- •Билет 1
- •1. Законы Ома и законы Кирхгофа в комплексной форме (изобразить
- •2. Изобразите схематично устройство синхронной машины (см).
- •Билет 2
- •1. Методика расчёта токов ветвей в сложной цепи постоянного тока с
- •2. Способы регулирования частоты вращения двигателя постоянного
- •Билет 3
- •1. Методика расчёта токов ветвей в сложной цепи постоянного тока с
- •2. Устройство и принцип действия асинхронного двигателя. Понятие
- •Билет 4
- •1. Методика расчёта тока в одной ветви сложной цепи постоянного тока
- •2. Схемы соединения фаз трёхфазного генератора синусоидального
- •Билет 5
- •1. Роль нейтрального провода в трёхфазной четырехпроводной цепи.
- •2. Анализ работы однофазного трансформатора под нагрузкой.
- •Билет 6
- •1. Три вида мощности в цепях синусоидального тока. Объяснить их фи-
- •2. Изобразить график вращающего момента трехфазного асинхронного
- •Билет 7
- •1. Изложите методику расчёта одноконтурной магнитной цепи постоян-
- •2. Как соединяют фазы трёхфазного генератора синусоидального нап-
- •Билет 8
- •1. Последовательный rlc-контур находится в резонансе. Условия
- •2. Нарисуйте схемы соединения фаз трёхфазного генератора синусо-
- •Вопрос 1 Запишите последовательность определения входного тока цепи с двумя параллельно соединенными ветвями (rl-ветвь и с-ветвь) при их подключении к источнику синусоидального напряжения.
- •Вопрос 1 Резистивный элемент (r) в цепи синусоидального тока. Активное сопротивление, активная мощность. Графики мгновенных значений тока, напряжения и мощности. Векторная диаграмма тока и напряжения.
- •Вопрос 2 Устройство, принцип действия и характеристики трёхфазного синхронного двигателя.
- •Вопрос 1 Расчёт цепи постоянного тока с параллельным соединением нелинейного и линейного элементов (расчётно-графический метод)
- •Вопрос 2 Опыты XX и кз однофазного трансформатора. Расчёт параметров схемы замещения трансформатора.
- •Вопрос 1 Основные величины, характеризующие синусоидальные функции и способы их отображения. Средние и действующие значения синусоидальных функций
- •Вопрос 2 Механическая и рабочие характеристики асинхронных двигателей. Пуск в ход. Реверсирование ад.
- •Вопрос 1 Четырёхполюсники: определение, классификация, система уравнений в a-форме: физический смысл и размерности коэффициентов уравнений в a-форме
- •Методика расчёта тока и мощностей в последовательной rl-цепи комплексным методом. Построить векторную диаграмму тока и напряжений.
- •2) Энергетическая диаграмма и кпд асинхронного двигателя (ад). Постоянные и переменные потери.
- •Постоянные или фиксированные потери
- •Переменные потери
- •1) Ёмкостной элемент (с) в цепи синусоидального тока. Ёмкостное сопротивление, емкостная мощность. Графики мгновенных значений тока, напряжения и мощности. Векторная диаграмма тока и напряжения.
- •2) Изменение вторичного напряжения трансформатора. Внешние характеристики трансформатора при активной, индуктивной и ёмкостной нагрузках.
- •1) Индуктивный элемент l в цепи синусоидального тока. Индуктивное сопротивление, индуктивная мощность. Графики мгновенных значений тока, напряжения и мощности. Векторная диаграмма тока и напряжения.
- •2) Вывод формулы эдс Ея якоря. Электромагнитный момент м машины постоянного тока.
- •1) Резистивный элемент (я) в цепи синусоидального тока. Активное сопротивление, активная мощность. Графики мгновенных значений тока, напряжения и мощности. Векторная диаграмма тока и напряжения.
