Баллов 1 Ток возбуждения составляет … от номинального значения тока якоря Выберите один ответ
Баллов: 1
Ток возбуждения составляет … от номинального значения тока якоря.
Выберите один ответ.
2-4%
5-10%
100%
3-5%
10-15%
Страница: (Предыдущий) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (Дальше)
Конец формы
Начало формы
Конец формы
Оставшееся время [X]
Начало формы
Конец формы
Тест “Двигатели постоянного тока” – Попытка 2
Макеев Василий Васильевич
Начало формы
Страница: (Предыдущий) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (Дальше)
31
Баллов: 1
При работе электрической машины в режиме двигателя ЭДС не создается.
32
Баллов: 1
Механическая характеристика двигателя
Выберите один ответ.
зависимость IB от Uном
зависимость IB от n
зависимость n от P2
зависимость n от M
Страница: (Предыдущий) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (Дальше)
Конец формы
Начало формы
Конец формы
Оставшееся время [X]
Начало формы
Конец формы
Тест “Двигатели постоянного тока” – Попытка 2
Макеев Василий Васильевич
Начало формы
Страница: (Предыдущий) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
33
Баллов: 1
При указанных положениях движков потенциометров двигатель будет иметь механическую характеристику …
Выберите один ответ.
А
В
Б
34
Баллов: 1
Двигатель переводят в режим рекуперативного торможения путем…
Выберите несколько ответов.
уменьшения питающего напряжения
увеличения сопротивления якоря
увеличения частоты вращения якоря до величины, большей n0
увеличения питающего напряжения
уменьшения тока возбуждения
Страница: (Предыдущий) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Конец формы
Начало формы
Конец формы
Оставшееся время [X]
Начало формы
Конец формы
…
Начертить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура включающего обе э
Начертить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура, включающего обе э.д.с.
Таблица 1.1
Вариант Рисунок R1 R2 R3 R4 R5 R6 E1 E2 E3
Ом В
12 1.18 30 40 22 10 14 50 – 23 9
Задаемся положительными направлениями токов I1, I2, I3, I4, I5, I6.
Число ветвей с неизвестными токами p=6; число узлов q=4. По первому закону Кирхгофа составляется q-1=4-1=3 уравнения:
узел a:I3+I4-I5=0
узел b: I1+I2-I4=0
узел c: -I1+I5-I6=0
В цепи p-q-1=6-4-1=3 независимых контура. Обходим контуры по часовой стрелке и с учетом выбранных направлений токов составляем уравнения по второму закону Кирхгофа:
контур I: -I2R2+I3R3-I4R4=-E2+E3
контур II: -I1R1+I2R2+I6R6=E2
контур III: I1R1+I4R4+I5R5=0
Объединяем уравнения, записанные по первому и второму законам Кирхгофа в систему:
I3+I4-I5=0aI1+I2-I4=0b-I1+I5-I6=0c-I2R2+I3R3-I4R4=-E2+E3I-I1R1+I2R2+I6R6=E2III1R1+I4R4+I5R5=0III
2. Определить токи во всех ветвях схемы методом контурных токов.
Считаем, что в каждом контуре замыкается свой контурный ток II, III, IIII. Указываем их направления.
Составляем систему контурных уравнений для определения контурных токов:
IIR2+R3+R4-IIIR2-IIIIR4=-E2+E3-IIR2+IIIR1+R2+R6-IIIIR1=E2-IIR4-IIIR1+IIIIR1+R4+R5=0
Подставляем в полученную систему значения ЭДС и сопротивлений:
II40+22+10-40III-10IIII=-23+9-40II+III30+40+50-30IIII=23-10II-30III+IIII30+10+14=0
72II-40III-10IIII=-14-40II+120III-30IIII=23-10II-30III+54IIII=0
Записываем полученную систему в матричной форме:
A∙X=B,
где X – вектор столбец неизвестных (контурных токов), A – матрица коэффициентов, B – вектор столбец свободных членов.
72-40-10-40120-30-10-3054∙IIIIIIIII=-14230
Полученную систему уравнений решим в математическом ПО Mathcad матричным методом:
X=A-1∙B
В результате получаем:
II=-0,077 А
III=0,189 А
IIII=0,09 А
Определяем действительные токи ветвей:
I1=IIII-III=0,09-0,189=0.098 А
I2=III-II=0,189–0,077=0,266 А
I3=-II=0,077 А
I4=IIII-II=0,09–0,077=0,168 А
I5= IIII=0,09 А
I6=III=0,189 А
Ток I1 получился со знаком «минус», следовательно, его истинное направление противоположно выбранному.
3. Определить токи во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов.
