РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ № 1-3

и методические указания к их выполнению по дисциплине

«Электротехника и электроника»

для студентов направления подготовки бакалавров

223200 «Техническая физика»,

профилей

«Физика и техника низких температур»,

«Физическая электроника»

очной формы обучения

Воронеж 2012

Составители: ст. преп. Ж. А. Ген,

канд. физ.-мат. наук Л. В. Никифорова

УДК 621.313

 

Расчетно-графические задания № 1-3 и методические указания к их выполнению по дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов направления подготовки бакалавров 223200 «Техническая физика», профилей «Физика и техника низких температур», «Физическая электроника» очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Ж.А. Ген, Л.В. Никифорова. Воронеж, 2012. 35 с.

 

Методические указания предназначены для самостоятельного выполнения расчетно-графических работ № 1 – 3 по дисциплине «Электротехника и электроника» и содержат задания, методические указания к их выполнению, а также краткие теоретические сведения и конкретные примеры расчетов. Предназначены для студентов второго курса.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2003 и содержатся в файле ТФ ргз ЭТ.doc.

 

Табл. 4. Ил. 11. Библиогр.: 4 назв.

 

Рецензент канд. техн. наук, доц. В.А. Трубецкой

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.М. Питолин

 

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО

«Воронежский государственный технический университет», 2012

ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

1. освоение методов расчёта электрических цепей и электротехнических установок.

2. приобретение навыков разработки схем соединений электроустановок промышленного назначения и составления схем замещения электрических цепей.

3. оценка результатов расчёта и их соответствия теоретическим положениям.

 

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ

 

1. Расчетно-графическое задание (РГЗ) выполняется на стандартных листах формата А4. Размеры полей: сверху 15 мм; снизу 20 мм; слева 20 мм; справа 10 мм (без рамок). Лист заполняется с одной стороны.

Все исправления и дополнения вносятся студентом только на полях или обратной стороне листа.

Работа должна быть сброшюрована, страницы пронумерованы внизу посредине.

2. На титульном листе приводятся следующие данные:

название университета и кафедры;

номер и наименование работы, название дисциплины.

Справа столбиком указываются:

номер варианта;

шифр и номер группы;

фамилия и инициалы студента;

фамилия и инициалы преподавателя;

дата сдачи работы и подпись студента.

Внизу посредине указываются название города и год выполнения работы.

3. РГЗ содержит: задание, данные для расчета, исходную и преобразованную схемы, полный расчет по каждому пункту задания с необходимыми пояснениями, диаграммами, графиками и выводами.

Изложение расчёта производится в следующей последовательности: приводится формула, подставляются числовые значения, указывается результат вычисления и единица измерения, которая проставляется без скобок. При многократном вычислении по одной формуле приводится только пример единичного расчёта. Результаты всех расчётов сводятся в таблицу.

4. Таблицы, рисунки, диаграммы и графики выполняются карандашом с помощью чертежных инструментов по Госстандарту, нумеруются и приводятся по тексту в порядке ссылки на них. Иллюстрации следует номеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией или по разделам, например, " Рис. 1. Название рисунка" или " Рис. 1.1. Название рисунка".

Номер таблицы и её название следует располагать над таблицей.

Таблица (номер)

Название таблицы

При построении диаграмм вычисляют масштабы, например, напряжений, токов и т.д. Полученные результаты округляют до значений 1·10ⁿ , 2·10ⁿ или 5·10ⁿ , где n – любое целое положительное или отрицательное число или ноль.

По осям графиков следует наносить деления с числовыми обозначениями физических величин. В конце оси через запятую указывается размерность.

Примечание: схемы могут быть вынесены на отдельный лист, прикрепленный в конце письменной работы.

 

 

РАСЧЕТНО - ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1

 

РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

 

Общая схема электрической цепи постоянного тока представлена на рис. 1.1. Параметры источников и приемников электрической энергии указаны в таблице.

Вариант выбирается согласно номеру зачетной книжки студента: номер схемы соответствует последней цифре, а параметры элементов схемы выбираются по данным таблицы по пред последней цифре.

