Основные теоретические положения к задаче №10

Свет характеризуется световым потоком Ф, силой света J, освещенностью Е.

Световой поток Ф пропорционален мощности излучения (силе света) J и измеряется в люменах (лм).

Плотность светового потока характеризуется силой света и измеряется в канделах (кд). При равномерном распределении светового потока сила света определяется как отношение светового потока Ф к телесному углу w, выраженному в стерадианах (ср).

, кд.

Интенсивность освещения, характеризуемая как отношение светового потока Ф к площади освещаемой поверхности S, называют освещенностью Е, измеряемой в люксах (лк). 1Лк = 1Лм/1 м².

При равномерном освещении:

Расчет освещения следует провести методом коэффициента использования.

Для решения задачи следует:

1. Определить общий световой поток Ф для данного помещения

где: Е – нормированная минимальная освещенность, лк;

S – площадь помещения, м²;

К_З – коэффициент запаса;

Z – коэффициент неравномерности; принимаемой равным 1, 1 для всех люминесцентных ламп;

h_и – коэффициент использования светового потока лампы, в долях единицы находится с учетом индекса помещения i и заданных коэффициентов отражения от поверхностей в помещении ρ _п, ρ _с, ρ _р (см. табл. 5.2 приложения 5).

2. Определить общее количество N светильников из формулы:

где Ф_Л– световой поток (в лм) одного светильника определяется из табл. 5.1 приложения 5 с учетом числа ламп m в светильнике;

3. Определить число светильников n в ряду по плану помещения, из общего числа светильников N и числа радов q:

где число рядов светильников q рассчитывается, исходя из наиболее выгодного расстояния L между светильниками, в соответствии с соотношением

для всех типов светильников, откуда L = lh = 1, 4 h,

где L – расстояние между рядами люминесцентных светильников; h – расстояние от светильника до рабочей поверхности h » Н – 1.

Светильники должны быть расположены рядами, преимущественно параллельно длинной стороне помещения или стене с окнами.

4. Определить удельную мощность р (Вт/м²) по формуле:

Пример расположения электрооборудования в помещении: осветительного щитка ЩО, выключателей В1, В2, В3, светильников и однолинейная схема их соединения представлен на рис. 1.17.

Рис. 1.17. Однолинейная схема освещения помещения

(вариант для трех рядов n= 3)

Электронные_учебники

Блок-схема алгоритма к задаче № 10

РАЗДЕЛ 2. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ И ВОПРОСЫ
ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

Контрольные задачи

1. Определить потери мощности в двухпроводной линии постоянного тока длиной 480 м, если ток в линии 40 А. Провода алюминиевые с сечением 50 мм². Каким образом можно снизить эти потери?

2. Определить сечение проводов линии постоянного тока длиной 220 м, если ток в линии 114 А. Напряжение в конце линии 440 В. материал проводов - медь , допустимая потеря напряжения 5%. Каким будет сечение проводов, если напряжение в конце линии увеличивается вдвое?

3. Определить полное сопротивление цепи переменного тока частотой 50 Гц, состоящей из последовательно соединенных катушки индуктивности сопротивлением 10 Ом и конденсатора с емкостным сопротивлением 8 Ом. Каким будет полное сопротивление этой цепи при частоте 25 Гц?

4. Определить полное сопротивление цепи переменного тока частотой 50 Гц, состоящей из последовательно соединенных катушки индуктивности с ХL=12 Ом и конденсатора с ХС=24 Ом. Каким будет полное сопротивление этой цепи при частоте 100 Гц?

5. Выражения для мгновенных значений тока [A] и напряжения [B] имеют вид:

i= 14, 2 sin (t + ); u=169 sin (t + ).

Определить показания амперметра и вольтметра, отградуированных по действующим значениям; а также полное сопротивление этой цепи.

6. Найти выражение для мгновенного значения тока через резистор, имеющий сопротивление 100 Ом, который подключен к источнику переменного напряжения 60 В, частотой 50 Гц, если начальная фаза напряжения ₀= .

7. Катушка, имеющая индуктивность 1 мГн и активное сопротивление 0, 5 Ом, включена в цепи переменного тока. Найти угловую частоту, при которой сопротивление катушки будет в 10 раз меньше индуктивного.

8. Почему при изменении токов в обмотках с большими индуктивными сопротивлениями (например, обмотка трансформатора, ротор электрических машин) необходимо прежде всего отключить измерительный амперметр, а затем разомкнуть цепь питания?

9. Как изменится мощность, потребляемая резистором, если напряжение на нем увеличится в 10 раз?

10. Нагрузка включена в сеть напряжением 220 В и потребляет ток 0, 3 А. Определить активную, реактивную и полную мощности, если разность фаз между напряжением и током = 90.

11. Определить коэффициент мощности потребителя, если напряжение 127 В, ток 10 А, активная мощность 635 Вт.

12. Определить коэффициент мощности потребителя, если активный ток равен 3 А, а реактивный 4 А.

