СБОРНИК ЗАДАЧ

5. Как изменятся Mmax и угол рассогласования θ синхронного двигателя, работающего с M = const, при увеличении тока возбуждения. Ответ дать в форме ↑ (увеличится) или ↓ (уменьшится).

Вариант 5

1. Синхронный генератор работает в автономном режиме на симметричную

нагрузку активно-емкостного характера. Указать, используя знаки > и <, в каком соотношении находятся коэффициенты мощности приемников 1, 2, 3, åñëè âíåø-

ние характеристики генератора имеют вид, приведенный на рисунке.

2. Синхронный генератор с паспортными данными Píîì = 630 êÂò,

Uíîì = 6,3 êÂ, ηíîì = 93,7%, cosϕíîì = 0,8 (опереж.), X = 57 Ом работает параллельно с сетью. Построить векторную диаграмму и

рассчитать ток I статора, активную P и реактивную Q мощности генератора, если при Iâ = 1,2 Iâ 0 к ротору приложить ускоряющий момент, при котором угол рассогласования θ = 20°. Потерями в статоре пренебречь. Магнитопровод считать ненасыщенным.

3.Синхронный двигатель работает с углом рассогласования θ0 =

=30° ïðè Iâ = Iâ 0. Как следует изменить ток возбуждения Iâ в сравнении с Iâ 0, чтобы при неизменной нагрузке на валу двигатель работал с cosϕ = 1? Магнитопровод считать ненасыщенным.

4.Автомобильный синхронный генератор имеет 6 пар полюсов

когтеобразного ротора. Найти частоту f напряжения на зажимах генератора, если частота вращения его ротора равна 2000 мин–1.

5.Как изменится (увеличится (↑) или уменьшится (↓)) угол рассогласования θ синхронного генератора, работающего параллельно с сетью, если при неизменном действующем значении тока статора характер генерируемой им мощности изменится с активного на активно-индуктивный? Принять Iâ = const.

Òå ñ ò 1 2 . 1

Вариант 1

1. Какой материал используется для изготовления главных полюсов машины постоянного тока: медь, сталь, алюминий, чугун?

460

2. Указать направления ЭДС и тока в обмотке якоря генератора постоянного тока, работающего под нагрузкой (+ или •). Каково положение физической нейтрали генератора: а–а или б–б?

3. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения с

напряжением Uíîì = 220 В работает под нагрузкой. При Iÿ1 = 60 А частота вращения якоря n1 = 980 ìèí–1, ïðè Iÿ2 = 120 А частота

вращения якоря n2 = 960 ìèí–1. Определить сопротивление Rÿ цепи якоря и частоту вращения якоря nõ при идеальном холостом ходе.

4. Во сколько раз возрастет ток якоря двигателя постоянного тока последовательного возбуждения, если момент на валу увели- чится в 2 раза? Насыщением магнитопровода пренебречь.

5. Знаками >, <, = указать соотношение магнитных потоков Ф1, Ô2, Ô3 двигателей постоянного тока параллельного, последовательного и смешанного возбуждения, работающих в точках 1, 2, 3 своих скоростных характеристик. Двигатели имеют одинаковые Píîì, Uíîì, níîì, Ôíîì, Rÿ.

Вариант 2

1. В какой из точек полюса N двигателя постоянного тока (a èëè b) магнитное поле будет сильнее? В какую сторону по отношению к геометрической нейтрали двигателя (– по ходу часовой стрелки или– в противоположном направлении) будет повернута физическая нейтраль?

2. Двигатель параллельного возбуждения при напряжении сети U = 110 В имеет частоту вращения n = 1000 ìèí–1 и ток возбуждения 1 А. Найти сопротивление Rðåã регулировочного реостата цепи возбуждения, позволяющего увеличить частоту вращения до 2500 мин–1. Падением напряжения в обмотке якоря пренебречь. Считать, что магнитопровод – ненасыщенный.

461

3.Обмотка двухполюсного генератора постоянного тока имеет

600 проводников и одну пару параллельных ветвей. Частота вращения якоря n = 960 ìèí–1. При этом в обмотке якоря возникает ЭДС E = 115 В. Определить магнитный поток генератора.

4.Во сколько раз увеличится мощность, потребляемая из сети двигателем постоянного тока последовательного возбуждения, если момент на валу двигателя увеличится в 2 раза? Принять, что кривая намагничивания Ф(I) линейна.