 

0 1

2 3

Рис. 1.1

4 5

6 7

8 9

 

Рис. 1.1. (окончание)

№	Е1, В	Е2, В	Е3, В	R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	R5, Ом
					8, 6	6, 7	4, 3
				8, 3		9, 7	8, 1	6, 4
				5, 2	7, 3	2, 5	8, 3	1, 4
				8, 1
					6, 1
					8, 2	6, 3	4, 5	8, 5
				4, 7	8, 9	3, 1	2, 3	2, 1
				9, 1	3, 3	2, 5	4, 2	1, 4
					6, 7		6, 5	6, 3

Задание

1. Обозначьте на схеме замещения условные положительные направления всех токов в ветвях и напряжений на элементах.

2. Записать полную систему уравнений по законам Кирхгофа.

3. Рассчитать токи в ветвях методом узловых потенциалов и сделать проверку расчетов по законам Кирхгофа.

4. Определить режимы работы источников.

5. Составить и проверить баланс мощностей.

6. Построить потенциальную диаграмму для произвольно выбранного контура с двумя источниками.

РАСЧЕТНО- ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 2

Задание

1. Составить согласно варианту расчетную схему исследуемой цепи.

2. На основании законов Кирхгофа составить полную систему уравнений для данной схемы в символической форме.

3. Рассчитать токи в ветвях электрической цепи, напряжения на всех ее элементах и ЭДС источника питания.

4. Правильность расчетов токов и напряжений в исследуемой цепи проверить с помощью законов Кирхгофа и векторной диаграммы токов и напряжений.

5. Записать мгновенные значения ЭДС источника питания и тока в ветви с ним. Построить в одних осях координат временные диаграммы этих функций. На диаграммах показать амплитудные значения ЭДС и тока, их начальные фазы и угол сдвига фаз между ними.

6. Составить уравнения энергетического баланса и проверить его. Определить коэффициент мощности исследуемой цепи.

Определение ЭДС источника.

ЭДС источника находим для схемы рис. 2.5, например, как сумму напряжений на приемниках, подключенных к его зажимам. Комплексное действующее значение ЭДС равно:

Уравнения состояния цепи.

Согласно законам Кирхгофа:

;

;

осуществляем проверку правильности расчетов и построения векторов. Для этого на рис. 2.6 складываем векторы токов İ ₁ и İ ₂. Если , то первый закон Кирхгофа выполняется.

Если при суммировании векторов напряжений вдоль независимых контуров, выполняется, например, условие , то второй закон Кирхгофа тоже сходится.

РАСЧЕТНО- ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 3

ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ТРЕХФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Объектом исследования является силовой трехфазный трансформатор с коэффициентом мощности нагрузки для четных вариантов - 1, а для нечетных – 0, 8. Схемы и группы соединения обмоток: Y/Y₀-0, Y/∆ -11, Y₀/∆ -11, ∆ /Y₀-11. Остальные исходные данные для расчета заданы в таблице согласно варианту. Номер варианта определяется преподавателем согласно списку в журнале группа.

Задание

1. Расшифровать тип трансформатора.

2. Начертить схему соединения обмоток трансформатора в соответствии с группой соединения.

3. Определить величины, обозначенные прочерком в табл. 3.1.

4. Рассчитать изменения электрических и магнитных потерь, суммарных потерь мощности и КПД трансформатора при изменении коэффициента загрузки β от 0 до 1, 5. Расчет выполнить при U₁=U_1н и неизменном коэффициенте мощности нагрузки (cosφ ₂). Результаты расчета представить в виде таблицы. Построить полученные зависимости в одних осях координат.

5. Определить значение коэффициента загрузки, при котором КПД имеет максимальное значение. Указать это значение на графике зависимости η = f(β ), построенной в пункте 4.

6. Рассчитать линейные напряжения на зажимах вторичной обмотки при изменении коэффициента загрузки β от 0 до 1, 5. Расчет выполнить при неизменном коэффициенте мощности нагрузки (cosφ ₂). По полученным значениям построить внешнюю характеристику трансформатора U₂=f (β ).

