфазной

при G=0,01 См, BL=0,01 3 См.

ЭДС, при Uл=220 В.

&

XL=XC=100 Ом. Приведите векторные диа-

I

граммы токов и напряжений

&

BL

G

XC

U

O`

XC

XL

Вычислите величину аварийного тока

Короткозамкнутый трёхфазный асинхрон-

короткого замыкания трансформатора.

ный двигатель включен в сеть 380 В. Пас-

SН=150 ВА, i0=20,0%, U1=200 В,

портные данные двигателя: РН=3,5 кВт,

uК=9,10%,

U2 = 36 В, ηН =86,0%,

UH=220/380 B, ηH=72%, nH=580 об/мин, λ=

I1=0,5A, P0 = 5, I2 = 3,40 A, PК =7, M=3

Мmax / Мн = 2,1; β= Мпуск / Мн =1,4;

(кол.фаз), cosϕН =0,8

cosφ=0,85. Построить механическую ха-

рактеристику двигателя.

Вычислить величину скорости вращения двигателя постоянного

Конструкция,

тока параллельного возбуждения при введении в цепи якоря до-

принцип

действия

бавочного резистора Rдоб=0,1 Ом.

и

характеристики

Параметры двигателя: Рн=19 кВт, UH=220 B, H=81,5 %, nH=60

биполярных

тран-

об/мин, Rя=0,2 Ом, RВ=44 Ом.

зисторов.

Генератор при отсутствии тока выда-

Составить уравнения

ет 28 В, а при токе 400 А - 23 В. Оп-

для определения токов

R4

E3

R6

ределить

внутреннее

сопротивление

в ветвях схемы по за-

R1

генератора и величину ЭДС. Постро-

конам Кирхгофа, со-

R5

ить внешнюю характеристику.

ставить уравнение ба-

E1 R3

R7

E2

ланса мощностей

R2

15

Найдите мгновенное

I

Построй-

IA

a

значение напряжения

те век-

A

Ica

Iab

в цепи u(t) при

торные

L

B

R

XC=20 Ом, XL=10 Ом,

диаграм-

i(t) = 0,2

2 × sin(ωt +

45°

U

мы токов

IB

C

C

A.

в приве-

C

Ibc

C

денной

c

Запишите комплекс

b

схеме при

IC

напряжения U в по-

UЛ=220 В,

казательной и алгебраической форме.

R=1/(wC)

=110 Ом.

Определить параметры схем замещения

Короткозамкнутый трёхфазный асинхрон-

трансформатора в опытах холостого хода

ный двигатель включен в сеть 220 В. Пас-

и короткого замыкания, если известны

портные данные двигателя: РН=0,09 кВт,

следующие

технические

параметры:

UH=220/380 B, ηH=60%,

nH=2742

SН=20 кВА, U1Н=10

кВ;

U2Н= 660 В;

об/мин, λ= Мmax / Мн = 2,2; β= Мпуск / Мн

uК=7,5%; i0=2,8%;

P0=470 Вт; PК=

=1,2; cosφ=0,78. Изобразить схему вклю-

1280 Вт. Изобразить эти схемы.

чения двигателя в сеть. Определить по-

Определить коэффициент мощности

требляемый двигателем ток и ток в об-

в обоих случаях.

мотках статора.

Как изменяется скольжение, частота

тока и ЭДС ротора от момента запуска

двигателя до номинальной нагрузки?

На рис.

P1

кВтη % n

об/мин

приведены

Конструкция,

рабочие

характеристики

принцип действия

двигателя

10

100

1000

P1

постоянного тока.

и характеристики

Построить

биполярных тран-

рабочую

5

50

500

характеристику

зисторов.

η вращающего мо-

мента

М=f(Iя).

40

80

Iя

	Аккумуляторная батарея без нагрузки	Соста-		E3	R5
	выдает 28 В, а под нагрузкой 150 А 26	вить
					E6
	В.	урав-
			R3
	Определить внутреннее сопротивление	нения		E2
					R2
	и ЭДС аккумуляторной батареи, по-	для оп-
	строить внешнюю характеристику	ределе-	R1
	источника.	ния то-		E1	R4
		ков в			R6
		ветвях
		схемы
		по законам Кирхгофа, составить уравнение
		баланса мощностей

16

Запишите вы-

141B

u,i

u(t)

Насколько

A

ражения для

i(t)

изменится

2,82A

XL

мгновенных

показание

π/3

значений u(t)

T=0,02c

t

вольтметра при

XL

XL

и

обрыве фазы А,

B

i(t),приведенн

если U л = 380

V

ых на графике. Определите комплексное

В, ωL = 100 Ом

C

сопротивление этой цепи.

?

Число витков первичной обмотки

Асинхронный двухполюсный двигатель

трансформатора равно 100, вторичной −

имеет номинальное скольжение Sн=2%,

500. Определить напряжение холостого

критическое скольжение Sкр=8%, номи-

хода трансформатора при подключении

нальный момент МН =250 Нм, пусковой

его к сети переменного напряжения 220

момент МП=1,2МН и частоту сети f=50 Гц.

В. Найти ток вторичной обмотки транс-

Определить синхронную и номинальную

форматора, если ток первичной обмотки

частоту вращения, критический момент.

равен 10 А, а потерями в трансформато-

Построить график механической характе-

ре можно пренебречь.

ристики n2=f(М) в режимах от холостого

хода до полного торможения

Определить скорость вращения двигателя независимого возбуж-

Конструкция,

дения если напряжение, подаваемое на якорь, увеличится до 240

принцип действия

В. Параметры

двигателя:

Рн=6 кВт, UH=220 B, H=82,0 %,

и характеристики

nH=1500 об/мин, Rя=0,472 Ом, RВ=132 Ом.

выпрямительных

диодов.

