По дисциплине: «Электротехника и электроника», 3курс
УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЛИПЕЦКОЙ ОБЛАСТИ
ГОБПОУ «ЛИПЕЦКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
по дисциплине: «Электротехника»
по специальности 13.02.11.
«Техническая эксплуатация и обслуживание электрического и электромеханического оборудования (в отрасли машиностроения)»
Nв (номер варианта) =
Выполнил:
Студент гр. …
Ф.И.О.
Проверил:
Мишина Н.Н.
Липецк 2021
ЛИТЕРАТУРА
Основная
1 Гальперин М.В. Электротехника и электроника. С.-Петербург,
ООО «Лань-Трейд», 2019
2. Горошков Б.И., Горошков А.Б. Электронная техника.
М.: Издательский центр «Академия», 2017
3. Данилов И.А. Общая электротехника с основами электроники.
М.: Высшая школа, 2017
- Интернет ресурсы
Дополнительная
|
|
|
- Березкина Т.Ф., Гусев Н.Г., Масленников В.В. задачник по общей электротехнике с основами электроники. М.: Высшая школа, 2018
- Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами
электроники. – М.: Мастерство, 2019.
- Евдокимов Ф.Е. Общая электротехника. – М.: Энергия, 2018.
- Федотов В.И. Основы электроники. –М.: Высшая школа, 2019.
УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ
РАБОТЫ.
По дисциплине «Электротехника» должна быть выполнена 1 контрольная работа за учебный семестр. Варианты для каждого студента индивидуальные по списку в журнале.
Контрольная работа выполняется в отдельной тетради в клеточку или на листах формата А4. Лист для рецензии распечатывается и вкладывается в контрольную работу.
Записи и расчеты выполняют аккуратно, чертежи и схемы выполняют карандашом с помощью чертежного инструмента (линейки, транспортира, и т.д.), соблюдая ЕСКД.
Если работа выполняется на листах формата А4, то работа должна удовлетворять следующим требованиям:
- тексты выполнены в редакторе MS WORD 2007, 2010;
- все поля по 2 см;
- шрифт – Times New Roman, кегль – 12 пт, междустрочное расстояние – полуторное, выравнивание текста по ширине;
- графические материалы вставлены в текст;
- список литературы упорядочен по алфавиту;
|
|
|
- печать документа с одной стороны листа;
- страницы пронумерованы вверху или по центру;
- работа содержит оглавление;
- каждое задание выполняется с нового листа;
- листы ф.А4 вшиваются в папку - скоросшиватель.
Если к контрольной работе прилагается мультимедийная презентация по темам, то она должна содержать 10-20 слайдов, представленные на отдельном диске или в распечатанном виде.
Размерность всех величин должна соответствовать Международной системе (СИ).
Рекомендуется следующий порядок решения задач:
1. Указать номер варианта по списку журнала.
2. Полностью записать условие задачи.
3. Выписать из условия, данные в виде условных обозначений и их цифровые значения. Начертить принципиальную электрическую схему.
4. Решение выполнить, нумеруя каждый пункт с поясняющим текстом.
5. В конце задачи записать ответ.
Ответы на теоретические вопросы должны быть подробными и грамотными.
В конце работы пишут список литературы, которая была использована при выполнении контрольной работы.
Выполненная контрольная работа регистрируется и сдается на отделение.
После получения зачтенной работы следует изучить все поправки и замечания преподавателя и исправить ошибки, выполнив необходимые записи на оставшихся чистых листах тетради (или на новых листах формата А4), озаглавив их «Работа над ошибками».
|
|
|
Если работа не зачтена, ее выполняют заново по варианту, указанному преподавателем. В этом случае на проверку передаются обе работы: незачтенная и выполненная заново.
Неаккуратное выполнение контрольной работы, несоблюдение принятой размерности и плохое выполнение чертежей и схем могут послужить причиной возвращения ее для переделки.
В случае возникновения затруднений при выполнении контрольной работы студент может обратиться в колледж для получения письменной или устной консультации.
Лабораторно-практические работы выполняют в период экзаменационной сессии. К этим работам студенты допускаются после сдачи контрольной работы.
Сдача экзамена (зачета) разрешается студентам, получившим положительные оценки по всем контрольным работам и имеющим зачет по лабораторно-практическим работам.
Контрольная работа №2
Задание 1
Тема: «ИЗУЧЕНИЕ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ»
1. Записать задание, в таблице пересчитать исходные данные на свой Nв - номер варианта по списку.
|
|
|
2. Составить таблицу со своими данными.
