Методические указания для выполнения контрольной работы по дисциплине Основы электротехникидля строительных специальностей

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ
ГБОУ СПО СО «Уральский государственный колледж имени И.И. Ползунова»









МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
ОП.03 ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ДЛЯ СТУДЕНТОВ УЧРЕЖДЕНИЙ
СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
по специальности:
270802 «СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ»
(базовая подготовка)












Екатеринбург, 2014
Методические указания составлены в соответствии с рабочей программой для специальности 270802 «СТРОИТЕЛЬСТВО И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ» (базовая подготовка)
Протокол №___ от «___»_____________ 20__г.
Зав. кафедрой
_____________Т.В. Мазанова













Составитель: Икрина Т.В., преподаватель ГБОУ СПО СО «Уральский государственный колледж имени И.И.Ползунова»
Рецензент: Дмитриева Р.Г. – преподаватель «Уральского государственного колледжа имени И.И. Ползунова»


Пояснительная записка

Программа учебной дисциплины является частью основной профессиональной образовательной программы в соответствии с ФГОС по специальности СПО 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений», укрупненной группы 270000 «Архитектура и строительство», направление подготовки 270800 «Строительство».
Программа учебной дисциплины может быть использована в дополнительном профессиональном образовании (повышении и переподготовки) и профессиональной подготовке по рабочим профессиям 12680 «Каменщик», 13450 «Маляр», 15220 «Облицовщик-плиточник», 16671 «Плотник», 19727 «Штукатур».
Методические указания предназначены для выполнения контрольной работы, которая является частью учебно-методического комплекса общеобразовательных дисциплин профессионального цикла ОП. 03 «Основы электротехники» для специальности 270802 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений». Они входят в ОП.00 Общеобразовательные дисциплины, что соответствует учебному плану и программе, утвержденной директором УГК имени И. И. Ползунова действующего стандарта СПО.
Основной формой учебной работы студентов-заочников является самостоятельная работа над учебным материалом. Приступая к изучению темы, следует внимательно прочитать ее содержание по программе.
Обязательным для студента является практическая проработка учебного материала, примеров и задач. После изучения всех тем курса необходимо закрепить материал, ответив на вопросы и решить задачи, которые предложены для решения в каждой теме методического пособия.
Если в процессе работы над учебным материалом возникнут вопросы, которые студент не может решить самостоятельно, нужно обратиться за консультацией.
Студент в установленный индивидуальным графиком срок представляет письменную контрольную работу, а после ее зачета допускается к дифференцированному зачету (экзамену).
Контрольная работа составлена в 20 вариантах. Студент должен выполнить тот вариант, номер которого соответствует его порядковому номеру списка группы в журнале на странице изучаемой дисциплины.
Контрольная работа должна быть выполнена в отдельной тетради, четко, разборчиво и аккуратно, с полями для замечаний рецензента.
На первой странице необходимо написать название предмета, номер варианта, группу, фамилию и инициалы. Ответы на вопросы должны быть краткими по форме и полными по существу. Изложение должно вестись своими словами, не допускается списывание материала из учебника или копирования из интернета. Текстовую часть контрольной работы обязательно следует сопровождать примерами из практики, схемами, таблицами, графиками зависимости параметров, векторными диаграммами и т. д.
Условие задачи необходимо переписать перед выполнением задания. В конце работы следует указать используемые источники информации, в том числе интернета.
Контрольная работа выполняется и сдается до начала сессии, регистрируется у методиста и передается преподавателю, который проверяет и пишет рецензию на нее.



Требования к результатам освоения дисциплины
«Основы электротехники»

В результате освоения дисциплины «Основы электротехники» обучающийся должен
знать:
- основные законы электротехники и электроники;
- параметры электрических схем и единицы их измерения;
- устройство и принцип действия электрических машин и трансформаторов;
- устройство и принцип действия аппаратуры управления электроустановками;
уметь:
- читать принципиальные, электрические и монтажные схемы.
- снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениями;
- собирать электрические схемы;
- вести оперативный учет работы энергетических установок.


Профессиональные и общие компетенции
В результате контроля и оценки по дисциплине осуществляется комплексная проверка следующих профессиональных и общих компетенций:
ОК 1-10 ПК 2.1-2.2
ПК 4.3

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.
ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.
ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность.
ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.
ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.
ОК 6. Работать в коллективе и в команде, эффективно общаться с коллегами, руководством, потребителями.
ОК 7. Брать на себя ответственность на работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий.
ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации.
ОК 9. Ориентироваться в условиях частной смены технологий в профессиональной деятельности.
ОК 10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).
ПК 2.1. Организовывать и выполнять подготовительные работы на строительной площадке.
ПК 2.2. Организовывать и выполнять строительно-монтажные, ремонтные и работы по реконструкции строительных объектов.
ПК 4.3. Выполнять мероприятия по технической эксплуатации конструкций и инженерного оборудования зданий.