Заземлим узел c. Соответственно его потенциал φc=0
Составляем систему уравнений относительно потенциалов незаземлённых узлов:
φa1R3+1 R4+1 R5-φb1R4-φd1 R3=E31R3-φa1R4+φb1 R1+1R2+1R4-φd1 R2=E21R2-φa1 R3-φb1 R2+φd1 R2+1 R3+1 R6=-E21 R2-E31R3
Подставляем в полученную систему значения ЭДС и сопротивлений:
φa122+110+114-φb110-φd122=9122-φa110+φb130+140+110-φd140=23140-φa122-φb140+φd140+122+150=-23140-9122
0,217φa-0,1φb-0,045φd=0,409-0,1φa+0,158φb-0,025φd=0,575-0,045φa-0,025φb+0,09φd=-0,984
Записываем полученную систему в матричной форме:
0,217-0,1-0,045-0,10,158-0,025-0,045-0,0250,09∙φaφbφd=0,4090,575-0,984
A∙X=B,
где X – вектор столбец неизвестных (узловых потенциалов), A – матрица коэффициентов, B – вектор столбец свободных членов.
Полученную систему линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) решим в математическом ПО Mathcad матричным способом:
X=A-1∙B
В результате получаем:
φa=1,267 В
φb=2,943 В
φd=-9,429 В
По обобщенному закону Ома определяем токи в ветвях:
I1=φc-φbR1=0-2,94330=-0,098 А
I2=φd-φb+E2R2=-9,429-2,943+2340=0,266 А
I3=φa-φd-E3R3=1,267–9,429-922=0,077 А
I4=φb-φaR4=2,943-1,26710=0,168 А
I5=φa-φcR5=1,267-014=0,09 А
I6=φc-φdR6=0–9,42950=0,189 А
Ток I1 получился со знаком «минус», следовательно, его истинное направление противоположно выбранному.
4. Результаты расчета токов, проведенного двумя методами, свести в таблицу и сравнить между собой.
Номер ветви Ik, A
Метод контурных токов Метод узловых потенциалов
1 -0,098 -0,098
2 0,266 0,266
3 0,077 0,077
4 0,168 0,168
5 0,09 0,09
6 0,189 0,189
Результаты расчетов, полученные методом контурных токов и методом узловых потенциалов, совпали. Полученная точность обусловлена расчетом в ПО Mathcad, что позволило избежать погрешности вследствие округления.
5. Составить баланс мощностей в исходной схеме, вычислив суммарную мощность источников и суммарную мощность нагрузок (сопротивлений).
Составим уравнения для расчёта баланса мощностей. Суммарная мощность источников энергии:
ΣPист=E2I2-E3I3=23∙0,266-9∙0,077=5,417 Вт
Суммарная мощность потребителей энергии:
ΣPпотр=I12R1+I22R2+I32R3+I42R4+I52R5+I62R6=-0,0982∙30+0,2662∙40+0,0772∙22+0,1682∙10+0,092∙14+0,1892∙50=5,417 Вт
Баланс мощностей:
ΣPист=ΣPпотр
5,417 Вт=5,417 Вт
Баланс мощностей сходится.
6. Определить ток I1 в заданной по условию схеме, используя теорему об активном двухполюснике и эквивалентном генераторе.
Разомкнем ветвь с R1 и рассмотрим оставшуюся часть схемы:
ЭДС эквивалентного генератора равно напряжению на разомкнутых зажимах: Eэкв=Uхх. По второму закону Кирхгофа:
Uхх=-I2хR4-I5хR5
Считаем потенциал узла d равным нулю. Определим напряжение Uad:
Uad=φa-φd=E2R2+R4+E3R31R2+R4+1R3+1R5+R6=2340+10+922140+10+122+114+50=10,719 В
Определяем токи I2х и I5х преобразованной цепи по закону Ома для участка цепи:
I2х=E2-UadR1+R5=23-10,71940+10=0,246 А
I5х=UadR5+R6=10,71914+50=0,167 А
Определяем напряжение Uхх:
Uхх=-I2хR4-I5хR5=-0,246∙10-0,167∙14=-4,801 В
ЭДС эквивалентного генератора:
Eэкв=Uхх=-4,801 В
Для нахождения внутреннего сопротивления эквивалентного генератора исключим источники из схемы:
Заменим треугольник сопротивлений, составленный из пассивных элементов, эквивалентной трехлучевой звездой:
R23=R2∙R3R2+R3+R4=40∙2240+22+10=12,222 Ом
R24=R2∙R4R2+R3+R4=40∙1040+22+10=5,556 Ом
R34=R3∙R4R2+R3+R4=22∙1040+22+10=3,056 Ом
После преобразования схема принимает вид:
Определяем внутреннее сопротивление эквивалентного генератора:
Rэкв=R24+R23+R6∙R34+R5R23+R6+R34+R5=5,556+12,222+50∙3,056+1412,222+50+3,056+14=18,942 Ом
Рассчитываем ток I1:
I1=EэквRэкв+R1=-4,80118,942+30=-0,098 А
Ток I1 получился со знаком «минус», следовательно, его истинное направление противоположно выбранному.
7. Начертить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура, включающего обе э.д.с.
Построим потенциальную диаграмму для контура a-b-c-d-e-a.