13. Известно, что ток в линии 50 А, напряжение 220 В, коэффициент мощности 0, 8. Какое количество электроэнергии будет измерено счетчиком? Посчитать потребление электроэнергии за 20 часов работы.

14. К источнику переменного тока напряжением 380 В параллельно подключены лампы накаливания с активным сопротивлением R, катушка индуктивности и конденсатор. Определить полный ток в цепи, если ток лампы 1А, ток катушки 3 А, ток конденсатора 3 А.

15. К трехфазной цепи с линейным напряжением 380 В подключена симметричная нагрузка, активное сопротивление которой в каждой фазе - 19 Ом. Определить фазные и линейные токи при включении нагрузки треугольником.

16. К трехфазной сети с линейным напряжением 380 В подключена симметрично нагрузка, активное сопротивление которой в каждой фазе 22 Ом. Определить фазное напряжение и ток в линии при соединении нагрузки звездой.

17. К трехфазной цепи с линейным напряжением 660 В включена симметрично нагрузка, активное сопротивление которой в каждой фазе 38 Ом. Определить мощность трехфазной цепи при соединении нагрузки звездой.

18. Как изменится мощность, потребляемая трехфазным потребителем тока, при переключении нагрузки с треугольника на звезду?

19. Определить число витков первичной обмотки повышающего трансформатора 127/220 В, если число витков вторичной обмотки 173.

20. Чему равен КПД трансформатора, если общие потери составляют 2% от мощности, потребляемой нагрузкой?

21. Определить скольжение асинхронного двигателя, ротор которого вращается с частотой 2800 об./мин., если частота вращения магнитного поля 3000 об./мин.

22. Какое число пар полюсов должен иметь асинхронный двигатель, питающийся от сети переменного напряжения частотой 50 Гц, при частоте вращения магнитного поля статора 600 об/мин?

23. На щите асинхронного двигателя указана номинальная частота вращения вала 730 об/мин. Определить скольжение ротора и число пар полюсов статора, если частота напряжения сети 50 Гц, а частота вращения магнитного поля - 750 об./мин.

24. Число пар полюсов синхронного генератора – 4. Определить частоту вращения магнитного поля статора, если частота генерируемого тока 50 Гц.

25. Напряжение, подводимое к двигателю постоянного тока параллельного возбуждения, составляет 200 В. Чему равна подводимая мощность, если ток якоря 15 А, а сопротивление обмотки возбуждения 44 Ом?

26. Определить коэффициенты усиления по току, напряжению и мощности усилителя на транзисторе, на входе которого Iвх= I мА, Рвх= 10 мВт, а на выходе Uвых= 250 В, Рвых= 2, 5 Вт.

27. Определить коэффициент усиления четырехкаскадного усилителя, если коэффициент усиления каждого каскада равен 5.

28. Крановый электродвигатель работает по графику с эквивалентной мощностью 10 кВт при продолжительности включения ПВ1= 20%. Определить эквивалентную мощность двигателя при работе с ПВ = 40%.

29. Во сколько раз уменьшатся потери при передаче электроэнергии на расстояние, если напряжение в линии увеличится в 1000 раз?

30. Определить мощность цеховой трансформаторной подстанции, если в цехе установлены 10 станков, потребляющих активную мощность 100 кВт каждый, при коэффициенте спроса 0, 5 и коэффициенте мощности 0, 8 (tg = 0, 75).

3.2. Контрольные вопросы

1. Развитие электрификации в России.

2. Роль электротехники и электроники в развитии комплексной автоматизации современной строительной индустрии.

3. Экономические преимущества передачи электрической энергии на большие расстояния по высоковольтным линиям электропередачи.

4. Закон электромагнитной индукции.

5. Закон Джоуля-Ленца.

6. Законы Ома и Кирхгофа для цепей синусоидального переменного тока, содержащие активные и реактивные элементы.

7. Активное, реактивное и полное сопротивления цепи переменного тока.

8. Активная, реактивная и полная мощности в цепях однофазного переменного тока.

9. Резонанс в цепях переменного тока.

10. Коэффициент мощности. Народнохозяйственное значение его повышения.

11. Стимуляция предприятий в повышении коэффициента мощности, способы его повышения.

12. Экономические преимущества трехфазных цепей переменного тока.

13. Способы включения электроприемников в трехфазных цепях переменного тока.

14. Симметричный и несимметричный режимы трехфазной цепи. Назначение нейтрального провода в четырехпроводной схеме.

15. Активная, реактивная и полная мощности в цепях трехфазного переменного тока.

16. Техника безопасности при эксплуатации трехфазных электрических цепей.

17. Понятие о периодических несинусоидальных токах в электрических цепях.

18. Понятие о переходных процессах в линейных электрических цепях. Два закона коммутации. Практическое использование переходных процессов.

19. Свойства ферромагнитных материалов. Магнитные потери энергии. Сердечники электрических машин и аппаратов.