Определить эквивалентное cопротивление				Составить			R 3		R 2
схемы				уравнения
	R2		R1= 15 OM	для опре-	E 3		E 1		E 2
R1	R3	R4		деления
			R2=12OM
				токов в			R 1
			R3=25O
				ветвях
			R4=6Om			R 5	E 5	E 4	R 4
	R5	R8	R5=4Om	схемы по
			R6=25Om	законам
R6		R7
			R7=30Om	Кирхгофа,					R 6
			R8=45Om
				составить
				уравнение баланса мощностей

Опреде-

Насколько

R

лите ак-

изменится

A

XL

тивную

Xc

показание

XL

состав-

вольтметра при

ляющую

закорачивании

XL

XL

проводи-

фазы А, если

B

мости схемы

U л = 380 В,

V

R= 10 Ом,

ωL = 100 Ом ?

C

XC= 40 Ом XL= 25 Ом.

17

Мощности потерь трансформатора в режимах хо-						Асинхронный трёхфазный двига-
лостого хода и короткого замыкания равны соот-						тель подключен к сети перемен-
ветственно 150 и 400 Вт. Рассчитать КПД транс-						ного тока с напряжением U=220
форматора при номинальной нагрузке, если ко-						B по схеме «треугольник» и по-
эффициент мощности нагрузки cosφ=0,87 при						требляет ток I1=9,24 A при
номинальной мощности трансформатора 20 кВА.						ηH=81%, nH=950 об/мин,
Найти максимальный КПД трансформатора. Объ-						cosφH=0,77.
яснить, какой физический смысл имеют потери						Определить		потребляемую мощ-
холостого хода и короткого замыкания.						ность, мощность на валу, сумму
						потерь, вращающий момент.
Вычислить величину скорости вращения двигателя последователь-									Конструкция,
ного возбуждения при номинальном моменте нагрузки и при введе-									принцип	дей-
нии в цепь якоря добавочного сопротивления. Рн=1700 Вт, UH=24 B,									ствия и харак-
H=68,5%, nH=4000 об/мин, Rя+RВ=0,09 Ом, Rд=0,03 Ом.									теристики	вы-
Каким образом этот двигатель можно перевести в режим тормо-									прямительных
жения противовключением?				Изобразите схему.					диодов.
1Определите		R		R	Соста-
входное со-					вить
противление					уравне-			E5
(Rab) при	a		R	R	ния для	E6
								R5		R3
R=10 Ом.				R	опреде-
					ления
						R6	R4
					токов в
			R	R	ветвях	E4			R1
					схемы по
	b			R			R2		E2
					законам
					Кирхго-
					фа, со-
					ставить уравнение баланса мощностей
Найти	пусковой	ток	авиационного		Конструкция, принцип действия и характе-
двигателя постоянного тока парал-					ристики стабилитронов.
лельного возбуждения типа МУ-534М.
Uн=27 V,		ηн=63,1%,
Pн=675 Вт,		Rя=0,15 Ом,
nн=5500 об/мин ,		Rов=30 Ом.
Определите частоты резонанса токов					Для заданной			I A
при L=0,2 Гн, С1=20 мкФ, R1=5 Ом.					трехфазной це-		A
					пи определите			I N	XC
		R1			ток в нейтраль-		N
									XL
					ном проводе,		B	I B
	C1	L			если UЛ=220В,				R
					R=XL=XC=20 О
							C
					м.
							I C

18

Однофазный трансформатор имеет	Ротор асинхронного двигателя вращается с
следующие паспортные данные: S=24	частотой 1440 об/мин, причем от сети потреб-
кBA, f=50 Гц , U1H=380 B, U20=230 B,	ляется мощность 55 кВт. Чему равны мощ-
P0=100 Bт, PK=350 Bт, uK=3%, I10=1A.	ность на валу двигателя и развиваемый мо-
Определить токи в обмотках и вто-	мент, если мощность потерь в двигателе со-
ричное напряжение при нагрузке RH	ставляет 5 кВт.
= 300 Oм.	Как изменится мощность и момент при
	уменьшении частоты подводимого напряже-
	ния?
	Ответ поясните по механической характери-
	стике.

Определите входное сопротивление (Rab), если

Со

R3

R1=R3=R6=R8=10 Ом, R2=R4=R5=20 Ом,

ста

R7=R9=40 Ом.

вит

R1

R3

ь

R2

ура

E1

R6

вне

R1

R6

R8

ни

E2

R4

R4

я

для

E4

a

оп

E5

R5

R2

R5

R7

R9

ре-

b

де-

ления токов в ветвях схемы по

законам Кирхгофа, составить

Постройте зависимость cos ϕ от частоты

уравнение баланса мощностей.

Для заданной

iA(t)

f ( ϕ - угол между входным напряжени-

трехфазной це-

A

ем и током). Частота изменяется от нуля

пи определите

B

O`

XC

до бесконечности.

напряжение

смещения ней-

iB(t)

XL

трали, если

C

R

UЛ=220В,

iC(t)

R

XL

XC

R=XL=XC=20

Ом.

19

5. По паспортным данным трехфазного трансформатора построить Т-образную схему замещения трансформатора.

Sн =250 кВА, U1н =10 кВ, U2н=230 В, Рк = 4200 Вт, Р0 = 780 Вт, iх = 2,3 %, Uк

= 4,7 %, схема соединения обмоток .

6. Асинхронный четырехполюсный двигатель имеет номинальное скольжение Sн=3%, критическое скольжение Sкр=7%, номинальный момент МН =150 Нм, пусковой момент МП=1,1МН и частоту сети f=50 Гц.

Определить синхронную и номинальную частоту вращения.

Построить графики: механической характеристики n2=f(М) и характеристики «момент-скольжение» М=f(S).

20