Принимаем потенциал точки a равным нулю:
φa=0 В
Определяем потенциалы остальных точек.
φb=φa+E2=φa+23=23 В
φc=φb-I4R4=φb-0.168∙10=21,324 В
φd=φc-E3=21,324-9=12,324 В
φe=φd-I3R3=12,324-0.077∙22=10,628 В
φa=φe-I2R2=10,628-0.266∙40=0 В
Строим потенциальную диаграмму.
…
Дано E1=14 B E2=25 B E3=28 B r01=0 9 Ом r02=1 2 Ом r03=0 Ом r1=5 Ом r2=2 Ом r3=8 Ом
Дано:
E1=14 B;E2=25 B;E3=28 B;r01=0,9 Ом;r02=1,2 Ом;r03=0 Ом;
r1=5 Ом;r2=2 Ом;r3=8 Ом;r4=2 Ом;r5=2 Ом;r6=6 Ом
1219200121031000В схеме 4 узла, тогда по первому закону Кирхгофа составим 4-1=3 уравнения. В схеме 6 ветвей, тогда по второму закону Кирхгофа составим 6-(4-1)=3 уравнения. Произвольно выберем и покажем на схеме направления токов и направления обходов контуров.
Система уравнений имеет вид
I1+I4-I6=0I2-I4+I5=0I6-I5-I3=0I1r1+r01-I4r4-I2r2+r02=E1-E2I2r2+r02-I5r5+I3r3=E2+E3I4r4+I6r6+I5r5=0
Определим все токи, используя метод контурных токов.
В схеме протекает 3 контурных тока. Система уравнений имеет вид:
I11r1+r01+r4+r2+r02-I22r2+r02-I33r4=E1-E2-I11r2+r02+I22r2+r02+r5+r3-I33r5=E2+E3-I11r4-I22r5+I33r4+r6+r5=0
Подставим известные числовые значения
I115+0,9+2+2+1,2-I222+1,2-2I33=14-25-I112+1,2+I222+1,2+2+8-2I33=25+28-2I11-2I22+I332+6+2=0
11,1I11-3,2I22-2I33=-11-3,2I11+13,2I22-2I33=53-2I11-2I22+10I33=0
Для решения системы уравнения запишем матрицу и найдем ее определитель
∆=11,1-3,2-2-3,213,2-2-2-210=1240
∆1=-11-3,2-25313,2-20-210=500
∆2=11,1-11-2-3,253-2-2010=5275
∆3=11,1-3,2-11-3,213,253-2-20=1155
I11=∆1∆=5001240=0,40 A
I22=∆2∆=52751240=4,25 A
I33=∆3∆=11551240=0,93 A
Теперь определим неизвестные токи
I1=I11=0,4 A
I2=-I11+I22=-0,4+4,25=3,85 A
I3=I22=4,25 A
I4=-I11+I33=-0,4+0,93=0,53 A
I5=-I22+I33=-4,25+0,93=-3,32 A
I6=I33=0,93 A
Преобразуем треугольник сопротивлений R4,R5,R6 в эквивалентную звезду.
r56=r5∙r6r4+r5+r6=2∙62+2+6=1210=1,2 Ом
r54=r4∙r5r4+r5+r6=2∙22+2+6=410=0,4 Ом
r46=r4∙r6r4+r5+r6=2∙62+2+6=1210=1,2 Ом
Преобразованная схема
Составим узловое уравнение для узла 1
φ1G1+G2+G3-φ2G1+G2+G3=-E1G1-E2G2+E3G3
Проводимости ветвей
G1=1r1+r01+r46=15+0,9+1,2=0,141 См
G2=1r2+r02+r45=12+1,2+0,4=0,278 См
G3=1r3+r56=18+1,2=0,109 См
Определим напряжение U12
U12=φ1-φ2
Примем потенциал узла 2 равным нулю
φ2=0
Тогда запишем
U12=φ1=-E1G1-E2G2+E3G3G1+G2+G3=-14∙0,141-25∙0,278+28∙0,1090,141+0,278+0,109=-11,121
Найдем токи в ветвях
I1=E1+U12r1+r01+r46=14-11,1215+0,9+1,2=0,405 A
I2=E2+U12r2+r02+r45=25-11,1212+1,2+0,4=3,855 A
I3=E3-U12r3+r56=28+11,1218+1,2=4,252 A
Найденные токи совпадают по значению со значениями токов в предыдущем пункте.
Определим ток в резисторе r6 методом эквивалентного генератора.