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА ПО ОТДЕЛЬНЫМ ТЕМАМ

Раздел 1. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ.

Тема 1.1. Электрические цепи постоянного тока

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- основные законы электротехники;
- параметры электрических схем и единицы их измерения;
- методы расчета и измерения основных параметров электрических цепей;
- характеристики и параметры электрических полей
уметь:
- рассчитывать параметры электрических магнитных цепей;
- читать принципиальные, электрические и монтажные схемы.

Постоянный электрический ток. Проводники, полупроводники и диэлектрики. Электрическая цепь, ее элементы. Закон Ома для участка и полной электрической цепи. Законы Кирхгофа и Джоуля - Ленца. Нагревание проводников электрическим током и потери электроэнергии. Выбор сечения проводов по допустимому току.
Способы соединения резисторов, определение эквивалентного сопротивления. Расчет цепей постоянного тока. Измерительные приборы постоянного тока и их характеристики. Основы расчета электрических цепей постоянного тока.
Вопросы для самоконтроля
Что называется электрическим током? Какое он имеет направление во внешней и внутренней цепях?
Какие вам известны источники и приемники электрической энергии?
Напишите закон Ома для участка цепи и всей цепи.
Что такое электрическое сопротивление? В каких единицах оно измеряется?
Как определяется мощность и работа электрического тока? Определите расход электрической энергии двигателем мощностью 20 кВт за 5 ч. работы.
Напишите формулу, выражающую закон Ленца-Джоуля. Где он находит практическое применение?
Какие существуют методы расчета сложных электрических цепей? В чем сущность метода контурных токов?
Поясните назначение плавких предохранителей.

Методические указания к решению задачи 1
Решение этой задачи требует знания закона Ома для всей цепи и се участков, первого закона Кирхгофа и методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов. Содержание задачи и схемы цепей с соответствующими данными приведены в условии и табл. 1. Перед решением задачи рассмотрите типовой пример 1.

Тема 1.2. Однофазная электрическая цепь.

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- параметры и формы представления переменного тока;
- электрические схемы, включая напряжение;
- элементов в цепи переменного тока;
- закон Ома и правило Кирхгофа для цепей переменного тока;
- условия возникновения и особенности резонанса напряжения и тока в цепях переменного тока;
- связь между активной, реальной и полной мощностями;
- способы повышения коэффициента мощности.
уметь:
- находить параметры переменного тока и напряжения по их графической форме представления;
- рассчитать токи переменного тока;
- строить векторную диаграмму разветвленной и неразветвленной цепей переменного тока;
- определять активную, реактивную и полную мощности и коэффициент мощности в цепях переменного тока;
- строить векторные диаграммы для различных режимов электрических цепей;

Переменный однофазный ток. Его параметры, уравнения, графики и векторные диаграммы. Сопротивления в цепях переменного тока.
Основы расчета электрических цепей переменного тока. Мощность переменного тока.

Вопросы для самоконтроля
Как получается ЭДС синусоидальной формы, и от какихфакторов зависит ее величина?
Что такое мгновенное, максимальное и действующее значение переменного тока и напряжения?
В какой вид энергии преобразуется электрическая энергияв активном и реактивном сопротивлениях?
От чего зависит величина реактивного сопротивления индуктивности?
В чем сущность реактивного сопротивления емкости и отчего зависит его величина?
Начертите треугольники напряжений, сопротивлений и мощностей для неразветвленной цепи с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью.
В чем заключается явление резонанса напряжений? Какиеусловия необходимы для того, чтобы в цепи наступил резонанс напряжений?
Начертите векторную диаграмму для цепи однофазного переменного тока при резонансе напряжений.
Начертите векторную диаграмму цепи при параллельномсоединении реальной катушки и конденсатора без потерь.
Напишите условия получения резонанса токов. Какое практическое применение имеет явление резонанса токов?
Как определяется общий ток при .параллельном соединениисопротив л е ни й ?
Каковы причины низкого коэффициент, а мощности промышленных предприятий?
Почему присоединение батареи конденсаторов увеличиваеткоэффициент мощности .предприятия?
Kaк увеличение или уменьшение коэффициента мощности (cos
·) влияет на работу станций, подстанций и линий электропередачи?

Методические указания к решению задач 2 и 3
Эти задачи относятся к неразветвленным и разветвленным цепям переменного тока. Перед их решением изучите материал темы 1.2, ознакомьтесь с методикой построения векторных диаграмм и рассмотрите типовые примеры 2, 3.


Тема 1.3. Трехфазные электрические цепи.

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- принцип соединения обмоток генератора и потребителя энергии звездой и треугольником;
- что такое симметричная и несимметричная нагрузки;
- соотношение между линейным и фазными токами напряжениями при соединении звездой и треугольником (для обмоток генератора и потребителей);
- назначение нулевого провода;
уметь:
- строить векторные диаграммы токов и напряжений для симметричной и несимметричной нагрузок;
- соединять обмотки трехфазных генераторов трансформатором, потребителей звездой и треугольником;
- различать фазное и линейные величины при различных соединениях приемников электроэнергии;
- производить измерения токов и напряжений, трехфазных цепях.