3. Рассчитать основные параметры элементов по расчетным формулам.
4. Результаты расчетов внести в таблицу.
5. Ответить на контрольные вопросы.
Таблица – Исходные данные
| Измерено | Вычислить | ||||
| R, Ом | U, В | I, А | Rх, Ом | ∆R, Ом | δ, % |
| 10+ Nв | 1,3+0,1 Nв | 0,1+0,02 Nв | |||
| 20+ Nв | 2,2+0,1 Nв | ||||
| 50+ Nв | 4,8+0,1 Nв | ||||
| 100+ Nв | 8,5+0,1 Nв | ||||
| 120+ Nв | 11+0,1 Nв | ||||
| 160+ Nв | 12,3+0,1 Nв | ||||
| 180+ Nв | 15+0,1 Nв | ||||
| 200+ Nв | 21+0,1 Nв | ||||
Расчетные формулы
1) Определяем вычисленные значения сопротивления, Ом
Rх = U/ I
2) Определяем абсолютную погрешность сопротивления, Ом
∆R = ! Rх – R !
3) Определяем относительную погрешность, %
δ = (∆R/ R)100, %
Контрольные вопросы
1. Что такое сопротивление цепи, удельное сопротивление (по каким формулам рассчитывается и в каких единицах измеряется )?
2. Как зависит сопротивление провода от температуры в проводниках первого и второго рода?
3. Какие материалы относят к проводникам 1 и 2 – го рода?
4. Как определяется температурный коэффициент и в каких единицах он измеряется?
5. Что такое погрешность измерений, и какие виды ее бывают? (Определения и расчетные формулы).
Задание 2
Тема: «ИЗМЕРЕНИЕ ПОТЕРИ НАПРЯЖЕНИЯ В ПРОВОДАХ»
1. Рассчитать основные параметры элементов по расчетным формулам.
2. Результаты расчетов внести в таблицу.
3. Ответить на контрольные вопросы
Таблица результатов
| Мате- риал | Измерено | Вычислить | |||||||||||||
| ρ | d | L | I | U1 | U2 | S | rпр | ∆U/ | ∆U// | ∆U | P1 | P2 | ε | ή | |
| Оммм2/м | мм | м | А | В | В | мм2 | Ом | В | В | В | Вт | Вт | % | % | |
| Медь | 0,0175 | 0,5 | 10 | 0,8 | 15 | 13 |
| ||||||||
| 0,5 | 10 | 1,3 | 14,5 | 11,5 | |||||||||||
| 0,5 | 10 | 1,7 | 13,5 | 9,8 | |||||||||||
| 0,35 | 10 | 1,55 | 14,5 | 8 | |||||||||||
| 0,5 | 20 | 1,55 | 14,5 | 8 |
| ||||||||||
| Al | 0,029 | 0,5 | 10 | 1,65 | 14 | 9 | |||||||||
Расчетные формулы
1. Определяем площадь поперечного сечения проводника, мм2
S = πd2/4
2. Определяем сопротивление проводника, Ом
rпр = 2ρL/S
3. Определяем разности напряжений на участках цепи, В
∆U/ = U1 – U2
∆U// = I rпр
∆U = (∆U/ + ∆U// )/2
4. Определяем мощности на участках цепи, Вт
P1 = U1I
P2 = U2I
5. Определяем КПД цепи, %
ή = (P2/ P1)100
6. Определяем погрешность потерь напряжения, %
ε = (∆U/ U1)100
Контрольные вопросы
- Какие задачи решает энергетическая система?
- Что такое электрическая сеть и для чего она предназначена?
- Классификация электрических сетей.
- Перечислите требования, предъявляемые к электрическим сетям.
- В настоящее время с каким напряжением применяют сети?
- Изобразите многолинейные и однолинейные схемы электрической цепи.
- Какие провода, кабели, электроизоляционные материалы применяют в сетях напряжением до 1000 В? Где применяют, из каких материалов и каких размеров?
Задание 3
Тема: «ТРЕХФАЗНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ»
1. Рассчитать основные параметры элементов по расчетным формулам.
2. Результаты расчетов внести в таблицу.
3. Ответить на контрольные вопросы.
