МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №8 СТРУКТУРНОЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЕ-ОТДЕЛЕНИЕ «УЧЕБНЫЕ МАСТЕРСКИЕ» Расчетно-графические работы по электротехнике Составитель: Некрасов Кирилл Александрович, учитель технологии Златоуст – 2013 г. Сборник расчетно-графических работ по электротехнике (далее РГР) содержит типовые расчеты по темам «закон Ома для участка цепи», «законы последовательного и параллельного соединения потребителей», «работа и мощность тока», задания на составление электрических схем и теории управления. Кроме того, в данном пособии приведены расчеты повышенной сложности, для углубленного закрепления теоретического материала и формирования технического мышления учащихся. В данных расчетах необходимо применить знания по темам «Производство, труд и технология», «Структура и управление производством», «нормирование и оплата труда», «культура труда и технологическая культура», «функционально-стоимостный анализ», «проектирование в профессиональной деятельности», «сетевое планирование и диаграммы производственных потоков», «общая технология электромонтажных работ», «порядок проектирования бытовых и промышленных сетей», «правила выбора проводниковой продукции и электроустановочных изделий» и т.д. В ходе выполнения расчетно-графической работы производится расчет основных параметров электрической цепи. При решении усложненных задач, учащимся требуется помимо основных электрических расчетов, произвести планировочный и экономический анализ, связанный с определением продолжительности и эффективности физического и управленческого труда. Его оплату, стоимость выполненных работ и затрат на материалы и оснащение, от планирования до монтажа, с оформлением минимального количества требуемых документов – схемы, планы, сметы, договора, спецификации с последующими выводами о перспективах работы данного предприятия и ожидаемых кадровых перестановках. Содержание пособия соответствует требованиям Федерального Государственного общеобразовательного Стандарта по технологии. РГР №1 «Определение общего сопротивления электрической цепи» № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Значения сопротивления (Ом) R1 R2 R3 R4 R5 8 15 7 2 20 1 8 15 7 2 3 1 8 15 7 5 3 1 8 15 4 5 3 1 8 10 4 5 3 1 20 10 4 5 3 2 20 10 4 5 7 2 20 10 4 15 7 2 20 10 10 4 5 3 1 20 10 4 5 3 2 20 10 4 5 7 2 20 10 4 15 7 2 20 10 8 15 7 2 20 1 8 15 7 2 3 1 8 15 7 5 3 1 8 15 4 5 3 1 8 20 10 4 5 7 2 20 10 4 15 7 2 20 10 8 15 7 2 20 1 РГР №2 «Определение общего сопротивления электрической цепи» № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Значения сопротивления (Ом) R1 R2 R3 R4 R5 R6 8 15 7 2 20 10 1 8 15 7 2 20 3 1 8 15 7 2 5 3 1 8 15 7 4 5 3 1 8 15 10 4 5 3 1 8 20 10 4 5 3 1 2 20 10 4 5 3 7 2 20 10 4 5 15 7 2 20 10 4 10 4 5 3 1 8 20 10 4 5 3 1 2 20 10 4 5 3 7 2 20 10 4 5 15 7 2 20 10 4 8 15 7 2 20 10 1 8 15 7 2 20 3 1 8 15 7 2 5 3 1 8 15 7 4 5 3 1 8 15 20 10 4 5 7 2 2 20 10 4 15 7 7 2 20 10 8 15 15 7 2 20 1 8 РГР №3 «Определение общего сопротивления электрической цепи» № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 R1 8 1 3 5 4 10 20 2 7 15 10 20 2 7 15 8 1 3 5 4 20 2 7 15 Значения сопротивления (Ом) R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 10 4 5 7 2 2 15 5 8 20 10 4 15 7 7 8 4 1 2 20 10 8 15 15 1 10 3 7 2 20 1 8 8 3 20 5 РГР №4 «Определение общего сопротивления электрической цепи» № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 R1 8 1 3 5 4 10 20 2 7 15 10 20 2 7 15 8 1 3 5 4 20 2 7 15 Значения сопротивления (Ом) R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 10 4 5 7 2 2 15 5 8 20 10 4 15 7 7 8 4 1 2 20 10 8 15 15 1 10 3 7 2 20 1 8 8 3 20 5 РГР №5 «Определение