- •2) Принципиальные электрические схемы генераторов постоянного тока независимого, параллельного и смешанного возбуждений. Построить их внешние характеристики u/(I) на одном рисунке для сравнения
- •1) Расчёт цепи постоянного тока с последовательным соединением нелинейного и линейного элементов (расчётно-графический метод).
- •2) Соотношения между линейными и фазными напряжениями и токами в трёхфазной системе питания при соединении приёмников треугольником при несимметричной нагрузке.
- •1) Расчёт цепи постоянного тока с последовательным соединением нелинейного и линейного элементов (расчётно-графический метод).
- •2) Расчёт цепи постоянного тока с последовательным соединением нелинейного и линейного элементов (расчётно-графический метод).
- •1) Переходные процессы в последовательной яс-цепи постоянного тока. Второй закон коммутации. Постоянная времени. График изменения тока и напряжения при коммутации.
- •2) Способы регулирования частоты вращения трёхфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
- •Б) Регулирование скорости двигателя с помощью изменения напряжения питания
- •В) Регулирование скорости с помощью изменения частоты питания
- •Г) Регулирование скорости ад изменением числа пар полюсов
- •1) Переходные процессы в последовательной rl-цепи постоянного тока. Первый закон коммутации. Постоянная времени. График изменения тока и напряжения при коммутации.
- •2) Способы регулирования частоты вращения трёхфазного асинхронного двигателя с фазным ротором. А) Регулирование скорости с помощью изменения активного сопротивления в цепи ротора
- •Б) Регулирование скорости двигателя с помощью изменения напряжения питания
- •В) Регулирование скорости с помощью изменения частоты питания
- •Г) Регулирование скорости ад изменением числа пар полюсов
Вопрос 1 Расчёт цепи постоянного тока с параллельным соединением нелинейного и линейного элементов (расчётно-графический метод)
Короче, в этом вопросе функция одного из резисторов (линейного) будет просто прямая: f(u) = u. Остальное по факту…
При параллельном соединении нелинейных элементов R1 и R2 (рис. 1.91, а) c характеристиками i = f(u1) и i = f(u2) (см. рис. 1.91, б) токи, протекающие в элементах, складывают при одном и том же напряжении на входе, т.е. i = i1 + i2, и получают график i = f(u) зависимости входного тока от входного напряжения (см. рис. 1.91, б). График переходной функции по току, например, i2(i) строят по входной ВАХ i(u) и ВАХ i(u2) нелинейного элемента R2 (см. рис. 1.91, в)
Вопрос 2 Опыты XX и кз однофазного трансформатора. Расчёт параметров схемы замещения трансформатора.
При проведении опыта ХХ вторичная цепь разомкнута, а в первичной цепи, к которой подводится номинальное напряжение U1х = U1н, протекает ток ХХ I0 (рис. 7.5). Так как активное и реактивное сопротивления первичной обмотки R1 << R0 и Х1 << Х0, то ими пренебрегают.
Параметры R0 и Х0 намагничивающей ветви (ветви ХХ) трансформатора определяют по формулам:
Если в первичную цепь включен ваттметр, то, пренебрегая потерями мощности в первичной обмотке R1I02, считают, что показание ваттметра равно потерям в стали ΔP0 ≈ ΔPcm, а значения сопротивлений элементов находят по формулам: |
. |
(7.10) |
Используя результаты измерений, рассчитывают коэффициент мощности cos φ0 трансформатора при ХХ и значение угла магнитного запаздывания δ: cos φ0 ≈ ΔР0/U1нI0 -> φ0; δ ≈ 90° - φ0.