20. Преимущества электрических методов измерений электрических и неэлектрических величин.

21. Измерение токов, напряжений, сопротивлений, мощности и электрической энергии.

22. Методы и средства электрических измерений технологических неэлектрических параметров.

23. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора.

24. Опыты холостого хода и короткого замыкания при испытаниях трансформатора.

25. Особенности трехфазных трансформаторов.

26. Основные физические явления в электрических машинах. Преобразование электрической энергии в механическую и обратно.

27. Принцип действия генератора постоянного тока.

28. Принцип действия двигателя постоянного тоа.

29. Возбуждение машин постоянного тока.

30. Устройство и принцип действия трехфазного асинхронного двигателя.

31. Устройство и принцип действия трехфазного синхронного двигателя.

32. Способы реверсирования двигателей постоянного и переменного токов.

33. Способы регулирования частоты вращения в двигателях переменного тока.

34. Способы регулирования частоты вращения в двигателях постоянного тока.

35. Экономические преимущества использования асинхронных двигателей в промышленности.

36. Скольжение, механические характеристики асинхронных двигателей.

37. Устройство, характеристики и назначение полупроводниковых резисторов, диодов, тиристоров, транзисторов.

38. Выпрямители переменного тока. Среднее значение и коэффициент пульсаций выпрямленного напряжения.

39. Полупроводниковые усилители на транзисторах.

40. Понятие о преобразователях частоты переменного тока.

41. Операционные усилители.

42. Экономические перспективы развития электронной техники.

43. Импульсные устройства. Дискретное представление информации.

44. Преимущества полупроводниковых электронных устройств по сравнению с электровакуумными приборами. Перспективы дальнейшего развития электроники.

45. Логические устройства на полупроводниковых элементах.

46. Основные понятия о мини- и микро-ЭВМ и микропроцессорах.

47. Понятие об электроприводах, структура, назначение и основные режимы работы электроприводов.

48. Повторно-кратковременный режим работы электроприводов.

49. Тиристорное управление электроприводами.

50. Автоматический пуск асинхронный двигателей с помощью нереверсивного и реверсивного магнитного пускателя.

51. Назначение и устройство трансформаторных подстанций.

52. Выбор мощности трансформаторной подстанции для питания потребителей электрической энергии.

53. Электрический нагрев, используемый в строительной индустрии.

54. Электрические нагрузки предприятий.

55. Электрические сети, выбор сечения проводов.

56. Электрическое освещение. Экономическое обоснование выбора люминесцентных источников света.

57. Основные мероприятия по экономии электроэнергии на производстве.

58. Тарификация электрической энергии.

59. Автоматизированные системы управления в строительстве. Экономические преимущества.

60. Меры безопасности при эксплуатации электрических установок.

ЛИТЕРАТУРА

1. А.С. Касаткин, М.В. Немцов. Электротехника: учебник для вузов. – М.: «Высшая школа», 2007.

2. Электротехника. Часть 1. Общие сведения. Цепи синусоидального тока. Учебно-методическое пособие / Под общей ред. И.Г. Заборы. – М.: МГАКХиС, 2010.

3. Электротехника. Часть 2. Трансформаторы и электрические машины Учебно-методическое пособие / Под общей ред. И.Г. Заборы. – М.: МГАКХиС, 2011.

4. Электротехника. Часть 3. Электроника/ Под общей ред. Р.О. Чернова. – М.: МГАКХиС, 2012.

5. И.И. Алиев. Виртуальная электротехника. Компьютерные технологии в электротехнике и электронике. Учебное пособие / Под научн. ред. И.Г. Заборы. – М., 2006.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Таблица 1.1

Значение угла j, sinj, tgj, для данного cosj

cosj	j	sinj	tgj	cosj	j	sinj	tgj
1, 0		0, 0	0, 0	0, 84		0, 543	0, 646
0, 99		0, 141	0, 142	0, 83		0, 558	0, 672
0, 98		0, 199	0, 203	0, 82		0, 574	0, 698
0, 97		0, 243	0, 251	0, 81		0, 586	0, 724
0, 96		0, 280	0, 292	0, 80		0, 600	0, 750
0, 95		0, 312	0, 329	0, 79		0, 613	0, 776
0, 94		0, 341	0, 363	0, 78		0, 626	0, 802
0, 93		0, 368	0, 395	0, 77		0, 638	0, 829
0, 92		0, 392	0, 426	0, 76		0, 650	0, 855
0, 91		0, 415	0, 456	0, 75		0, 662	0, 882
0, 90		0, 436	0, 484	0, 74		0, 673	0, 909
0, 89		0, 456	0, 512	0, 73		0, 684	0, 936
0, 88		0, 475	0, 540	0, 72		0, 694	0, 964
0, 87		0, 493	0, 567	0, 71		0, 704	0, 992

Приложение 2

Таблица 2.1

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910