По теореме об эквивалентном генераторе
Iн=UxxRн+Rг
112966591821000Определим ЭДС генератора. Разомкнем ветвь с резистором r6 и определим напряжение. Определим неизвестные токи методом двух узлов (аналогично предыдущему пункту)
Проводимости ветвей
G1=1r1+r01+r4=15+0,9+2=0,127 См
G2=1r2+r02=12+1,2=0,313 См
G3=1r3+r5=18+2=0,1 См
U12=φ1=-E1G1-E2G2+E3G3G1+G2+G3=-14∙0,127-25∙0,313+28∙0,10,127+0,313+0,1=-12,598
Найдем токи в ветвях
I1=E1+U12r1+r01+r4=14-12,5985+0,9+2=0,177 A
I2=E2+U12r2+r02=25-12,5982+1,2=3,876 A
I3=E3-U12r3+r5=28+12,5988+2=4,06 A
Тогда
Uxx=I1r4+I3r5=0,177∙2+4,06∙2=8,474 В
Найдем сопротивление генератора при замкнутых источниках ЭДС.
r2’=r2+r02=2+1,2=3,2 Ом;
r1’=r1+r01=5+0,9=5,9 Ом;
Преобразуем треугольник сопротивлений r3,r5,r2′ в эквивалентную звезду.
r1”=r5∙r3r3+r5+r2’=2∙88+2+3,2=1613,2=1,212 Ом
r4”=r3∙r2’r3+r5+r2’=8∙3,28+2+3,2=25,613,2=1,939Ом
r3”=r5∙r2’r3+r5+r2’=2∙3,28+2+3,2=6,413,2=0,485 Ом
Окончательно определим
rг=r1”+(r4”+r1′)(r3”+r4)r4”+r1’+r3”+r4=1,212+1,939+5,90,489+21,939+5,9+0,489+2=3,101 Ом
I6=Uxxrг+r6=8,4743,101+6=0,93 A
119634041338500Показания вольтметра и баланс мощностей.
UV=I2r2+E1-I1r1+r01=3,85∙2+14-0,4∙5+0,9=19,34
Мощность приемников
Pпр=I12(r1+r01)+I22(r2+r02)+I32r3+I42r4+I52r5+I62r6=0,42∙5,9+3,852∙3,2+4,252∙8+0,532∙2+-3,322∙2+0,932∙6=220,67 Вт
Мощность источников
Pист=E1I1+E2I2+E3I3=14∙0,4+25∙3,85+28∙4,25=220,85 Вт
Потенциальная диаграмма для внешнего контура 123451.
φ1=0 B;
φ2=φ1+I6r6=5,58 B;
φ3=φ2-E3=-22,42 B;
φ4=φ3+I3r3=11,58 B;
φ5=φ4-E1=-2,42 B;
φ1=φ5+I1r1+r01=-0,06≈0 B
…
Рассчитать три гармоники тока в неразветвленном участке цепи с источником ЭДС Записать закон изменения этого тока i = f(t)
Рассчитать три гармоники тока в неразветвленном участке цепи с источником ЭДС. Записать закон изменения этого тока i = f(t). Вычислить действующее значение этого тока.
3. Построить графики первых трех гармоник тока в неразветвленном участке цепи и суммарную кривую, полученную в результате графического сложения отдельных гармоник.
4. Определить активную, реактивную и полную мощности цепи.
5. Рассчитать коэффициент искажения для несинусоидального тока.
Дано: Em = 90 В, = рад/с, r1 = 15 Ом, r2 = 20 Ом, L = 15 мГн, C = 30 мкФ.
Разложение заданной периодической несинусоидальной ЭДС в ряд Фурье с точностью до трех гармоник
Уравнение мгновенного значения ЭДС
Амплитуды гармоник ЭДС
E1m = 94,8 В;
E3m = 0 В;
E5m = 3,8 В.
Действующее значение несинусоидальной ЭДС с учетом отсутствия постоянной составляющей
Реактивные сопротивления элементов цепи для каждой гармоники
XL1 = L = ∙15∙10–3 = 9 Ом;
XC1 = 1/(C) = 106/(∙30) = 55,6 Ом;
XL3 = 3L = 3∙15∙10–3 = 27 Ом;
XC3 = 1/(3C) = 106/(3∙∙30) = 18,5 Ом;
XL5 = 5L = 5∙15∙10–3 = 45 Ом;
XC5 = 1/(5C) = 106/(5∙∙30) = 11,1 Ом.
Комплекс сопротивления цепи для каждой гармоники
Комплексные амплитуды каждой гармоники ЭДС:
Комплексная амплитуда тока для каждой гармоники
Мгновенное значение тока для каждой гармоники в неразветвленном участке цепи
i1(t) = 2,9 sin(t + 12,8)=2,9 sin(t + 12,8) А;
i3(t) = 0 А;
i5(t) = 0,12 sin(5t + 163,6)=0,12 sin(3000t + 163,6) А.
Закон изменения тока на неразветвленном участке цепи
i(t) = i1(t) + i3(t) + i5(t) = 2,9 sin(t + 12,8) + 0 + 0,12 sin(5t + 163,6)=
=2,9 sin(t + 12,8) + 0 + 0,12 sin(3000t + 163,6) А.