При опыте КЗ вторичную обмотку замыкают накоротко (рис. 7.6), а к первичной подводят пониженное напряжение U1к = (0,05...0,1) U1н, при котором токи в обмотках равны номинальным токам, т. е. I1 = I1к = I1н и I2 = I2к = I2н. При пониженном напряжении U1 = U1к магнитный поток в сердечнике Ф мал, поэтому потерями мощности в стали DРcm трансформатора пренебрегают.
|
Так как в реальном трансформаторе сопротивления R0 >> (R1 + R'2) и X0 >> (X1 + Х'2), то в схеме замещения исключают поперечную ветвь. При этом показание ваттметра приближенно равно активным потерям в обмотках (потерям в меди) . Откуда |
В паспорте на силовой трансформатор кроме значений номинальной мощности Sн в кВ·А и номинальных напряжений U1н/U2н приводят также значения потерь в стали ΔPcm = P0 и в меди ΔPМ. Значения тока ХХ и напряжения КЗ трансформатора выражают в процентах:
Билет 13
Вопрос 1 Основные величины, характеризующие синусоидальные функции и способы их отображения. Средние и действующие значения синусоидальных функций
Синусоидальные ЭДС, напряжение и ток можно задать с помощью вещественных функций времени (в виде аналитических выражений):
e(t) = Emsin(t + e); u(t) = Umsin(t + u); i(t) = Imsin(t + i), |
(3.1) |
где е, u, i - соответственно мгновенные значения ЭДС, напряжения, тока; t+e, t+u, t+i - аргументы (фазы) синусоидальных функций.
Графическое представление синусоидальных величин в виде временной диаграммы (рис. 3.1, а) достаточно наглядно, но из-за сложности построения синусоид и операций с ними применяется сравнительно редко. При построении временной диаграммы за аргумент синусоидальной функции, например, напряжения u(t) принимают время t (чему соответствуют период T и начальное время t0 = u / ) или угол t (чему соответствуют период T = 2 и начальная фаза u в радианах) (см. рис. 3.1, а). Однако для большей наглядности угол u часто выражают в градусах. Тогда аргумент t также переводят в градусы (напомним, что 1 рад 57,3). В этом случае период составляет 360.
От векторного представления синусоидальных функций переходят к их выражению в виде комплексных функций (комплексных чисел), изображая векторы на комплексной плоскости с осями координат: Re - ось действительных чисел и величин и Im - ось мнимых чисел и величин. Любая точка на комплексной плоскости или вектор, направленный от начала координат к данной точке, изображается комплексным числом A = a + jb, где а - координата точки по оси действительны чисел; b - по оси мнимых чисел.
Так как среднее значение гармонического тока i(t) = Im sinωt за период T равно нулю, то под средним значением синусоидального тока i(t) понимают среднее в интервале времени T/2 (рис. 3.6), т. е.
|
(3.6) |
Таким образом, среднее значение синусоидального тока Icp равно его амплитудному значению Im умноженному на 2/. Аналогично определяют средние значения гармонического напряжения и ЭДС: |
При протекании синусоидального тока i(t) = Im sinωt через резистор с линейным сопротивлением R (рис. 3.7, б) в нем за период Т выделяется энергия равная энергии, выделяющейся в резисторе R (рис.3.7, а) при протекании через него постоянного тока I в течение времени Т (закон Джоуля-Ленца).
Значения этих энергий пропорциональны заштрихованным площадям (рис. 3.7, в и г). Из этого равенства получают формулу действующего значения синусоидального тока , при протекании которого через резистор R, в нем выделяется такое же количество теплоты, как если бы через резистор протекал постоянный ток I. Итак, действующее значение гармонического тока i(t) = Im sinωt - это его среднеквадратичное значение за время Т, т. е. |
. |
(3.7) |
Таким образом, действующее значение тока (действующий ток) равно его амплитуде, делённой на . Аналогично определяют действующие значения гармонического напряжения и ЭДС: Действующие значения гармонических функций обозначают соответствующими прописными буквами I, U, E, что и амплитудные значения, но без индекса m. Действующий ток (напряжение) - это основной эксплуатационный параметр цепей синусоидального тока, т. к. тепловое действие тока и механическая сила взаимодействия проводников с токами пропорциональны квадрату тока (произведению токов). Шкалы большинства измерительных приборов (амперметров, вольтметров) проградуированы на эти значения.