новая папка 1 / 327176
.pdfМинистерство сельского хозяйства Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Самарская государственная сельскохозяйственная академия»
Кафедра «Электрификация и автоматизация АПК»
В. И. Кочетов, В. А. Сыркин
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
Методические указания для выполнения расчетно-графической работы
Кинель РИЦ СГСХА
2014
УДК 621.3: 621.38 (075) ББК 31.2я73
К-75
Кочетов, В. И.
К-75 Электротехника и электроника : методические указания для выполнения расчетно-графической работы / В. И. Кочетов, В. А. Сыркин. – Кинель : РИЦ СГСХА, 2014. – 26 с.
В методических указаниях представлены задания и методика выполнения расчетно-графической работы по расчету цепей переменного тока. Учебное издание предназначено для студентов инженерного факультета, обучающихся по направлениям: «Агроинженерия», «Профессиональное обучение» (по отраслям).
©ФГБОУ ВПО Самарская ГСХА, 2014
©Кочетов В. И., Сыркин В. А., 2014
2
Оглавление
Предисловие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
Оформление работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Критерии оценки расчетно-графической работы. . . . . . ….. 5
Задание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 Указания к решению. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 9
Пример выполнения задания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
Рекомендуемая литература. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Приложения. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3
Предисловие
Учебное издание предназначено для студентов, изучающих курс электротехники и основ электроники, который необходим при изучении последующих прикладных дисциплин и решении практических вопросов.
Практика показывает, что самостоятельное решение практических задач не всегда доступно студентам, изучающим самостоятельно данный курс или отдельные его разделы. С учетом этого в данных указаниях приведен пример решения, облегчающий выполнение расчетно-графической работы (РГР).
Решение задач помогает лучше понять изучаемые вопросы и закрепить в памяти основные положения и соотношения.
Методические указания соответствуют государственному образовательному стандарту ФГОС-3 дисциплины «Электротехника и электроника» для студентов высших учебных заведений.
4
Оформление работы
1.РГР выполняется на одной стороне стандартного листа А4 (210×297 мм) белой бумаги с полями: слева – 30 мм, сверху – 15 мм, снизу – 20 мм, справа 10 мм.
2.Титульный лист оформляется согласно приложению 1.
3.Задание начинается с исходных данных, схемы электрической
цепи, перечисления требований к расчету.
4. Используемые при расчете уравнения следует записывать
вобщем виде, а затем выполнять подстановку числовых значений.
5.Вычисления следует проводить с точностью до третьей значащей цифры.
6.Векторная диаграмма строится в масштабе.
Критерии оценки расчетно-графической работы
Оценка «зачтено» выставляется студенту, если он обладает необходимой системой знаний и владеет некоторыми умениями по дисциплине; понимает и интерпретирует основную информацию; у студента сформированы умения и навыки выполнения расчетов электрических цепей и построения векторных диаграмм.
Оценка «не зачтено» выставляется студенту, если им усвоены некоторые элементы знания основных вопросов по работе с прикладными программами; допущены ошибки и неточности, показывающие недостаточность овладения необходимой системой знаний по дисциплине.
5
Задание
В цепи, схема которой представлена на рисунке 1, активное сопротивление каждого провода линии передачи Rл = 0,8 Ом, индуктивные сопротивления XL даны в задании, напряжение на приемниках должно быть UАВ = 220 В, частота в сети f = 50 Гц.
6
Рис. 1. Общая электрическая схема для выбора варианта расчета
6
|
|
|
Параметры приемников |
