Методические указания к решению задач в рамках контрольной

Методические указания к решению задач в рамках контрольной работы
Задача № 9
Для определения потенциалов точек схемы необходимо одну точку заземлить,
т.е. принять потенциал этой точки равным нулю и определить потенциал соседней
точки по падению напряжения на пассивном участке цепи, на котором ток течёт от
точки более высокого потенциала к точке низшего потенциала.
Пример расчета:
U
a
r1
b
r2
c
r3
m
r4
d
n
I2
2U
U=15B
r1=r4=r
r2=r3=2r
заземлена точка m
Падение напряжения при последовательном соединении пропорционально
величинам этих сопротивлений, следовательно
Uab=5B; Ubc=10B; Umd=20B; Unm=10B
Unm=φn-φm=+10B, откуда φn=φm+10=0+10=+10B
Umd=φm-φd=+20B, откуда φd=φm-Umd=0-20=-20B
φа= φd Uab=φa-φb ; φb=φa-Uab=-20-5=-25B
Ubc=φb-φc ; φс=φb-Ubc=-25-10=-35B
Напряжение между точками n и b
Unb=φn-φb=+10-(-25)=+35B
Задача № 10
Чтобы выбрать сечение кабеля, необходимо выполнить два условия: кабель не
должен перегреваться и падение в линии не должно превышать 5% напряжения
нагрузки 220B, т.е. 11B.
Вначале определяют ток нагрузки Iн=Pн/Uн , затем минимальное сопротивление
U
 2l
линии (кабеля) Rл 
. Сечение жилы кабеля должно быть не менее S 
,
Iн
Rл
где ρ – удельное сопротивление жилы кабеля. Расчетное сечение округляют до
стандартного большего значения.
Чтобы кабель не перегревался необходимо по таблице для данного кабеля и
условия охлаждения определить сечение жилы кабеля, токовая нагрузка которого
не превышает допустимого значения. Из двух расчетных сечений выбираем
наибольшее.
Задача № 16
Рамка (катушка) измерительного прибора имеет сопротивление Rпр и рассчитана
на определенный ток полного отклонения Iпр. Чтобы этим прибором можно было
измерять ток до Iн , необходимо параллельно прибору включить шунт
сопротивлением Rш=ΔUпр/Iш , где падение напряжения на приборе ΔUпр=RпрIпр , а
ток шунта Iш=Iн-Iпр
Iн
Iпр
Uн
мА
Iш
Iпр
Rш
Rдоб
мА
Чтобы этим прибором можно было измерять напряжение до Uн , необходимо
последовательно с прибором подсоединить добавочное сопротивление, величина
которого должна быть равна Rдоб=Uн/Iпр-Rпр . При этом через прибор будет
проходить ток полного отклонения и таким прибором можно будет измерять
напряжение от 0 до Uн .
Задача № 17
Для измерения мощности с помощью ваттметра, у которого номинальный ток и
номинальное напряжение меньше действительных необходимо использовать
трансформатор тока и трансформатор напряжения.
Вначале определяют ток нагрузки Iн=Pн/Uн . Коэффициент трансформации
трансформатора тока ТА должен быть не меньше KIᴵ  Iн/Iпр , где Iпр- номинальный
ток токовой обмотки ваттметра. Так как ток вторичной обмотки трансформатора
тока равен 5А, то первичная обмотка должна быть рассчитана на ток I1  5 KIᴵ .
Округляем этот ток до стандартного значения.
Аналогично, если напряжение нагрузки U превышает номинальное напряжение
обмотки напряжения ваттметра Uпр, то коэффициент трансформации
трансформатора напряжения ТV должен быть не менее Kuᴵ  U/Uпр Если вторичная
обмотка трансформатора напряжения рассчитана на 100В, то первичная обмотка
должна быть рассчитана на напряжение Uᴵ  100Kuᴵ. Округляем эту цифру до
стандартного значения. Цена деления ваттметра без измерительных
трансформаторов C=Uпр∙Iпр/αн, где αн – число делений шкалы ваттметра. Цена
деления ваттметра с использованием измерительных трансформаторов Cит=KI∙ KU ∙C
Задача № 20
В общем случае, когда переключатель SA находится во втором положении для
расчета неизвестных величин необходимо использовать следующие формулы:
U2=E-r2I2, мощность генератора P=E I2, напряжение на нагрузке U2=rнI2. Ток в
обмотке возбуждения I1 связан с напряжением U1 по закону Ома U1=rвI1, а эдс Е с
током I1 E=20+400I1
В режиме холостого хода(1-е положение SA)
I20=0, U2=E, P=0
В режиме короткого замыкания U2=0
I2k=E/ rя, Pк=E∙I2к
Задача № 23
Независимо от схемы соединения обмоток статора асинхронного двигателя
Pн
номинальный (линейный) ток I н 
3U н  сos н н
Пусковой ток Iпуск=6 Iн. Номинальный момент Мн=Pн/ωн, где ωн=π∙Pн/30 а
60 f
 об 
н 
(1  Sн ) 
p
 мин 
Максимальный момент Мmax=2Мн. Полные потери P  P1  Pн 
Pн
н
 Рн .
Задаваясь величиной скольжения по формуле Клосса определяют момент,
развиваемый двигателем и строят механическую характеристику.
Если напряжение сети снизилось на 15% и стало равным Uᴵ=0,85Uk, то момент
Мmax  U2 снизится и станет равным
0,85 U н 2
U' 2
M  ( )  Mн  (
)  M н  0,72  M н , т.е. уменьшится на 28%.
Uн
Uн
'