Трехфазные цепи при соединении потребителей «звездой» и «треугольником»: Изучение схемы трехфазной цепи при соединении потребителей треугольником и звездой. Исследование зависимости между линейными и фазными значениями тока и напряжения. Электроизмерительные приборы.

Вопросы для самоконтроля
Объясните принцип получения трехфазного тока. В чемпреимущества трехфазного тока по сравнению с однофазным?
Как выполняется соединение потребителей в «звезду»? Какое соотношение существует между фазными и линейнымитоками и напряжениями при соединении в «звезду»?
Какова роль нулевого провода при соединении в «звезду»?Как определяется ток в нулевом проводе?
Постройте векторную диаграмму для равномерной и неравномерной нагрузки три соединении ее в «звезду».
5. Как выполняется соединение потребителей в «треугольник»? 6.Постройте векторную диаграмму напряжений и токов при
неравномерной нагрузке и соединении в «треугольник».
7. Как определяются активная, реактивная и полная мощности
трехфазной цепи при симметричной нагрузке?
8. Как определяются активная, реактивная и полная мощности
в трехфазной цепи при несимметричной нагрузке?

Методические указания к решению задачи 4 и 5
Решение задач этой группы требует знания учебного материала темы 1.3, отчетливого представления об особенностях соединения источников и потребителей в звезду и треугольник, соотношениях между линейными и фазными величинами при таких соединениях, а также умения строить векторные диаграммы при симметричной и несимметричной нагрузках. Содержание задач и схемы цепей приведены в условиях задач, а данные к ним в соответствующих таблицах. Для пояснения общей методики решения задач на трехфазные цепи, включая построение векторных диаграмм, рассмотрены типовые примеры 4 и 5.

Раздел 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ.

Тема 2.1. Трансформаторы.

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- устройство и принцип действия трансформатора;
- как определять параметры трансформаторов по паспортным данным;
- как определить потери мощности и К.П.Д. по результатам измерений;
- коэффициент трансформации по данным измерений токов и напряжений;
уметь:
- различать режимы работы трансформаторов;
- регулировать выходные напряжения с помощью автотрансформатора;
- различать трансформаторы по различным конструктивным признакам.

Общие сведения. Назначение и применение трансформаторов, их классификация. Коэффициент трансформации. Устройство, принцип действия и режимы работы однофазного трансформатора. Понятие о трехфазных трансформаторах. Внешняя характеристика и КПД трансформатора. Трехфазный трансформатор, схемы соединения его обмоток.

Вопросы для самоконтроля
На каком принципе основана работа трансформатора?
Устройство трансформатора и назначение его частей. Почему обмотки трансформатора должны располагаться на стальном сердечнике?
Как определяется 'коэффициент трансформации трансформатора?
Что такое номинальная мощность трансформатора? Как она определяется?
Как определяется ЭДС первичной и вторичной обмотоктрансформатора?
6. Начертите векторную диаграмму трансформатора:
а)при холостом ходе;
б)нагруженного трансформатора.
Почему при любой нагрузке трансформатора магнитный поток сердечника остается практически неизменным?
Какие виды потерь имеются в трансформаторе, и при каких режимах они определяются?
Как изменяются ток первичной обмотки, потребляемая мощность трансформатора и напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора с увеличением нагрузки?
Объясните, как производится регулирование напряженияу трансформаторов.
Устройство трехфазного трансформатора и .назначение составных частей.
Какие существуют схемы соединения обмоток трехфазныхтрансформаторов? Какие наиболее часто применяются?
Как определяется группа соединений обмоток трехфазноготрансформатора?
Перечислите условия, необходимые для параллельной работы трехфазных трансформаторов.
Что такое автотрансформатор? Где он нашел наиболее широкое применение?
Как устроены и для чего предназначены измерительныетрансформаторы тюка и напряжения?
Почему категорически запрещается вторичную обмотку работающего трансформатора тока оставлять разомкнутой?
Для какой цели заземляют один из зажимов вторичной обмотки измерительных трансформаторов?
Как производят охлаждение обмоток и магнитопроводатрансформатора? Роль масла в трансформаторе?
Дайте схемы включения измерительных приборов (амперметра, вольтметра и ваттметра) через измерительные трансформаторы.
Перечислите специальные типы трансформаторов (пиковые,печные, испытательные, сварочные и др.) и кратко поясните их назначение.