Действующее значение тока на неразветвленном участке цепи с учетом отсутствия постоянной составляющей
Активная, реактивная и полная мощности цепи
Коэффициент искажения
или:
Графики первых трех гармоник тока в неразветвленном участке цепи и суммарная кривая, полученная в результате графического сложения отдельных гармоник, построены с помощью Mathcad (в Mathcad не требуется приводить начальные фазы высших гармоник к масштабу основной гармоники – это делается автоматически)
Сложение гармоник имеет место, это доказано с помощью меток на графике: для угла ωt=1рад мгновенное значение тока первой гармоники i1(1)= 2,9 sin(∙°π + 12,8)=2,726A, мгновенное значение тока третьей гармоники равно 0, мгновенное значение тока пятой гармоники
i5(t) = 0,12 sin(5∙∙°π + 163,6)=0,12А.
Тогда результат сложения гармоник для угла ωt=1рад:
i(1)= i1(1)+ i3(1)+ i5(1)=2,726+0+0,12=2,846A, что и показано на графике с помощью меток 0,12А, 2,726А и 2,846А на графиках….
Требуется выполнить 1 Рассчитать фазные и линейные токи и напряжения цепи 2 Определить активную
Требуется выполнить:
1. Рассчитать фазные и линейные токи и напряжения цепи.
2. Определить активную, реактивную и полную мощности.
Исходные данные:
№
Варианта Параметры элементов цепи
,
В ,
Ом ,
Ом ,
Ом
8 120 80 120 100
Представим фазные ЭДС генератора в комплексном виде:
Комплексные сопротивления фаз нагрузки:
Напряжение смещения нейтрали определим методом двух узлов:
Преобразуем числитель:
Преобразуем знаменатель:
Определим напряжения на фазах нагрузки:
При соединении нагрузки звездой линейные токи равны фазным.
Определим токи в фазах нагрузки:
Проверим выполнение I закона Кирхгофа:
2. Определим активную, реактивную и полную мощности:…
Установите последовательность возникновения выходного тока полевого транзистора при постоянном напряжении
Установите последовательность возникновения выходного тока полевого транзистора при постоянном напряжении
увеличение напряжения на затворе
увеличение концентрации электронов в приповерхностном слое
инверсия типа проводимости приповерхностного слоя
образование токопроводящего канала
возникновение тока стока
Выбран из вариантов:
1. инверсия типа проводимости приповерхностного слоя
2. увеличение концентрации электронов в приповерхностном слое
3. возникновение тока стока
4. увеличение напряжения на затворе
5. образование токопроводящего канала
Верно ( + 3 балла)…
В электрической цепи в результате коммутации возникает переходный процесс Параметры цепи для каждого варианта приведены
В электрической цепи в результате коммутации возникает переходный процесс. Параметры цепи для каждого варианта приведены, постоянная ЭДС источника E = 120 В, сопротивления резисторов в схемах одинаковы.
Требуется:
1. Определить классическим методом зависимости токов переходного процесса от времени во всех ветвях схемы i1(t), i2(t), i3(t) и напряжение на конденсаторе uC(t), (если он есть).
2. На основании полученных зависимостей построить графики найденных токов и напряжения на конденсаторе.
Дано: E = 120 В; r1=r2= r = 22 Ом; L = 0,08 Гн; C = 100 мкФ.
До коммутации вся ветвь с конденсатором отключена от источника ЭДС и схема имеет следующий вид:
Токи ветвей до коммутации
Напряжение на конденсаторе до коммутации равно нулю, так как он отключен от цепи. По закону коммутации, напряжение на конденсаторе не может измениться скачком, следовательно, напряжение на конденсаторе в момент коммутации (t=0) равно напряжению на конденсаторе до коммутации:
Входное комплексное сопротивление схемы относительно источника в операторной форме
Числитель входного операторного сопротивления схемы, приравненный к нулю, равняется характеристическим уравнением цепи:
Корень характеристического уравнения
Уравнения по законам Кирхгофа для схемы после коммутации при t = 0
i1(0) – i2(0) – i3(0) = 0 (для узла a);
i1(0)r + i2(0)r = E (для левого контура);
i2(0)r – i3(0)r – uC(0) = 0 (для правого контура).
Решаем подробно полученную систему уравнений Кирхгофа
Подставив i3(0) в первое уравнение, получим
Вычтем из нижнего уравнения верхнее и выразим i2(0)
Тогда i1(0) и i3(0)
Принужденные составляющие токов ветвей
Принужденная составляющая напряжения на конденсаторе
Свободные составляющие токов ветвей и напряжения на конденсаторе
Постоянные интегрирования
A1 = i1св(0) = i1(0) – i1пр(0) = 3,64 – 2,73 = 0,91 А;
A2 = i2св(0) = i2(0) – i2пр(0) = 1,82 – 2,73 = –0,91 А;
A3 = i3св(0) = i3(0) – i3пр(0) = 1,82 – 0 = 1,82 А;
B = uCсв(0) = uC(0) – uCпр(0) = 0 – 60 = –60 B.