Таблица результатов
| Измерено | Вычислить | |||||||||||||||
| IА | IВ | IС | I0 | UА | UВ | UС | UАВ | UВС | UСА | UАВ UА | UВС UВ | UСА UС | PА | PВ | PС | P |
| А | А | А | А | В | В | В | В | В | В | - | - | - | Вт | Вт | Вт | Вт |
| 3,2 | 3,5 | 3,2 | 0 | 20 | 21 | 20 | 34 | 35 | 33 | |||||||
| 3,8 | 3,5 | 1,8 | 1,4 | 18 | 20 | 23 | 33 | 35 | 34 | |||||||
| 2,8 | 1,7 | 0 | 2,1 | 17 | 22 | 25 | 35 | 38 | 36 | |||||||
| 3,2 | 3,5 | 3,2 | 0 | 20 | 21 | 20 | 34 | 35 | 33 | |||||||
| 3,6 | 3,4 | 1,9 | 0 | 16 | 20 | 27 | 33 | 36 | 34 | |||||||
| 2,3 | 2,1 | 0 | 0 | 12 | 25 | 34 | 35 | 38 | 37 | |||||||
IА, IВ, Iс – токи на фазах А, В, С;
I0 – ток в нулевом проводе;
UА, Uв, Uс – напряжения на фазах А,В,С;
UАВ, UВС, UСА – линейные напряжения между линейными проводами;
PА, PВ, PС – мощности на фазах А, В, С;
P – общая мощность в цепи
Определить отношения линейных напряжений к фазным:
UАВ / UА, UВС / UВ, UСА / UС,
Расчетные формулы для определения мощностей на фазах и общей мощности цепи:
PА = UА IАCosφ
PВ = UВ IВCosφ
PС = UС IСCosφ
где Cosφ = 1
P = PА+ PВ+ PС (определять по строкам)
Контрольные вопросы
- Что такое фаза, трехфазная электрическая цепь?
- Какие существуют преимущества трехфазных электрических цепей?
- Зарисуйте схему простейшего трехфазного генератора и опишите принцип его действия.
- Под каким углом сдвинута по фазе симметричная система обмоток трехфазного генератора?
- Какие существуют способы соединения трехфазных цепей? Зарисуйте и опишите порядок их соединения.
- Назначение нулевого провода в четырехпроводной цепи.
- Почему несимметрия фазных напряжений не допустима?
Задание 4
Тема: «РАСЧЕТ РЕЗИСТОРОВ В ЦЕПЯХ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕЗАВИСИМОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ»
1. По паспортным данным двигателя постоянного тока независимого возбуждения из таблицы выбрать свои данные по номеру варианта списка журнала.
2. По расчетным формулам рассчитать параметры.
3. Построить естественную механическую характеристику двигателя (рис.1 и рис.2) в масштабе (на миллиметровой бумаге).
Расчетные формулы
1. Связь между номинальным током IН и номинальным КПД ήН определяется (в долях):
ήН = Рн103 / (Uн Iн)
2. Номинальное сопротивление:
Rн = Uн / Iн, Ом
3.Сопротивление якорной цепи:
Rя = 0,5(1 - ήН) Rн, Ом
4. Номинальная ЭДС якоря:
Ен = Uн - Iн Rя, В
5. Номинальная скорость вращения:
ωн = π nн / 30, рад/с
6.Скорость идеального холостого хода:
ω0 = ωн (Uн / Ен ), рад/с
7.Номинальный вращающий момент:
Мн = Рн103 / ωн, Н м
Рис.1 – Естественная механическая характеристика двигателя постоянного двигателя постоянного тока независимого возбуждения (график зависимости ω от М)
8. Добавочное сопротивление в цепи якоря:
Rд = К1Rн, Ом
9. Номинальная скорость на искусственной характеристике при введении добавочного сопротивления:
ω ин = ωн (Uн - Iн(Rя + Rд)) / (Uн - IнRя), рад/с
10. Скорость идеального холостого хода на искусственной характеристике при изменении напряжения:
ω ои = К2 ω0, рад/с
Рис.2 – Механические характеристики двигателя постоянного двигателя постоянного тока независимого возбуждения (график зависимости ω от М)
1 – естественная характеристика;
2 – искусственная характеристика при введении добавочного сопротивления в цепь якоря;
3 - искусственная характеристика при изменении напряжения питания
1 прямая строится параллельно 3 характеристики.
Контрольные вопросы
- Классификация машин постоянного тока, области их применения.
- Что такое обратимость машин?
- Устройство машин постоянного тока.
- Что называют якорем и статором в машинах постоянного тока?
- С какой целью применяют принудительное охлаждение машины постоянного тока?