5.На рисунке приведены регулиро-

вочные характеристики генераторов постоянного тока различного возбуждения. Перечислить номера характеристик в такой последовательности: генератор независимого возбуждения, генератор смешанного возбуждения, генератор параллельного возбуждения.

Вариант 3

1. Положение физической нейтрали двигателя постоянного тока указано на рисунке. Определить направление вращения якоря ( – по ходу часовой стрелки или – в противоположном направлении), а также направление ЭДС и тока в проводе a (+ èëè •).

2. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения с

номинальными параметрами Uíîì = 220 Â, Iÿ. íîì = 10 À, níîì = = 2000 ìèí–1 при идеальном холостом ходе имеет частоту враще-

ния якоря nõ = 2200 ìèí–1. Найти ток якоря при частоте вращения n = 2150 ìèí–1.

3. Двигатель постоянного тока последовательного возбуждения

имеет номинальные параметры Uíîì = 110 Â, Iíîì = 40 À, níîì = = 1000 ìèí–1, Rÿ + Râ = 0,25 Ом. Найти частоту вращения якоря при

токе двигателя 0,5 Iíîì, считая магнитную цепь двигателя линейной.

4. Используя уравнение механической характеристики, показать, как изменятся скорости идеального холостого хода и номинального режима двигателя с независимым возбуждением, если сопротивление якоря Rÿ: а) увеличить; б) уменьшить. Ответ дать

в форме ↑ (возрастет), ↓ (уменьшится), = (не изменится).

462

5. Как изменится напряжение холостого хода генератора независимого возбуждения, если при прочих равных условиях: а) площадь сечения обмотки якоря увеличить в 2 раза; б) площадь сечения обмотки возбуждения увеличить в 2 раза. Ответ дать в форме ↑ (возрастет), ↓ (уменьшится) или = (не изменится).

Вариант 4

1. Указать направления токов в обмотках дополнительных полюсов (+, •) генератора и двигателя.

2. Знаками >, < ,= указать, в каком соотношении находятся моменты М1, М2, М3, развиваемые двигателем постоянного тока при работе в точках 1, 2, 3 своих скоростных характеристик? Точка 3 находится на естественной характеристике.

3. Как изменятся ток якоря Iÿ двигателя с параллельным воз-

буждением, его ЭДС E, магнитный поток Ф и частота вращения n, если уменьшить ток возбуждения Iâ при неизменных напряжении питания и моменте на валу? Ответ дать в форме ↑ (возрастет), ↓ (уменьшится), = (не изменится).

4. Рассчитать пусковой момент в долях от Мíîì, развиваемый двигателем параллельного

возбуждения при ошибочном включении пускового реостата сопротивлением Rï, åñëè Rï =

= 4Rÿ, Iÿ.ï = 2,5 Iÿ. íîì. Считать, что характеристика намагничивания линейная.

463

5. Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения при напряжении U1 = 110 В создает момент М1 = 40 Н м. Частота вращения n1 = 1000 ìèí–1. Частота вращения идеального холостого хода nõ1 = 1100 ìèí–1. Найти напряжение U2, обеспечивающее сохранение частоты вращения якоря при уменьшении момента до М2 = 20 Í ì.

Вариант 5

1.Как, имея мегометр, распознать выводы обмоток якоря и возбуждения двигателя постоянного тока параллельного возбуждения?

2.По внешним характеристикам генератора

постоянного тока смешанного возбуждения определить, в каком соотношении находятся ЭДС E1, E2, E3 якоря при работе генератора в режимах 1, 2, 3.

3. Как изменятся ток якоря Iÿ, ÝÄÑ E и частота вращения n, если увеличить сопротивление Rï реостата в цепи якоря двигателя постоянного тока параллельного возбуждения при неизменных моменте на валу и напряжении питающей сети?

4. Записать выражения, определяющие частоты nx′ è n′ вращения якоря двигателя при работе на искусственной характеристике n′(Iÿ), по параметрам естественной характеристики n(Iÿ ) при полюсном регулировании частоты вращения.

5. По естественной 1 и искусственной 2 характеристикам n(Iÿ) двигателя постоянного тока найти сопротивление Rï, введенное в цепь якоря, если

Rÿ = 0,2 ÎÌ.