Продолжение таблицы

№ вари-анта	KЛ	KФ	P10Н, Вт	PКН, Вт	uК, %	i10, %	Схема соединения обмоток
	-	-			5, 5		Y/Y0-0
	7, 88	-			5, 5		Y/Y0-0
	-				5, 5		Δ /Y0-11
	-	-			5, 5		Δ /Y0-11
	-	-			5, 5		Y/Δ -11
	2, 175	-			5, 5		Y/Y0-0
	66, 75	-			6, 5		Y0/Δ -11
	13, 7	-			5, 5		Y/Y0-0
	-	151, 5			5, 5		Δ /Y0-11
	15, 72	-			5, 5		Y/Y0-0
	-	-			5, 5,	6, 5	Y/Δ -11
	-	-			5, 5		Y/Y0-0
	-	-			5, 5		Y/Δ -11
	-	27, 1			5, 5		Δ /Y0-11
		-			5, 5	6, 5	Y0/Δ -11
	2, 175	-			5, 5		Y/ Y0-0
	-	27, 1			5, 5	6, 5	Δ /Y0-11
	-	-			5, 5		Y/Y0-0
	-	-			5, 5		Y/Δ -11
	-	3, 76			5, 5		Δ /Y0-11
		-			5, 5	6, 5	Y/Δ -11
	-	151, 5			5, 5	6, 5	Y/Y0-0
	-	-			5, 5		Y/Y0-0
	-	-			5, 5	6, 5	Δ /Y0-11
	-				5, 5		Y/Δ -11

 

Продолжение таблицы

№ вари-анта	Тип трансформа-тора	SН, кВА	U1Н, кВ	U2Н, кВ	I1Н, А	I2Н, А
	ТМ- -/10	-		-	0, 579	-
	ТМ- 50/-		-	-	9, 18	55, 15
	ТМ- -/-	-	-	0, 525	-
	ТМ- 20/10			0, 4	-	-
	ТМ- -/3	-	3, 15	-	3, 67	-
	ТМ- 50/10			0, 4	-	-
	ТМ- 100/-		-	-	5, 79	110, 2
	ТМ- -/10	-		-	1, 73	-
	ТМ- -/6	-	6, 3	-	2, 75	-
	ТМ-50/0, 5		0, 5	0, 23	-	-
	ТМ- -/0, 38	-	0, 38	-	76, 2	-

Продолжение таблицы

№ вари-анта	KЛ	KФ	P10Н, Вт	PКН, Вт	uК, %	i10, %	Схема соединения обмоток
	-	43, 2			5, 5	1-	Δ /Y0-11
	-	-			5, 5	7, 5	Y/Δ -11
		-			5, 5		Y/Y0-0
	-	-			5, 5		Y/Y0-0
	-	13, 7			5, 5		Δ /Y0-11
	-	-			6, 5		Y/Y0-0
	-	-			5, 5	7, 5	Y/Δ -11
		-			5, 5		Y/Y0-0
	46, 9	-			5, 5		Δ /Y0-11
	-	-			5, 5		Y/Y0-0
	-	2, 86			5, 5		Δ /Y0-11

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Бессонов Л.. А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи: Учеб. для вузов / Л. А. Бессонов. - 10-е изд. - М.: Гардарики, 2002.

2. Касаткин А.С. Электротехника/ А.С. Касаткин, М.В. Немцов – М.: Академия., 2007.

3. Данилов И.А. Общая электротехника. - М.: Юрайт., 2010.

4. Электротехника и электроника. Учебник для вузов. - В 3-х кн. / В.Г. Герасимов, Э.В. Кузнецов, О.В. Николаева и др.; Под ред. В. Г. Герасимова. – М.: Энергоатомиздат, 1996-2010.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Цель выполнения расчетно-графического задания ……..
Требования к оформлению расчетно-графических заданий ……………………………………………………….
Расчетно-графическое задание № 1. Расчет линейной электрической цепи постоянного тока …………………..
Расчетно-графическое задание № 2. Расчет линейной электрической цепи однофазного синусоидального тока
Расчетно-графическое задание № 3. Определение параметров и построение основных характеристик трехфазного трансформатора ……………………………………..
Приложение ……………………………………………..…
Библиографический список ………………………………

 

 

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ № 1-3

 

и методические указания к их выполнению

по дисциплине «Электротехника и электроника»

для студентов направления подготовки бакалавров

223200 «Техническая физика»,

профилей

«Физика и техника низких температур»,

«Физическая электроника»

очной формы обучения

 

 

Составители: Ген Жанна Александровна,

Никифорова Лариса Васильевна

 

В авторской редакции

 

 

Подписано к изданию 27.09.2012.

Уч.-изд. л. 2, 1.