Тема 2.2. Электрические машины переменного тока

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей;
- способы их пуска в зависимости от мощности;
- почему часто вращения ротора асинхронного двигателя меньше синхронной частоты вращения;
- методы регулировки частоты вращения асинхронного двигателя;
- устройство и принцип действия электрических машин постоянного тока;
- способы пуска электродвигателей постоянного тока.
уметь:
- определять: тип, параметр двигателя по его маркировки частоту вращения ротора по значению скольжения и частоте тока в сети;
- подключать двигатель к сети и осуществлять его пуск и реверсирование;
- определить типы и параметры машины постоянного тока по их маркировке;
- строить характеристики генераторов постоянного тока по данным измерений;
- подключить двигатель к сети, осуществлять его пуск и регулировку частоты вращения.

Назначение машин переменного тока, их классификация. Вращающееся магнитное поле. Асинхронные двигатели. Конструкция асинхронных электродвигателей трехфазного тока. Синхронные машины, их устройство.

Вопросы для самоконтроля
Устройство асинхронного двигателя и назначение его составных частей. Почему двигатель называется асинхронным?
Объясните, как получается вращающее магнитное поле.
Какие получаются синхронные скорости вращения приf=50 Гц и р = 1; 2; 3; 4.
Как определяется скольжение ротора? Характер его изменения с увеличением нагрузки на валу двигателя.
Как изменяются токи в обмотках статора и ротора с изменением нагрузки?
Чему равен момент двигателя? Как он зависит от подведенного к обмотке напряжения?
Нарисуйте векторную диаграмму роторной цепи двигателяОбъясните по ней процесс пуска двигателя.
Нарисуйте энергетическую диаграмму асинхронного двигателя. Из чего складываются потери асинхронного двигателя?
Что такое пусковой ток и пусковой момент двигателя? Какпроизводят увеличение пускового момента при одновременном снижении пускового тока?
Какими способами можно производить регулирование скорости асинхронного двигателя?
Как на практике производят реверсирование асинхронногодвигателя?
Какие тормозные режимы двигателя вы знаете? Охарактеризуйте каждый из них.
Что такое коэффициент мощности асинхронного двигателеля? Как он зависит от загрузки двигателя?
Как устроен однофазный двигатель? Чем он отличается оттрехфазного?
От чего зависит направление вращения однофазного асинхронного двигателя?
Расскажите об устройстве синхронной машины и принципеее действия.
Нарисуйте схему синхронной машины. Как происходит возбуждение синхронных генераторов?
Какой вид имеют внешняя и регулировочная характеристики синхронного генератора?
Какие виды потерь имеют место в синхронном генераторе?Как определяются КПД синхронного генератора?
Какие существуют способы включения синхронных генераторов в сеть?
Каковы условия параллельного включения трехфазных синхронных генераторов?
В чем заключается сущность метода самосинхронизации?
Назовите два основных режима параллельной работы синхронных генераторов.
Дайте принципиальную схему синхронного генератора с самовозбуждением (с полупроводниковыми выпрямителями) и, объясните порядок ее работы.
В чем заключаются конструктивные особенности синхронного двигателя?
Охарактеризуйте асинхронный способ пуска в ход синхронных двигателей.
Какой вид имеют рабочие характеристики синхронного двигателя?
Как влияет возбуждение синхронного двигателя на его коэффициент мощности?
Кратко охарактеризуйте следующие типы синхронных двигателей:
а) реактивный синхронный двигатель;
б) гистерезисный двигатель;
в) синхронный компенсатор.

Тема 2.3. Электрические машины постоянного тока

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей;
- способы их пуска в зависимости от мощности;
- почему часто вращения ротора асинхронного двигателя меньше синхронной частоты вращения;
- методы регулировки частоты вращения асинхронного двигателя;
- устройство и принцип действия электрических машин постоянного тока;
- способы пуска электродвигателей постоянного тока.
уметь:
- определять: тип, параметр двигателя по его маркировки частоту вращения ротора по значению скольжения и частоте тока в сети;
- подключать двигатель к сети и осуществлять его пуск и реверсирование;
- определить типы и параметры машины постоянного тока по их маркировке;
- строить характеристики генераторов постоянного тока по данным измерений;
- подключить двигатель к сети, осуществлять его пуск и регулировку частоты вращения.

Общие сведения об однофазных электродвигателях: схемы включения, область применения. Классификация машин постоянного тока по способу возбуждения. Назначение машин постоянного тока, основные элементы конструкции и их назначение. Принцип работы. Обратимость машин. Генераторы постоянного тока. Схемы включения, характеристики и область применения. Электродвигатели постоянного тока. Схемы включения, характеристики и область применения.