464

Òå ñ ò 1 3 . 1

Вариант 1

1.В схеме однополупериодного выпрямителя на нагрузке Rí =

=510 Ом постоянное напряжение Uí.ñð= 100 В. Правильно ли выбран диод Д226, для которого максимальное обратное напряже-

íèå Uîáð max = 400 В, а наибольший выпрямленный ток Iïð max=

=300 ìÀ?

2.В схеме двухполупериодного выпрямителя ток нагрузки Ií.ñð =

=600 мА. Можно ли в схеме использовать диоды типа Д229В, у которых наибольший средний прямой ток Iïð max = 400 ìÀ?

3.Определить частоту пульсаций основной гармоники напряжения на нагрузке трехфазного мостового выпрямителя, если напряжение первичной обмотки трансформатора имеет частоту f =

=400 Ãö.

4.Определить действующее значение напряжения вторичной обмотки трансформатора в схеме двухполупериодного мостового

выпрямителя, если прямой ток каждого диода Iïð = 150 мА, а сопротивление нагрузки Rí = 430 Îì.

5.В схему двухполупериодного выпрямителя включен индуктивный сглаживающий фильтр. Определить индуктивность филь-

тра, если выпрямленный ток Ií.ñð = 1 А, выпрямленное напряжение

Uí.ñð= 100 В, частота сети f = 400 Гц, коэффициент сглаживания kñãë = 15.

6. В схемах действует синусоидальная ЭДС e = 15sinωt В, сопротивления резисторов R1 = R2 = 10 кОм. Начертить диаграммы напряжений u(t) на выходе схем а, б, в.

465

Вариант 2

1. На вход дифференцирующей RC-цепи подключен источник напряжения uÂÕ(t). На выходе формируются разнополярные прямоугольные импульсы uÂÕ(t). Схема дифференциатора дополнена диодом VD. Начертить диаграмму uâõ′ (t), рассчитать среднее зна-

чение Uâûõ′ ñð, åñëè Umax = 2 Â.

2. В однополупериодном выпрямителе амплитуда напряжения вторичной обмотки трансформатора U2 m = 12 В, прямое сопротивление диода Rïð = 20 Ом, обратное сопротивление Rîáð считать равным бесконечности, сопротивление нагрузки Rí = 100 Îì.

ímax, Uí max,

àтакже их средние значения Ií.ñð, Uí.ñð.

3.В однофазном мостовом выпрямителе U2 m = 16 В, амплитуда тока нагрузки Ií max = 0,2 А, сопротивление нагрузки Rí = 50 Ом. Определить прямое сопротивление диодов Rïð.

4.Для однополупериодного выпрямителя рассчитать необходи-

мые параметры, затем выбрать диоды и трансформатор, если Uí.ñð = = 1000 Â, Pí = 10 Âò.

5.Определить емкость конденсатора, подключенного к выходу двухполупериодного выпрямителя для обеспечения коэффициента сглаживания kñãë = 100, åñëè f1 = 50 Ãö; Rí = 1 êÎì.

6.Для однофазного двухполупериодного управляемого выпря-

мителя с нулевым выводом определить среднее значение выпрямленного напряжения Uí.ñð, если угол управления тиристоров α = 90°, амплитуда напряжения вторичной полуобмотки трансформатора U2 m = 311 В. Рассмотреть режимы: а) активной нагрузки; б) ин-Определить амплитуды тока и напряжения нагрузки I

дуктивной нагрузки. Начертить диаграммы u2(t), uÍ(t) для обоих режимов.

466

Вариант 3

1. Определить ток, проходящий через стабилитрон, если U = 30 Â, R1 = R2 = 20 Îì, Uñò =12 Â.

2.Определить амплитуду напряжения на нагрузке в двухполупериодном выпрямителе, если прямой ток каждого диода Iïð =

=20 мА, а сопротивление нагрузки Rí = 10 Îì.

3.Для двухполупериодного мостового выпрямителя определить обратное напряжение на диодах, если ток в каждом диоде Iïð =

=250 мА, а сопротивление нагрузки Rí = 500 Îì.

4.Вторичное напряжение трансформатора однополупериодного выпрямителя U2 = 200 В. Среднее значение тока нагрузки Ií.ñð =

=1 А. Определить индуктивность L-фильтра, если коэффициент пульсаций напряжения нагрузки Kï2 = 0,01.