Токи ветвей переходного режима
i1(t) = i1пр + i1св(t) = 2,73 + 0,91e – 303t А;
i2(t) = i2пр + i2св(t) = 2,73 – 0,91e – 303t А;
i3(t) = i3пр + i3св(t) = 0 + 1,82e – 303t А.
Переходное напряжение на конденсатореuC(t) = uCпр + uCсв(t) = 60 – 60e – 303t В.
Графики найденных токов
График напряжения на конденсаторе
…
Требуется выполнить 1 Составить систему уравнений по законам Кирхгофа для расчётов токов в цепи
Требуется выполнить:
1. Составить систему уравнений по законам Кирхгофа для расчётов токов в цепи.
2. Определить токи в ветвях методом контурных токов.
3. Определить токи в ветвях с использованием метода узловых потенциалов.
Исходные данные:
№
Варианта Параметры элементов цепи
,
В ,
В ,
В ,
В ,
Ом ,
Ом ,
Ом ,
Ом ,
Ом ,
Ом
8 40 50 30 60 18 22 16 20 14 18
Схема содержит четыре узла, шесть ветвей и три независимых контура. По первому закону Кирхгофа можно составить три уравнения и по второму тоже три.
1. Система уравнений по законам Кирхгофа имеет вид
2. Определим токи в ветвях методом контурных токов.
Составим систему уравнений методом контурных токов
После подстановки численных значений получим
Выразим контурные токи, через контурный ток, и подставим их во второе уравнение
Решаем второе уравнение:
Находим остальные контурные токи:
Приравниваем найденные контурные токи к действительным значениям токов в ветвях
Остальные токи определяем из первого закона Кирхгофа относительно токов в узлах:
Знак минус у найденных токов свидетельствует о том, что действительное направление тока противоположно предварительно выбранному.
3. Рассчитаем токи в ветвях методом узловых потенциалов. Примем и составим систему уравнений относительно потенциалов узлов.
После подстановки численных значений получим
Из-за малости величин умножим все слагаемые полученной системы уравнений на 100, получим:
Выразим , через потенциал, и подставим ихв третье уравнение
Решаем третье уравнение:
Находим оставшиеся потенциалы:
Неизвестные токи в ветвях определим по закону Ома для участка цепи:…
Рассчитать низкочастотные малосигнальные h-параметры и построить эквивалентную схему транзистора на низкой частоте
Рассчитать низкочастотные малосигнальные h-параметры и построить эквивалентную схему транзистора на низкой частоте;
2. Рассчитать параметры физической эквивалентной схемы прибора на высокой частоте и построить ее для этой же рабочей точки.
Исходные данные:
№ варианта Параметры рабочей точки
Тип транзистора
U0КЭ, В I0К, мА
01 20 5 КТ301А
Входные (а) и выходные (б) характеристики биполярного транзистора КТ301А
Высокочастотные параметры биполярных транзисторов.
Тип │β│ f,
МГц CК,
пФ CЭ,
пФ ос,
нс IК,
мА
КТ301А 1,5 20 10 80 2 2
-по входной характеристике
– по выходным характеристикам:
Отсюда
Эквивалентная схема транзистора в системе h-параметров на низких частотах имеет, таким образом, следующий вид:
Найдем емкости СКЭ и СЭ
СКЭ= СК=(+1)СК=81 10пФ=810пФ,
CЭ=S/(2fпр)= 0,2/(6,28 4 20 106)=1.6нФ.
Все параметры физической эквивалентной схемы найдены, и ее можно построить:
Литература
1. Гуков П.О. Теоретические основы электротехники: примеры решения типовых задач: Учебное пособие / П.О. Гуков, В.В. Картавцев, С.Н. Пиляев. – Воронеж: ФГОУ ВПО ВГАУ, 2004. – 170 с.
2. Иванов И.И. Электротехника. Основные положения, примеры и задачи / И.И. Иванов, А.Ф. Лукин, Г.И. Соловьёв. 3-е изд., стер. – СПб.: Издательство «Лань», 2004. – 192 с.
3. Касаткин А.С. Электротехника: Учеб. для вузов / А.С. Касаткин, М.В. Немцов.- 8-е изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 544 с.
…
Баллов 1 Ток возбуждения составляет … от номинального значения тока якоря Выберите один ответ
Баллов: 1
Ток возбуждения составляет … от номинального значения тока якоря.
Выберите один ответ.
2-4%
5-10%
100%
3-5%
10-15%
Страница: (Предыдущий) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (Дальше)
Конец формы
Начало формы
Конец формы
Оставшееся время [X]
Начало формы
Конец формы
Тест “Двигатели постоянного тока” – Попытка 2
Макеев Василий Васильевич
Начало формы
Страница: (Предыдущий) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (Дальше)
31
Баллов: 1
При работе электрической машины в режиме двигателя ЭДС не создается.
32
Баллов: 1
Механическая характеристика двигателя
Выберите один ответ.