Вопросы для самоконтроля
Назначение и устройство машин постоянного тока.
Объясните принцип действия генератора и двигателя постоянного тока. Напишите формулы, связывающие ЭДС и напряжение на зажимах генератора и двигателя.
В чем сущность обратимости машин постоянного тока?
Каково назначение индуктора, якоря и коллектора в генераторе и двигателе постоянного тока?
Как определяется момент на валу электрической машины? От каких величин он зависит?
В чем принцип самовозбуждения машин постоянного тока?Перечислите основные причины, по которым генератор может не возбудиться.
От чего зависят электрические потери в машинах постоянного тока? Как определяется КПД двигателя?
Объясните, почему при увеличении нагрузки на валу двигателя увеличивается ток, потребляемый двигателем из сети?
Какой вид имеет характеристика холостого хода и внешняяу генератора с параллельным возбуждением?
Объясните назначение пускового реостата у двигателя постоянного стока.
Назовите три способа регулирования скорости двигателейпостоянного тока (из формулы определения скорости двигателя).
Напишите основное уравнение равновесия двигателя в установившемся режиме. Из чего складывается статический момент сопротивления на валу двигателя?
Поясните условия устойчивой работы двигателя.
Какие необходимо выполнить условия для включения генераторов на параллельную работу?
16. Расскажите устройство, и принцип действия электромашинного усилителя с поперечным полем. Где он наиболее применим?
Как определяется коэффициент усиления ЭМУ и в какихпределах он находится?
Назовите основные элементы системы генератор-двигатель(Г-Д).
Как происходит процесс регулирования скорости двигателяв системе ГД?
Методические указания к решению задач контрольной работы №2

Отдаётся предпочтение выполнению заданий по темам «Трансформаторы» и «Асинхронные двигатели». Объясняется это тем, что передача и распределение электроэнергии осуществляется только с помощью повышающих и понижающих силовых трансформаторов, а наиболее распространенными преобразователями электрической энергии в механическую являются асинхронные двигатели. Выполнение заданий способствует лучшему пониманию физических процессов, происходящих в трансформаторах и электрических машинах.



Раздел 3. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Тема 3.1. Источники электрической энергии. Схемы электрических сетей.


В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- основные сведения об энергетических системах;
- основные типы электрических станций и режимы их работы;
- схемы электроснабжения и передачи электроэнегрии;
- методы определения электричских нагрузок потребителей электроэнергии;
-конструктивные особенности линий электропередач, кабельных линий и электрооборудования электрических станций и подстанций;
- технику безопасности при эксплуатации электропотребителей
уметь:
- охарактеризовать различные системы электроснабжения;
- подсчитывать электрические нагрузки и выбирать силовые трансформаторы;
- пользоваться справочной литературой

Источники, передача и распределение электрической энергии. Общая схема электроснабжения. Потребители электроэнергии. Характеристики электроприемников. Схемы электрических сетей до 1000В. Схемы сетей электрического освещения. Расчет электрических нагрузок. Трансформаторные подстанции.

Раздел 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК.

Тема 4.1. Электрические сети.

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- классификацию электрических сетей;
- устройства электрических сетей и освещения на строительных площадках;
- норы освещенности
уметь:
- использовать упрощенные способы расчета осветительных установок;
- пользоваться каталогами, справочной литературой, первоисточниками

Классификация электрических сетей. Слаботочные сети, внешние сети и сети зданий. Провода и кабели, инвентарные электротехнические устройства. Устройства электрических сетей на строительных площадках.
Электрическое освещение на строительных площадках. Общие сведения. Источники света и осветительная арматура. Устройство электрического освещения на строительных площадках. Нормы освещенности и упрощенные способы расчета осветительных установок.

Тема 4.2. Выбор сечения проводов по допустимому нагреву и допустимой потере напряжения.

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- электрические характеристики проводов и кабелей линий напряжением 380/ 220 В;
- методы электропрогрева бетона и электрооттаивания грунта;
- технику безопасности при электропрогреве
уметь:
- делать выбор сечения проводов по допустимому нагреву (допустимому току) и допустимой потере напряжения;
- учитывать допустимые длительные токовые нагрузки на провода, кабели, наименьшие сечения проводов, допустимые по механической прочности;
- пользоваться каталогами, справочной литературой, первоисточниками

Выбор сечения проводов по допустимому нагреву (допустимому току) и допустимой потере напряжения. Допустимые длительные токовые нагрузки на провода, кабели. Наименьшие сечения проводов, допустимые по механической прочности. Электрические характеристики проводов и кабелей линий напряжением 380/ 220 В.
Методы электропрогрева бетона: электродный, индукционный, инфракрасный, косвенный, вне формы, электрическими печами сопротивления и т.д. Электрооттаивание грунта. Техника безопасности при электропрогреве.

Раздел 5. ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛОЩАДОК

Тема 5.1. Электропривод в строительстве. Электрооборудование сварочных установок

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- основные соотношения, описывающие силовые цепи электропривода в различных режимах работы;
- модели силовой части электропривода, как объекта управления;
- технику безопасности при эксплуатации электрических и электросварочных установок
уметь:
- рассчитывать и выбирать основные элементы силовой части электропривода;
- делать выбор типа и мощности электродвигателя для различных условий работы

Виды электроприводов. Нагревание и охлаждение электродвигателей. Режимы работы (длительный, повторно-кратковременный, кратковременный). Понятие о продолжительности включения (ПВ) двигателя.
Выбор типа и мощности электродвигателя для различных условий работы. Эксплуатация электрических машин.
Виды электрической сварки. Основные требования к источникам питания сварочной дуги. Сварочные преобразователи постоянного тока. Сварочные аппараты переменного тока. Электробезопасность сварочных работ.

