- •Часть I. Практические работы 8
- •Тема I. Законы постоянного тока 8
- •Тема 2. Электромагнетизм 22
- •Тема 3. Переменный ток 33
- •Тема 4. Трехфазный ток 49
- •Указания к выполнению заданий
- •Выбор вариантов задач контрольной работы для заочников
- •Список предлагаемых заданий по темам
- •Раздел 1 Электрическое поле. Электрические цепи постоянного тока
- •2. Закон Ома для участка и полной цепи
- •3. Последовательное и параллельное соединение проводников
- •Последовательное соединение
- •Параллельное соединение
- •4. Расширение пределов измерения амперметра и вольтметра
- •5. Первый закон Кирхгофа
- •6. Второй закон Кирхгофа
- •7. Уравнение баланса мощностей
- •8. Задания по законам Кирхгофа
- •9. Примеры решения задач Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •10. Задания к практическим расчетным (контрольной) работам Задачи вариантов 1 – 10, 11 – 20, 21 - 30
- •Задачи вариантов 31 – 40, 41 – 50
- •Тема 2. Электромагнетизм
- •1. Основные формулы и уравнения
- •Взаимодействие проводников с током. Электромагнит.
- •Напряженность магнитного поля. Магнитное напряжение.
- •Закон полного тока. Энергия магнитного поля
- •2. Характеристики намагничивания стали
- •3. Расчет магнитной цепи
- •Магнитная цепь и ее расчет
- •4. Задача на расчет магнитной цепи Задача 1. Прямая задача расчета мц
- •Порядок расчета.
- •Задача 2. (обратная задача расчета мц)
- •5. Задания вариантам практической работе «Расчет магнитных цепей»
- •Тема 3. Переменный ток
- •3.1. Задачи с решениями по теме
- •6. Методические указания к решению задач на переменный ток
- •Общее решение типовых задач
- •7. Расчет цепи
- •8. Пример решения задачи при последовательном соединении потребителей
- •9. Порядок построения диаграммы
- •10. Расчет параллельных цепей переменного тока
- •11. Пример задачи параллельного соединения
- •Решение.
- •Построение векторной диаграммы
- •12. Практическая работа
- •13. Задания по теме «Переменный ток» Задачи вариантов 1 -10
- •Задачи вариантов 11-20
- •3Адачи вариантам 21 – 30
- •Задачи вариантам 31- 40
- •Задачи вариантов 41 – 50
- •Тема 4. Трехфазный ток
- •6. Пример решения задачи по схеме «звезда»
- •7. Пример решения задачи по схеме «треугольник»
- •Решение.
- •Порядок построения векторной диаграммы
- •8. Задания контрольной работе Задачи вариантов 1 − 10
- •Задачи вариантов 11 – 20
- •Задачи вариантов 21 – 30
- •Задачи вариантов 31 − 40
- •Задачи вариантов 41 – 50
- •Тема 5. Трансформаторы
- •1. Однофазный трансформатор
- •2. Трехфазные трансформаторы
- •3. Расчет трансформатора
- •4. Пример расчета однофазного трансформатора
- •5. Пример задачи трехфазного трансформатора
- •6. Задания контрольной работе Задачи вариантов 1 – 10 (однофазный понижающий трансформатор)
- •Технические данные трансформаторов серии осм
- •Задачи вариантам 11-20 (трехфазный трансформатор)
- •Технические данные трансформатора
- •Тема 6. Электрические машины
- •6.1. Расчет генератора постоянного тока с параллельным возбуждением
- •Решение
- •7. Расчет двигателя постоянного тока со смешанным возбуждением
- •Решение
- •8. Расчет двигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором
- •9. Пример 1 расчета двигателя с короткозамхнутым ротором
- •Решение
- •Пример 2 расчета асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
- •11. Задания контрольных работ Задачи вариантов 1 - 10
- •Задачи вариантов 11 - 20
- •Задачи вариантам 21 - 30
- •Тема 7. Практическая работа. Выбор типа электродвигателя
- •2. Режимы работы
- •3.Выбор двигателей для различных режимов работы
- •3.1.Продолжительный режим работы
- •3.2.Повторно-кратковременный режим работы
- •3.3. Кратковременный режим работы
- •Практическая часть
- •1.4. Определить моменты двигателя
- •2.3. Определяется расчетная продолжительность включения:
- •Задания контрольной работы
- •Технические данные асинхронных двигателей основного исполнения
- •Тема 8. Практическая работа: Расчет стоимости электроэнергии
- •Двухставочный тариф
- •Одноставочный тариф
- •Практическая часть (таблицы 1 и 3)
- •Задача №2 (таблицы 1, 2 и 4.)