зависимость IB от Uном
зависимость IB от n
зависимость n от P2
зависимость n от M
Страница: (Предыдущий) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 (Дальше)
Конец формы
Начало формы
Конец формы
Оставшееся время [X]
Начало формы
Конец формы
Тест “Двигатели постоянного тока” – Попытка 2
Макеев Василий Васильевич
Начало формы
Страница: (Предыдущий) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
33
Баллов: 1
При указанных положениях движков потенциометров двигатель будет иметь механическую характеристику …
Выберите один ответ.
А
В
Б
34
Баллов: 1
Двигатель переводят в режим рекуперативного торможения путем…
Выберите несколько ответов.
уменьшения питающего напряжения
увеличения сопротивления якоря
увеличения частоты вращения якоря до величины, большей n0
увеличения питающего напряжения
уменьшения тока возбуждения
Страница: (Предыдущий) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Конец формы
Начало формы
Конец формы
Оставшееся время [X]
Начало формы
Конец формы
…
Требуется выполнить 1 Составить систему уравнений по законам Кирхгофа в комплексном виде
Требуется выполнить:
1. Составить систему уравнений по законам Кирхгофа в комплексном виде.
2. Рассчитать комплексы токов в ветвях, используя любой метод расчёта.
Исходные данные:
№
Варианта Параметры элементов цепи
,
В ,
град ,
В ,
град ,
Ом , Ом , мГн ,
мГн ,
мкФ ,
Гц
8 120 70 200 -60 50 60 50 60 30 50
Система уравнений по законам Кирхгофа в символической форме имеет вид
Определим комплексы ЭДС и сопротивлений в ветвях
Тогда полные сопротивления ветвей равны
2. Определим токи в ветвях методом двух узлов:
Преобразуем числитель:
Преобразуем знаменатель:
Тогда напряжение между двумя узлами равно
Определим комплексы токов:…
Установите последовательность переходного процесса переключения импульсного диода при воздействии прямоугольного импульса
Установите последовательность переходного процесса переключения импульсного диода при воздействии прямоугольного импульса
подключение прямого напряжения
инжекция носителей заряда
накопление заряда в базовой области
подключение обратного напряжения
импульс обратного тока
рассасывание заряда в базовой области
нормальное значение обратного тока
Выбран из вариантов:
1. нормальное значение обратного тока
2. инжекция носителей заряда
3. накопление заряда в базовой области
4. подключение обратного напряжения
5. рассасывание заряда в базовой области
6. подключение прямого напряжения
7. импульс обратного тока
Верно ( + 3 балла)…
Изобразить картину результирующего магнитного поля статора для указанного момента времени (IВm)
Изобразить картину результирующего магнитного поля статора для указанного момента времени (IВm), покажите направление оси магнитного поля и направление ее вращения.
Принцип получения вращающегося магнитного поля с помощью неподвижной системы проводников заключается в том, что если по системе неподвижных проводников, распределенных в пространстве по окружности, протекают токи, сдвинутые по фазе, то в пространстве создается вращающееся поле.
На рис. 1 показана картина магнитного поля в момент времени IВm, соответствующий изменению фазы тока на угол a1 = 60°. В этот момент времени токи в фазах А и В положительные, т. е. ток идет в них от начала к концу, а ток в фазе С – отрицательный, т. е. идет от конца к началу. Магнитное поле оказывается повернутым по часовой стрелке на угол a1 = 60°. Если угловая частота тока ω, то a =2 ωt. (Здесь ω=2πf , где f – частота тока в сети).
Почему ток холостого хода асинхронного двигателя меньше, чем ток при номинальном нагрузочном моменте?
Так как результирующее магнитное поле асинхронной машины не зависит от её режима работы, можно составить для одной фазы уравнение магнитодвижущих сил, приравняв магнитодвижущую силу в режиме холостого хода к сумме магнитодвижущих сил в режиме нагрузки.
Ток в обмотке статора в режиме идеального холостого хода – составляющая тока статора, которая компенсирует действие магнитодвижущей силы обмотки ротора. Чем больше ток ротора, тем больше ток статора. В режиме холостого хода ток статора минимальный. В режиме нагрузки ток статора возрастает. Ток реального холостого хода асинхронной машины I0=(20÷60)%Iн и значительно больше по сравнению с номинальным током, чем у трансформатора. Это объясняется тем, что величина тока I0 зависит от магнитного сопротивления среды, в которой создаётся магнитное поле. У асинхронной машины, в отличие от трансформатора, есть воздушный зазор, который создаст большое сопротивление магнитному полю.
Зависит ли пусковой момент двигателя от величин напряжения сети? Постройте механические характеристики при U=Uном и U<Uном.
При понижении подведенного напряжения частота вращения магнитного поля остается неизменной, а уменьшается критический и пусковой моменты, т.е. снижается перегрузочная способность и ухудшаются пусковые свойства двигателя. При понижении подведенного напряжения механическая характеристика становится мягче, т.е. ухудшается устойчивость работы двигателя.