5.Прямой ток диодов трехфазного выпрямителя с нулевым вы-

водом Iïð = 3 А. Сопротивление нагрузочного резистора Rí = 10 Ом. Определить коэффициент трансформации трехфазного трансформатора, если линейное напряжение сети Uë = 380 Â.

6.Начертить временную диаграм-

му напряжения на нагрузке, если u = = Umsinωt, вентили – идеальные, а угол управления тиристора VS α = 90°.

Òå ñ ò 1 4 . 1

Вариант 1

1.Для транзистора ГТ109А коэффициент передачи тока эмит-

òåðà h21Á = 0,95…0,98. В каких пределах может изменяться коэффициент усиления тока базы?

2.Для транзистора КТ312А статический коэффициент усиле-

íèÿ òîêà áàçû h21Ý = 10…100. В каких пределах может изменяться коэффициент передачи тока эмиттера h21Á?

3.Биполярный транзистор, имеющий коэффициент передачи тока базы β = 100, включен по схеме с общим эмиттером. Опреде-

467

ëèòü òîê áàçû IÁ, ток эмиттера IÝ, коэффициент передачи тока эмиттера α, если ток коллектора IÊ = 1 мА, а током IÊ0 можно пренебречь.

4. Усилитель имеет следующие динамические параметры: kU = 100, Râõ = 1 êÎì, Râûõ = 10 кОм. Рассчитать коэффициент

передачи β цепи обратной связи, которая позволит повысить входное сопротивление до 5 кОм. Определить параметры усилителя с учетом отрицательной обратной связи (ООС).

5. Двухкаскадный усилитель с коэффициентами усиления каскадов kU1 = 50 è kU2 = 60 охвачен общей ООС по напряжению с

β = 0,01. Определить общий коэффициент усиления с учетом ООС.

6. Для каскада определить RÊ è RÁ,

åñëè EÊ = 12 B, UÁÝ = 0,6 B, h21 = 100, UÊÝ = 6 B, IÊ = 5 ìÀ.

Вариант 2

1. Указать полярность источников напряжения, приложенного к n – p-пере- ходам транзистора: а) на пологом (UÊÝ >

> UÊÝ í) и б) крутом (UÊÝ ≤ UÊÝ í) участках выходных характеристик транзисто-

ра. На каком участке (а èëè б) транзистор теряет свойства усилительного элемента?

2. Как изменится эмиттерный ток транзистора при увеличении UÊÝ (UÊÝ > UÊÝ í), если ток базы поддерживается постоянным?

Ïðè IÁ = 10 мкА и β = 50 определить токи IÊ, IÝ.

3. Определить выходное напряжение Uâûõ и коэффициент уси-

ления напряжения KÎÑ усилителя с последовательной обратной связью, если на вход усилителя кроме входного сигнала Uâõ = 0,2 Â

подано напряжение обратной связи UÎÑ = 0,1 В, действующее в

468

противофазе с входным. Коэффициент усиления без обратной связи KU = 20.

4. В режиме холостого хода на выходе усилителя Uâûõ = 2 Â, à

при подключении нагрузки Rí = 2 êÎì Uâûõ = 1 В. Рассчитать Râûõ усилителя.

5. Определить амплитуду максимально возможного синусоидального напряжения на входе усилителя Uâõ m, при котором уси-

литель работает в режиме А без отсечки выходного напряжения. Коэффициент усиления KU = 30, напряжение источника питания

Eê = 12 Â.

6. Используя схему замещения каскада в динамическом режиме, определить амплитуду входного напряжения Uâõ m, при котором мощность в нагруз-

êå Pâûõ = 1 ìÂò, åñëè h21 = 50, h11 = = 1 êÎì, Rí = 2 êÎì, RÊ = 3 êÎì.

Вариант 3

1. В схеме входное напряжение изменилось на Uâõ = 0,1 В, при этом ток эмиттера изменился на IÝ = 50 мА. Коэффициент α = 0,98, сопротивление нагрузки Rí = 1 кОм. Определить коэффициент усиления

по напряжению.

2.При включении транзистора по схеме с ОБ коэффициент передачи тока α = 0,98. Сопротивление нагрузки Rí = 5 кОм. Определить входное сопротивление транзистора, если те же элементы включить по схеме с ОК.

3.На выходе двухкаскадного усилителя напряжение Uâûõ = 2 Â.

Определить напряжение на входе каждого каскада, если усиление первого каскада KU1 = 40, второго – KU2 = 20.

469