Тема 5.2. Электрооборудование строительных кранов и подъемников.
В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- основные соотношения, описывающие силовые цепи электропривода в различных режимах работы;
- модели силовой части электропривода, как объекта управления;
- объем, нормы и методы премо-сдаточных и профилактических эксплуатационных испытаний;
- электробезопасность при монтаже и эксплуатации строительных кранов и подъемников
уметь:
- рассчитывать и выбирать основные элементы силовой части электропривода;
- делать выбор типа и мощности электродвигателя грузоподъемных машин для различных условий работы;

Особенности работы электрооборудования грузоподъемных машин. Крановые электродвигатели. Токоприемники. Провода и кабели. Кабельные барабаны. Электробезопасность при монтаже и эксплуатации грузоподъемных машин.

Тема 5.3. Аппаратура управления и защиты

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- теоретические основы защиты электроприемников и электрических систем от токов короткого замыкания и токов перегрузки;
- теоретические основы релейной защиты и автоматизации в энергосистемах;
- способы учета и контроля потребления электроэнергии;
- назначение и схемы управления, контроля и сигнализации
уметь:
- производить расчет способов защиты линий электропередач и подстанций от перенапряжений;
- составлять простейшие принципиальные схемы электрических цепей с помощью аппаратов управления;
- пользоваться каталогами, справочной литературой, первоисточниками

Назначение аппаратуры управления, ее классификация. Пускорегулирующая аппаратура ручного управления (рубильники и переключатели, пакетные выключатели, контроллеры). Аппаратура автоматического управления (контакторы, магнитные пускатели).
Аппараты защиты (плавкие предохранители, автоматические выключатели).
Простейшие схемы управления электрическими установками.

Тема 5.4. Электрифицированные ручные машины и электроинструмент

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- классификацию электрифицированных машин и их назначение;
- класс изоляции электрооборудования для подключения их к сети;
- электробезопасность при работе со строительными электрифицированными ручными машинами и электроинструментами
уметь:
- делать выбор типа и мощности электрифицированного оборудования для различных условий работы на строительной площадке;
- пользоваться каталогами, справочной литературой, первоисточниками

Группировка электрифицированных машин по назначению. Класс изоляции электрических машин и оборудования для подключения их к сети. Примеры конструкции электроинструментов. Эксплуатация, ремонт и испытание ручных электрических машин.

Раздел 6. ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ НА СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ.

Тема 6.1. Электробезопасность на строительной площадке

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- общие вопросы электробезопасности;
- действие электрического тока на организм человека;
- классификацию условий работ по степени электробезопасности;
- мероприятия по обеспечению безопасного ведения работ с электроустановками
уметь:
- делать расчет защитное заземления на строительной площадке;
- уметь определять неисправности, места повреждения, организовать ремонтные работы;
-работать с документацией

Общие вопросы электробезопасности. Действие электрического тока на организм человека. Классификация условий работ по степени электробезопасности. Мероприятия по обеспечению безопасного ведения работ с электроустановками. Защитное заземление на строительной площадке.

Раздел 7. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ

В результате изучения темы обучающийся должен:
знать:
- параметры полупроводниковых приборов по их характеристикам;
- принцип работы полупроводникового диода и его применение;
- принцип работы биполярного транзистора, его схемы включения и применение;
- принцип работы полевого транзистора, его отличия от биполярного;
- принцип работы и применение тиристоров;
-структурную схему выпрямительного устройства;
- виды схем выпрямления, их принципы работы и параметры;
- схемы стабилизаторов и их принцип работы;
- схемы сглаживающих фильтров и их назначение;

уметь:
- определять типы проводниковых приборов по их маркировке;
- производить измерения токов и напряжений при снятии входных и выходных характеристики биполярных транзисторов.;
- составлять схемы одно - двухполупериодных выпрямителей;
- изображать графики выпрямительных токов и напряжений для различных типов выпрямителей;
- объяснить работу различных сглаживающих фильтров, работу электронных стабилизаторов напряжения тока.

Тема 7.1. Основы электроники.

Физические основы работы полупроводниковых приборов. Полупроводниковые приборы. Электронные устройства.



Контрольная работа №1



ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ №1

Каждый студент выполняет вариант контрольной работы в зависимости от номера по списку в журнале.
Таблица 1.

номер по списку
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

номер по списку
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Вариант
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20


Задача 1.
Условные обозначения:
I – сила тока, А (ампер);
U – напряжение, В (вольт);
R – активное сопротивление участка цепи (резистора), Ом.