Построенная по паспортным данным двигателя механическая характеристика называется естественной. Если изменять величину подведенного напряжения, активное сопротивление ротора или другие параметры, то можно получить механические характеристики, отличные от естественной, которые называют искусственными.
Трехфазный асинхронный двигатель А2-62-2 имеет следующие паспортные данные:
-номинальная мощность двигателя РН=22 кВт;
– частота вращения в номинальном режиме ηном = 2900 об/мин;
– КПД = 89%;
Cosφ=0.88
Номинальный момент двигателя 1.1
Максимальный (критический) момент двигателя 2.2
где п2н – частота вращения ротора двигателя при номинальной нагрузке;
n1 – синхронная частота вращения магнитного поля статора (в этом случае n1 = 2900 об/мин);
SH — скольжение при номинальной нагрузке (SH = 0,07) определяется величина частоты вращения ротора двигателя в номинальном режиме
п2н = 2900(1 – 0,07) = 2697 об/мин.
Определяем кратность максимального момента λ = 2,2/1,1= 1
Для построения механической характеристики воспользуемся формулами:
,
где S – текущее значение скольжения.
Задаваясь значениями S от 1 до 0, с требуемым шагом вычисляем величины n и М, им соответствующие. Результаты заносим в эту таблицу и по ним строим механическую характеристику п2 = f(M).
Таблица 1 – Результаты расчета механической характеристики
электродвигателя
S 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,17 0,1 SН= =0,07 0,05 0,02 0,01 0
n, об/мин 0 580 1160 1740 2059 2320 2610 2697 2755 2842 2871 2900
M, Н·м
0,3 0,38 0,5 0,76 1,04 2,2 2,95 4,4 5,64 12,57 29,33 0
Номинальный вращающий момент на валу:
Мн=9,55*
Пусковой вращающий момент двигателя:
Мп = 1,9МН = 1,9 * 102,68= 195,68 Н * м.
Определяем вращающий момент при снижении напряжения в сети на 5%. При этом на двигатель будет подано 95% UH, или U = 0,95 Uн. Так как известно, что вращающий момент на валу двигателя пропорционален квадрату напряжения М ≡U2, то он составит (0,95)2 = 0,90 от номинального. Следовательно, пусковой вращающий момент будет:
М5% = 0,90*Мп = 0,90*195,68 = 176,11 Н*м;
Как зависит ЭДС ротора от скорости вращения вала? Когда в роторе наводится максимальная ЭДС?
Машина переходит в режим генератора, если ротор вращается быстрее магнитного поля. Этот режим может наступить при регулировании скорости вращения увеличением числа пар полюсов или уменьшением частоты источника питания, а также в подъемно-транспортных машинах при опускании груза, когда под действием силы тяжести груза ротор начинает вращаться быстрее магнитного поля.
В режиме генератора изменяется направление электромагнитного момента, т.е. он становится тормозным, под действием чего происходит быстрое снижение скорости вращения. Одновременно изменяется фаза тока в обмотке статора, что приводит к изменению направления передачи электрической энергии. В режиме генератора происходит возврат энергии в сеть.
В неподвижном роторе частота ЭДС будет равна частоте подведенного напряжения, то есть, в момент, когда ротор неподвижен (в момент пуска в его обмотке ротора наводится максимальная ЭДС.
…
Может ли в параллельной схеме замещения при изменении частоты эквивалентный конденсатор перейти в эквивалентную катушку индуктивности и наоборот
Может ли в параллельной схеме замещения при изменении частоты эквивалентный конденсатор перейти в эквивалентную катушку индуктивности и наоборот? И поясните почему нет или да ?
Пояснения
В цепи, изображенной на рисунке, при частоте ω > ωр ток в неразветвленной части цепи имеет активно-индуктивный характер, а при ω < ωр – активно-емкостной.
Это означает, что в первом случае эквивалентной ветвью двух параллельных ветвей является последовательное соединение R и L, во втором случае – последовательное соединение R и С, т.е. эквивалентная катушка переходит в эквивалентный конденсатор.
Условие резонанс токов – равенство реактивных сопротивлений обеих ветвей:
B1 = XL/(R21+X2L); B2 = XС/(R22+X2C);
Приравнивая B1 и B2, получаем уравнение для резонансной частоты
XL/(R21+X2L) = XС/(R22+X2C), или
ωрL / [ R21+( ωрL)2] = (1/ωрC) / [ R22+( 1/ωрC)2]
откуда
ωр = ω0·[(ρ2 – R21) / (ρ2 – R22)]0,5
где
ω0 =1/(LC)0,5 – резонансная частота идеального колебательного контура
ρ2 = L/C
ωр – число вещественное, поэтому резонанс возможен, когда выражения
(ρ2 – R21) и (ρ2 – R22) имеют одинаковые знаки.
Таким образом, переход эквивалентного конденсатора в эквивалентную катушку, и наоборот возможен, когда:
L/C > R21 и L/C > R22
L/C < R21 и L/C < R22
…