- •Литература
Тема 6. Электрические машины
6.1. Расчет генератора постоянного тока с параллельным возбуждением
Для расчета генератора постоянного тока с параллельным возбуждением необходимо:
усвоить устройство и принцип действия электрических машин постоянного тока; знать формулы, выражающие взаимосвязь между электрическими величинами, характеризующими данный тип электрической машины.
- отчетливо представлять связь между напряжением U на зажимах машины, ЭДС Е и падением напряжения IR в обмотке якоря генератора и двигателя.
Для генератора Е =U+ IЯ· ∑R, для двигателя U = Е + IЯ· ∑R
В этих формулах ∑R= RЯ+ RДП + RКО + RС + RЩ - сумма сопротивлений всех участков цепи якоря: RЯ - обмотки якоря;
RДП - обмотки добавочных полюсов; RКО - компенсационной обмотки;
RЩ - переходного щеточного контакта; RС - последовательной обмотки возбуждения.
При отсутствии в машине (это зависит от её типа и предложенной задачи) каких-либо из указанных обмоток в формулу, определяющую ∑R, не входят соответствующие слагаемые. Полезный вращающий момент М на валу двигателя определяется по формуле
M =Н·м,
где Р2 - полезная механическая мощность, Вт. n - об/мин. – частота вращения вала двигателя.
Пример
Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением работает в номинальном режиме.
Его технические данные:
РНОМ =16000Вт - номинальная мощность; Uном =230 В - номинальное напряжение;
RЯ=0,13 Ом - сопротивление обмотки якоря; RВ=164 Ом - сопротивление обмотки возбуждения;
ηНОМ = 90,1 % номинальный коэффициент полезного действия.
Определить:
Iном - ток нагрузки, I B - ток возбуждения, I Я - ток якоря,
РЯ - потери мощности в якоре, РВ - потери мощности в обмотке возбуждения,
РЩ - потери мощности в щеточном контакте,
РХ = РСТ +РМЕХ - потери холостого хода, состоящие из потерь в стали и механических потерь. РДОБ - добавочные потери,
∑P - суммарные потери мощности, Е - ЭДС генератора.
Решение
I. Ток нагрузки Iном = Рном / Uном =16000 Вт / 230 В = 69,6 А
2. Ток возбуждения IB = U H 0M / R B = 230 В / I64 Ом = 1,4 А.
3. Ток якоря Iя = Iном + Iв =69,6 А + 1,4 А = 71 А
4. Потери мощности в обмотке якоря Ря = I2я · Rя =712 А2 ·0,13 Ом = 655 Вт.
5. Потери мощности в обмотке возбуждения
РВ = I2В · RВ =1,42 А2 · 164 Ом = 321 Вт.
6. Потери мощности в щеточном контакте Рщ = ∆ UЩ · Iя=2 В • 71 А= 1428 Вт.
Здесь ∆ UЩ = 2 В - падение напряжения на электрографитированных щетках.
7. Добавочные потери мощности РДОБ = 0,01·РНОМ = 0,01 • 16000 Вт = 160 Вт.
8. Мощность, потребляемая генератором от первичного двигателя
Р1 = Рном / ηНОМ = 16000 Вт / 0,901 = 17758 Вт
9. Суммарные потери мощности в генераторе ∑Р = Р1 – Рном = 17758 Вт –16000 Вт = 1758 Вт
10. Потери холостого хода, состоящие из потерь в стали и механических потерь
Рх = ∑Р – (РЯ+ РВ + РЩ+ РДОБ) = 1758 Вт – (655+321+142+160) Вт = 480 Вт
11. ЭДС генератора, без учета потерь в щеточном контакте
Е = U+ IЯ · Rя = 230 В + 71 А · 0,13 Ом = 239,23 В
С учетом потерь в щеточном контакте
Е =U+ IЯ · (Rя + Rщ)= U +(Iя · Rя +∆ UЩ) =230 В+(71 0,13 Ом +2 В) = 241,23 В