Задание 5
Тема: «РАСЧЕТ РЕЗИСТОРОВ В ЦЕПЯХ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ (АД)»
1. По паспортным данным асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором из таблицы 1 (исходные данные) выбрать свои данные по номеру варианта списка журнала.
2. По расчетным формулам рассчитать параметры для асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (исходные данные таблицы 1).
3. По расчетным данным построить естественную механическую характеристику асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (рис.1) в масштабе (на миллиметровой бумаге), (исходные данные таблицы 1)
4. Ответить на контрольные вопросы
Теоретическая часть
Механической характеристикой механизма называется зависимость угловой скорости двигателя ω от момента двигателя М.
В паспорте АД с короткозамкнутым ротором даны следующие значения:
Рн – номинальная мощность, кВт;
nн – номинальная частота вращения, об/мин;
Iн – номинальный ток статора, А;
К1 = Мп / Мн – кратность пускового тока;
К2 = Мmax / Мн – кратность максимального момента.
Расчетные формулы
1. Точка холостого хода
ω0 = π n0 / 30, рад/с - скорость идеального холостого хода;
n0 = 60f1 / p, об/мин - синхронная частота вращения;
f1 = 50 Гц – частота переменного тока сети;
р – число пар полюсов.
Синхронная частота вращения n0 выбирается из ряда частот, ближайшей к номинальной частоте вращения nн.
| р | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| n0, об/мин | 3000 | 1500 | 1000 | 750 | 600 | 500 |
2. Точка номинального режима
ωн = π nн / 30, рад/с - номинальная скорость вращения;
Мн = Рн103 / ωн, Н м - номинальный вращающий момент.
3. Точка максимального вращающего момента
Мmax = К2Мн, Нм - максимальный вращающий момент;
К2 = Мmax / Мн – кратность максимального момента (табл.);
ωк = ω0 (1 – sк), рад/с - скорость, соответствующая максимальному вращающему моменту;
sк = sн (К2 + √ (К22 - 1)) - критическое скольжение;
sн = (ω0 - ωн) / ω0 - номинальное скольжение
4. Точка короткого замыкания
Мп = К1 Мн, Нм - пусковой момент;
К1 = Мп / Мн – кратность пускового тока (табл.)
Для более точного расчета характеристики на рабочем участке пользуются формулой механической характеристики:
М = 2 Мmax / (s/ sк + sк/ s), Нм;
где s = 60f1 / pnн, - скольжение;
f1 = 50 Гц – частота переменного тока сети;
р – число пар полюсов.
Мк = Мп + 10, Нм,
Рис. Механическая характеристика асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
Контрольные вопросы
1. Назовите основные части асинхронного двигателя (АД).
2. Почему магнитопровод набирают из тонких листов электротехнической стали, изолированных лаком друг от друга?
Вопросы к экзамену
по дисциплине: «Электротехника и электроника», 3курс
1. Электрическое поле, его параметры
2. Закон Кулона
3. Напряженность электрического поля
4. Конденсаторы.
5. Диэлектрики и проводники.
6. Электрическая цепь (источники, потребители, параметры).
Составные элементы электрической цепи
7. Электрический ток, его разновидности
8. Закон Ома для участка и для всей цепи
9. Электрическое сопротивление и проводимость. Способы соединения
сопротивлений.
10. Зависимость сопротивления от температуры
11. Электрическая работа и мощность. Закон Джоуля-Ленца.
12. Первый и второй законы Кирхгофа.
13. Определение магнитного поля, его характеристики.
14. Переменный ток, его параметры.
15. Однофазные электрические цепи.
16. Резонансный режим работы электрической цепи. Резонанс токов и
напряжений
17. Трехфазные электрические цепи. Способы соединения трехфазных цепей.
18. Принцип получения трехфазной ЭДС. Преимущества трехфазных цепей.
19. Основные метрологические понятия
20. Методы электрических измерений
21. Виды и расчет погрешностей
22. Классификация электроизмерительных приборов
23. Принцип действия различных электроизмерительных систем
24. Классификация трансформаторов
25. Трансформаторы: назначение, виды, область применения
26. Устройство однофазного трансформатора, принцип его действия
27. Трехфазные, измерительные, сварочные трансформаторы и
автотрансформаторы
28. Электрические машины переменного тока (синхронный генератор, синхронный
двигатель)
29. Асинхронный двигатель: схема, устройство, принцип действия.
30. Электрические машины постоянного тока: общие сведения, виды.
Обратимость машин.
31. Что такое электротехника и какие вопросы она изучает?
32. Что такое электроника и какие вопросы она изучает?
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 126; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!