|
|
|
||
R1 = 50 Ом |
С1 |
= 100 мкФ |
ХL1 = 26 |
Ом |
||||
R2 = 20 Ом |
ХС2 = 15 |
Ом |
L2 = 0,1 |
Гн |
||||
R3 = 60 Ом |
ХС3 = 22 |
Ом |
L3 = 0,25 Гн |
|||||
R4 = 80 Ом |
С4 |
= 200 мкФ |
L4 |
= 0,05 Гн |
||||
R5 = 30 Ом |
С5 = 150 мкФ |
XL5 = 22 |
Ом |
|||||
R6 |
= 24 Ом |
ХС6 = 50 |
Ом |
L6 |
= 0,12 Гн |
|||
R7 |
= 20 Ом |
С7 |
= 250 мкФ |
L7 |
= 0,15 Гн |
|||
R8 |
= 18 Ом |
С8 |
= 200 мкФ |
L8 |
= 0,18 Гн |
|||
R9 |
= 28 Ом |
ХС9 = 30 |
Ом |
ХL9 = 30 |
Ом |
|||
R10 |
= 32 Ом |
С10 = 120 |
мкФ |
L10 = 0,22 Гн |
||||
R11 |
= 45 Ом |
С11 = 180 |
мкФ |
|
|
|
||
R12 |
= 26 Ом |
|
|
|
|
|
|
|
R13 |
= 55 Ом |
|
|
|
|
|
|
7
Варианты заданий
Вари- |
|
Замкнутые |
ХL, Ом |
Вари- |
|
Замкнутые |
|
ХL, Ом |
||
ант |
|
выключатели |
|
ант |
|
выключатели |
|
|||
1 |
SA1 |
SA3 |
SA4 |
0,5 |
16 |
SA4 |
SA5 |
SA6 |
|
0,9 |
2 |
SA1 |
SA5 |
SA6 |
0,6 |
17 |
SA5 |
SA7 |
SA8 |
|
0,85 |
3 |
SA1 |
SA7 |
SA8 |
0,7 |
18 |
SA6 |
SA9 |
SA10 |
|
0,75 |
4 |
SA2 |
SA3 |
SA4 |
0,8 |
19 |
SA7 |
SA11 |
SA12 |
|
0,7 |
5 |
SA2 |
SA5 |
SA6 |
0,55 |
20 |
SA6 |
SA8 |
SA10 |
SA11 |
0 |
6 |
SA2 |
SA7 |
SA8 |
0,65 |
21 |
SA5 |
SA11 |
SA12 |
|
0,65 |
7 |
SA3 |
SA5 |
SA6 |
0,75 |
22 |
SA3 |
SA6 |
SA11 |
|
0,6 |
8 |
SA3 |
SA5 |
SA8 |
0,85 |
23 |
SA2 |
SA5 |
SA7 |
|
0,55 |
9 |
SA4 |
SA6 |
SA8 |
0,9 |
24 |
SA4 |
SA11 |
SA12 |
|
0,5 |
10 |
SA3 |
SA4 |
SA5 SA6 0 |
25 |
SA8 |
SA9 |
SA10 |
|
0,45 |
|
11 |
SA5 |
SA6 |
SA7 SA8 0 |
26 |
SA5 |
SA6 |
SA11 |
|
0,4 |
|
12 |
SA1 |
SA4 |
SA5 SA7 0 |
27 |
SA7 |
SA8 |
SA11 |
|
1,0 |
|
13 |
SA2 |
SA3 |
SA4 SA7 0 |
28 |
SA6 |
SA7 |
SA9 |
SA11 |
0 |
|
14 |
SA2 |
SA5 |
SA6 |
1,2 |
29 |
SA4 |
SA6 |
SA7 |
SA9 |
0 |
15 |
SA3 |
SA6 |
SA7 |
0 |
30 |
SA3 |
SA5 |
SA9 |
SA11 |
0 |
Отдельные приемники присоединяются к линии включением выключателей (SA). Из общей электрической схемы (рис. 1) выбирается участок схемы, соответствующий заданному варианту.
Определить:
1.Токи в отдельных приемниках;
2.Ток в неразветвленной части цепи (в линии);
3.Напряжение на входе (генераторном конце) и падение напряжения в линии;
4.Активные (Р) и полные (S) мощности для каждого приемника
идля всей цепи, а также потери активной мощности в линии;
5. Коэффициент мощности (cos ) для каждого приемника
вотдельности и на входе всей цепи;
6.Построить в масштабе векторную диаграмму для всей заданной цепи;
8
7. Проверить правильность вычислений методом баланса активных мощностей.
Указания к решению
На участках с последовательным соединением отдельных сопротивлений следует находить соответственные эквивалентные сопротивления.
На участках с параллельным соединением отдельных сопротивлений цепи следует находить соответственные эквивалентные проводимости.
Переход от сопротивлений к соответствующим проводимостям и наоборот, производится по формулам перехода.
g |
|
R |
|
|
|
R |
; |
R |
g |
|
|
|
g |
; |
|||||
|
Z 2 |
|
R2 X 2 |
y2 |
g 2 b2 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
b |
|
X |
|
|
|
|
X |
|
; |
X |
b |
|
|
|
b |
|
; |
||
Z 2 |
R2 X 2 |
y2 |
|
g 2 b2 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
. |
|
|
||||||||
|
|
y g2 b2 ; |
|
Z |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
9
Пример выполнения задания
Рис. 2. Электрическая схема рассчитываемой цепи
Дано: Rл = 1 Ом; Хл = 0,6 Ом; UАВ = 100 В; f = 50 Гц.
Определить: неизвестные, перечисленные в пп. 1-7 задания на стр. 7.
Решение. Определим сопротивления, токи, мощности и коэффициенты мощности для отдельных ветвей и участков.
1. Ветвь ab.
1.1. Эквивалентная емкость С1,2 ветви:
|
1 |
|
1 |
|
|
1 |
, |
(1.1) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
С1,2 |
|
С1 |
|
|
С2 |
|
|||
С |
|
С1 |
С2 |
|
|
|
100 100 |
50 мкФ. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1,2 |
|
С1 |
С2 |
|
|
100 100 |
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|