 

ФГБОУ ВПО

«Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ № 1-3

и методические указания к их выполнению по дисциплине

«Электротехника и электроника»

для студентов направления подготовки бакалавров

223200 «Техническая физика»,

профилей

«Физика и техника низких температур»,

«Физическая электроника»

очной формы обучения

Воронеж 2012

Составители: ст. преп. Ж. А. Ген,

канд. физ.-мат. наук Л. В. Никифорова

УДК 621.313

 

Расчетно-графические задания № 1-3 и методические указания к их выполнению по дисциплине «Электротехника и электроника» для студентов направления подготовки бакалавров 223200 «Техническая физика», профилей «Физика и техника низких температур», «Физическая электроника» очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. Ж.А. Ген, Л.В. Никифорова. Воронеж, 2012. 35 с.

 

Методические указания предназначены для самостоятельного выполнения расчетно-графических работ № 1 – 3 по дисциплине «Электротехника и электроника» и содержат задания, методические указания к их выполнению, а также краткие теоретические сведения и конкретные примеры расчетов. Предназначены для студентов второго курса.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2003 и содержатся в файле ТФ ргз ЭТ.doc.

 

Табл. 4. Ил. 11. Библиогр.: 4 назв.

 

Рецензент канд. техн. наук, доц. В.А. Трубецкой

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.М. Питолин

 

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ФГБОУ ВПО

«Воронежский государственный технический университет», 2012

ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

1. освоение методов расчёта электрических цепей и электротехнических установок.

2. приобретение навыков разработки схем соединений электроустановок промышленного назначения и составления схем замещения электрических цепей.

3. оценка результатов расчёта и их соответствия теоретическим положениям.

 

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ

 

1. Расчетно-графическое задание (РГЗ) выполняется на стандартных листах формата А4. Размеры полей: сверху 15 мм; снизу 20 мм; слева 20 мм; справа 10 мм (без рамок). Лист заполняется с одной стороны.

Все исправления и дополнения вносятся студентом только на полях или обратной стороне листа.

Работа должна быть сброшюрована, страницы пронумерованы внизу посредине.

2. На титульном листе приводятся следующие данные:

название университета и кафедры;

номер и наименование работы, название дисциплины.

Справа столбиком указываются:

номер варианта;

шифр и номер группы;

фамилия и инициалы студента;

фамилия и инициалы преподавателя;

дата сдачи работы и подпись студента.

Внизу посредине указываются название города и год выполнения работы.

3. РГЗ содержит: задание, данные для расчета, исходную и преобразованную схемы, полный расчет по каждому пункту задания с необходимыми пояснениями, диаграммами, графиками и выводами.

Изложение расчёта производится в следующей последовательности: приводится формула, подставляются числовые значения, указывается результат вычисления и единица измерения, которая проставляется без скобок. При многократном вычислении по одной формуле приводится только пример единичного расчёта. Результаты всех расчётов сводятся в таблицу.

4. Таблицы, рисунки, диаграммы и графики выполняются карандашом с помощью чертежных инструментов по Госстандарту, нумеруются и приводятся по тексту в порядке ссылки на них. Иллюстрации следует номеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией или по разделам, например, " Рис. 1. Название рисунка" или " Рис. 1.1. Название рисунка".

Номер таблицы и её название следует располагать над таблицей.

Таблица (номер)

Название таблицы

При построении диаграмм вычисляют масштабы, например, напряжений, токов и т.д. Полученные результаты округляют до значений 1·10ⁿ , 2·10ⁿ или 5·10ⁿ , где n – любое целое положительное или отрицательное число или ноль.

По осям графиков следует наносить деления с числовыми обозначениями физических величин. В конце оси через запятую указывается размерность.

Примечание: схемы могут быть вынесены на отдельный лист, прикрепленный в конце письменной работы.

 

 

РАСЧЕТНО - ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ № 1

 

123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Выводы о группе заданий «Походка»
2. График выполнения и сдачи заданий по СРС
3. График выполнения и сдачи заданий по СРС
4. Дает ли международная программа PISA объективную оценку знаний и умений учащихся? Ответ на этот вопрос дает системный анализ группы заданий по математике «Походка» международной программы PISA-2003
5. Комплект заданий для расчетно-аналитической работы
6. Контекст против неестественных экспериментальных заданий
7. Критерии оценки практических заданий, отчетов.
8. МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ
9. Никаких заданий. Нам нужны истории и факты
10. Нормативные коэффициенты к темам заданий
11. Образцы практических заданий для экзамена
12. Описание заданий раздела 1 («Дополнение предложений») и образцы решений.