Для цепи постоянного тока со смешанным соединением резисторов определить:
эквивалентное сопротивление цепи Rэкв. относительно зажимов АВ;
Ток или напряжение (U или I по варианту)
мощность, потребляемую всей цепью Р;
расход электрической энергии W цепи за 8 ч. работы.
Номер рисунка и величина одного из заданных токов или напряжений приведены в табл.2.
Индекс тока или напряжения совпадает с индексом, резистора, по которому проходит этот ток или на котором действует указанное напряжение.Например, через резистор RЗ проходит ток IЗ и на нем действует напряжение U3
Таблица 2
Номер
варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Номер рисунка
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Задаваемая величина
I=12 A
I=15 A
U=30 B
U=24 B
I=10 A
U=100 B
I=4 A
I=12 A
I=5 A
U=24 B

Номер
варианта
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Номер рисунка
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

Задаваемая величина
I=15 A
I= 12 A
U= 24 B
U= 30 B
I= 6 А
U= 40 B
I= 10 A
I= 5 A
I= 12 A
U=108 B



Задача 2. Цепь переменного тока содержит различные элементы (резисторы, индуктивности, емкости), включенные последовательно. Схема цепи приведена на соответствующем рисунке. Номер рисунка и значения сопротивлений всех элементов, а также один дополнительный параметр заданы в табл. 3.
Условные обозначения:
I – сила тока, А (ампер);
U – напряжение, В (вольт);
R – активное сопротивление участка цепи (резистора), Ом;
XL – реактивное индуктивное сопротивление участка цепи (катушки), Ом;
XС – реактивное емкостное сопротивление участка цепи (конденсатора), Ом;
P – активная мощность цепи;
Q – реактивная мощность цепи;
S – полная мощность цепи.

Начертить схему цепи и определить следующие величины:
полное, сопротивление цепи Z;
напряжение U, приложенное к цепи;
ток I;
угол сдвига фаз cos
·(по величине и знаку);
активную Р, реактивную Q и полную S мощности цепи. Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи и пояснить её построение.
Таблица 3
Номер вар.
Номер рис.
R1, Ом
R2, Ом
ХL1, Ом
XL2, Ом
ХC1, Ом
XC2, Ом
Дополнительный параметр

1
21
12

4

12
8
U= 40 B

2
22
6
2
6



I = 5 А

3
23
3
1
5

6
2
U= 40 B

4
24
4

6

3

I = 5 А

5
25
4
2
12

4

U= 60 B

6
26
16



4
8
I = 10 А

7
27
4
8
10
6


U= 30 B

8
28
3

10
12
26

I = 3 А

9
29
40

30
20
12
8
U= 50 B

10
30
4
4

2
8

I =2 А

11
31
12
-
-
4
12
8
U= 40 B.

12
32
12
-
4
4
-
8
I= 5 A.

13
33
-
8
4
4
6
8
U= 50 B.

14
34
-
6
6
6
-
4
I = 5 А

15
35
-
12
4
4
-
24
U= 60 B

16
36
-
4
-
16
9
4
I = 10 А

17
37
-
8
5
-
9
2
U= 100 B

18
38
-
12
-
-
10
6
I = 3А

19
39
3
5
-
6
-
-
U= 50 B

20
40
-
6
4
-
12
-
I = 5 А

Рис.21
R1 = 12 Ом , XL1 = 4 Ом , XС1 = 12 Ом ,  XС2 = 8 Ом , U = 40 В
Рис. 22
R1 = 12 Ом , XС1 = 12 Ом , XС2 = 8 Ом , I = 5 А
Рис. 23
R1 = 12 Ом , R2 = 12 Ом , XL1 = 4 Ом , U = 40 В
Рис. 24
R1 = 12 Ом , R2 = 12 Ом , XL1 = 4 Ом, XL2 = 4 Ом , I = 5 А
Рис.25
R1 = 12 Ом , R2 = 12 Ом , XL1 = 4 Ом ,  XС1 = 12 Ом , XС2 = 8 Ом , U = 60 В
Рис. 26
R1 = 12 Ом , XL1 = 4 Ом , XL2 = 4 Ом ,  XС1 = 12 Ом , I = 10 А





Рис. 27
R1 = 12 Ом, XL1 = 4 Ом, XС1 = 12 Ом, U = 30 В
Рис. 28
R1 = 12 Ом , XL1 = 4 Ом , XL2 = 4 Ом , XС1 = 12 Ом,  XС2 = 8 Ом , I = 3 А
Рис. 29
R1 = 12 Ом , R2 = 12 Ом , XL1 = 4 Ом,  XС1 = 12 Ом , U = 50 В
Рис. 30
R1 = 12 Ом , R2 = 12 Ом , XL2 = 4 Ом ,  XС1 = 12 Ом , I = 2 А
Рис. 31