общего сопротивления электрической цепи» № 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 R1 8 1 3 5 4 10 20 2 7 15 10 20 2 7 15 8 1 3 5 4 20 2 7 15 Значения сопротивления (Ом) R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 4 5 3 1 8 15 7 2 20 10 10 4 5 7 2 2 15 5 8 20 10 4 15 7 7 8 4 1 2 20 10 8 15 15 1 10 3 7 2 20 1 8 8 3 20 5 РГР №6 «Определение параметров делителя напряжения» Найдите значения напряжений между выводами Х4-Х3, Х3-GND, GND-Х2, Х2-Х1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 U пит., вольт 24 36 48 56 68 24 36 48 56 68 24 36 48 56 68 24 36 48 56 68 24 36 48 56 R1, Ом 4 6 3 3 8 3 8 5 9 1 3 11 4 1 12 3 6 6 2 6 3 4 3 6 R2, Ом 2 3 4 5 6 7 10 7 6 4 4 4 5 7 9 6 2 5 5 5 6 7 9 10 R3, Ом 5 1 2 2 9 5 11 4 3 2 6 2 7 8 7 7 4 2 4 4 7 2 4 9 R4, Ом 1 2 3 4 11 9 7 8 10 10 11 1 8 12 6 8 12 11 3 2 8 5 8 3 РГР №7 «Расчет параметров электроцепи» Определите показание амперметра и величину напряжения подключенного к электрической цепи. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 V, вольт 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 R1, Ом 4 6 3 3 8 3 8 5 9 1 3 11 4 1 12 3 6 6 2 6 3 4 3 6 R2, Ом 3 4 6 2 5 3 7 4 3 3 4 9 2 5 9 7 12 9 5 4 6 8 5 3 R3, Ом 5 1 2 2 9 5 11 4 3 2 6 2 7 8 7 7 4 2 4 4 7 2 4 9 РГР №8 «Определение показаний приборов» Определите какие значения показывают общий амперметр А, амперметр А2 и вольтметр. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 А1, Ампер 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 R1, Ом 400 600 300 200 700 300 800 500 900 200 300 500 400 100 800 300 700 600 200 300 100 400 500 600 R2, Ом 300 400 600 200 500 300 700 400 300 800 400 900 200 500 900 700 200 900 500 400 600 800 500 300 РГР №9 «Анализ перерасхода электроэнергии» - Перечислите явные причины перерасхода электрической энергии в вашей повседневной жизни. - Перечислите потребители электрической энергии и их мощности, которые обычно у вас расходуют энергию бесполезно. - Оцените среднюю продолжительность времени в будни и выходные дни бесполезного использования электрической энергии. - Найдите общее время бесполезной работы потребителей отдельно по мощностям. - Определите потребленную энергию бесполезно, это показание является фактическим перерасходом электрической энергии. - Оцените переплату за электроэнергию в месяц, год. РГР №10 «Составьте диаграмму работы оборудования» Пояснение: В электрическую цепь устройства входят: вилка, провод, 4-х позиционный переключатель, нажимная кнопка «холодный обдув», двигатель, нагревательная спираль. Положение 0 – выключено, 1/2/3 – увеличение температуры и скорости воздушного потока. Нажатие кнопки «Холодный воздух» - прерывает горячий режим при фиксациях переключателя 1/2/3. РГР №11 «Составьте диаграмму работы по электрической схеме» Где: КМ - катушка магнитного пускателя; КМ1 - нормально-разомкнутый оперативный контакт магнитного пускателя; КМ2 - нормально-замкнутый оперативный контакт магнитного пускателя; S – кнопочный выключатель; Lосн. – основная лампа освещения; Lав. – аварийная лампа освещения; РГР №12 «Составьте принципиальную схему электроцепи по диаграмме» РГР №13 «Выбор провода и аппаратов защиты квартирной электропроводки» В таблице параметров представлены планируемые мощности (в киловатт) потребления оборудования жилого помещения. Выберите сечения проводов и селективную защиту на группы проводки, главный автомат и кабель на вводе. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Кухня 3,7 4,2 7,6 2,9 8,3 3,7 4,2 7,6 2,9 8,3 3,7 4,2 7,6 2,9 8,3 3,7 4,2 7,6 2,9 8,3 3,7 4,2 7,6 2,9 Санузел 8,5 0,5 3 4,5 1,5 0,7 1,1 2,2 7,3 3,4 2,9 1,8 4 3,2 0,17 0,15 9 5,5 6 5 4,1 2,5 1,7 0,2 Комната Комната Комната Коридор 2 1,5 4,5 0,3 1,5 2,5 3,3 0,2 4,5 2,1 2,6 0,1 1,7 2,6 4,2 0,5 2 1,5 4,5 0,3 1,5 2,5 3,3 0,2 4,5 2,1 2,6 0,1 1,8 2,6 4,3 0,5 2 1,5 4,5 0,3 1,5 2,5 3,3 0,2 4,5 2,1 2,6 0,1 1,9 2,6 4,4 0,5 2 1,5 4,5 0,3 1,5 2,5 3,3 0,2 4,5 2,1 2,6 0,1 1,5 2,6 4,5 0,5 2 1,5 4,5 0,3 1,5 2,5 3,3 0,2 4,5 2,1 2,6 0,1 1,4 2,6 4,6 0,5 2 1,5 4,5 0,3 1,5 2,5 3,3 0,2 4,5 2,1 2,6 0,1 1,3 2,6 4,1 0,5 РГР №14 «Планирование подъездной проводки многоквартирного дома» Составьте план и принципиальную схему подъезда пятиэтажного дома. Учтите, на каждом этаже располагаются однокомнатная, двухкомнатная и трехкомнатная квартиры, распределяющее устройство и освещение. Потребляемая мощность квартир различна в зависимости от числа комнат. Подсчитайте максимальные мощности потребления квартир на этаже. Параметры проводок остальных этажей принимаем типовыми по расчетным данным. После этого выберите вводной кабель и провода на группы электроцепи, распределяющие устройства, приборы учета потребляемой энергии и аппараты защиты. Ход решения задачи: 1) начертить план; 2) составить принципиальную схему электроцепи; 3) произвести расчет основных параметров; 4) выбрать кабельную продукцию, распределительный щит, распределительные устройства, главные и селективные автоматы, приборы учета потребляемой энергии. РГР №15 «Планирование электропроводки частной застройки» Удаление застройки от точки подключения к электрической линии – 15 метров. Произведите планировку жилого помещения. Спроектируйте электрическую часть. На уровне составления электрической схемы подключения к сети, предусмотрите автоматическое включение автономной линии питания в случае перебоя электроснабжения. Произведите выбор кабельных изделий, распределяющих и коммутационных устройств, аппаратов защиты, осветительных приборов жилого и нежилого помещений. Рассчитайте полную стоимость электрической части застройки: - провода и кабели; - электроустановочные изделия; - распределяющие устройства и прибор учета потребляемой энергии; - защитные и коммутационные аппараты; - источники резервного питания. РГР №16 «Проектирование и монтаж электропроводки здания» Дано: здание школы города. Задание: составить проект и выполнить капитальный ремонт электрической проводки всего здания. Условия заказчика: 1) выполнить работы до 20 июля (сегодня 1 июня) 2) располагаемые денежные средства на ремонт – 280 т.р. Ход решения задачи: Решение задачи производить коллективным способом. Учащиеся делятся на роли в соответствии с алгоритмом: Действия участников: 1) составить перечень обязанностей в соответствии с должностью и далее, взаимодействие коллектива в соответствии с трудовыми отношениями; 2) составить план действий, для руководителей – переговоры с заказчиком, управление коллективом, разрешение трудовых споров подчиненных, примерная оценка сложности, стоимости и продолжительности работ, для мастера – знакомство с объектом, распределение электриков по участкам; 3) электрики составляют принципиальные и монтажные схемы этажной проводки, мастер проверяет и корректирует схемы; 4) выбор кабельной продукции и установочных изделий; 5) оформление проектной документации мастером и электриками (схемы поэтажно и спецификации); составление сметной документации; 6) для мастера и электриков – расчет продолжительности капитального ремонта, анализ полученных результатов. 7) для руководящего звена: экономист - анализ экономического эффекта, управляющий – оценка эффективности работы предприятия в целом и за сотрудниками, оценка структуры предприятия и возможных структурных и кадровых преобразованиях, возможные перспективы организации. 8) сдача выполненных работ заказчику – коллективный анализ технической части совместно с учителем. Выводы по работе.