R1 = 12 Ом , XL2 = 4 Ом , XС1 = 12 Ом , XС2 = 8 Ом , U = 40 В
Рис. 32
R1 = 12 Ом , XL1 = 4 Ом , XL2 = 4 Ом , XС2 = 8 Ом , I = 5 А


Рис. 33
R2 = 8 Ом , XL1 = 4 Ом , XL2 = 4 Ом ,
XС1 = 6 Ом , XС2 = 8 Ом , U = 50 В
Рис. 34
R2 = 6 Ом , XL1 = 6 Ом , XL2 = 6 Ом , XС2 = 4 Ом , I = 5 А
Рис. 35
R2 = 12 Ом , XL1 = 4 Ом , XL2 = 4 Ом , XС1 = 24 Ом , U = 60 В
Рис. 36
R2 = 4 Ом , XL2 = 16 Ом , XС1 = 9 Ом , XС2 = 4 Ом , I = 10 А
Рис. 37
R2 = 8 Ом , XL1 = 5 Ом , XС1 = 9 Ом , XС2 = 2 Ом , U = 100 В
Рис. 38
R2 = 12 Ом , XС1 = 10 Ом , XС2 = 6 Ом , I = 3 А

Рис. 39
R1 = 12 Ом, R2 = 12 Ом, XL2 = 4 Ом, U = 50 В
Рис. 40
R2 = 6 Ом , XL1 = 4 Ом , XС1 = 12 Ом , I = 5 А



Задача 3. Разветвленная цепь переменного тока состоит из двух параллельных ветвей, содержащих различные элементы (резисторы, ндуктивности, емкости).
Условные обозначения:
I – сила тока, А (ампер);
U – напряжение, В (вольт);
R – активное сопротивление участка цепи (резистора), Ом;
XL – реактивное индуктивное сопротивление участка цепи (катушки), Ом;
XС – реактивное емкостное сопротивление участка цепи (конденсатора), Ом;
Z – полное сопротивление цепи, Ом;
cos
· – коэффициент мощности;

· – угол отклонения вектора тока или напряжения от оси, находится по таблице Брадиса;
P – активная мощность цепи, Вт (ватт);
Q – реактивная мощность цепи, Вар;
S – полная мощность цепи, В
·А (вольт-ампер).
Номер рисунка, значения всех сопротивлений, а также один дополнительный параметр заданы в табл. 4. Индекс "1" у дополнительного параметра означает, что он относится к первой ветви; и индекс "2" - ко второй.

Начертить, схему цепи и определить следующие величины:
Полные сопротивления Z1, Z2 в обеих ветвях.
Токи I1, и I2 в обеих ветвях;
Ток I в неразветвленной части цепи;
Напряжение U, приложенное к цепи;
Активную Р, реактивную Q и полную мощности S для всей цепи.
Начертить в масштабе векторную диаграмму цепи.



Таблица 4
№
вар
№
рис.
R1, Ом
R2, Ом
XL1, Ом
XL2, Ом
XC1, Ом
XC2, Ом
дополнительный параметр

1
41
2
3
-
-
-
6
U= 60 B

2
42
6
-
4
-
4
-
I = 5 А

3
43
2
3
6
3
-
6
U= 60 B

4
44
4
4
-
3
-
-
I = 5 А

5
45
2
-
-
-
-
4
I = 5 А

6
46
16
32
12
24
-
-
U= 60 B

7
47
8
6
-
8
6
-
I = 5 А

8
48
4
3
-
4
-
-
U= 50 B

9
49
4
-
-
-
-
6
I = 10 А

10
50
4
3
8
3
-
-
U= 100 B

11
51
8
6
-
-
-
6
I = 6 А

12
52
8
-
8
-
-
6
U= 40 B

13
53
8
6
3
8
-
6
I = 5 А

14
54
4
4
-
3
-
-
U= 60 B

15
55
2
-
-
-
-
4
U= 120 B

16
56
16
32
12
24
-
-
I = 3 А

17
57
8
6
-
8
6
-
U= 60 B

18
58
2
3
-
-
4
-
I = 5 А

19
59
48
-
64
-
-
60
I = 2 А

20
60
20
32
4
3

6
U= 160 B






Рис. № 41 Рис. № 42 Рис. № 43

R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом, R1 = 6 Ом, R1= 2 Ом, R2=3 Ом,
XC2=6 Ом XC2 = 4 Ом, XL1 = 6 Ом, XL2=3 Ом,
XL1= 4 Ом, XC2 = 6 Ом






Рис. № 4 4 Рис. № 45 Рис. №4 6

R1= 4 Ом, R2=4 Ом, R1= 2 Ом, R1= 16 Ом, R2=32 Ом,
XL2= 3 Ом XC2 = 4 Ом XL1= 12 Ом, XL2=24 Ом

Рис. № 47 Рис. № 48 Рис. № 49

R1= 8 Ом, R2=6 Ом, R1 = 4 Ом, R2 = 3 Ом, R1 = 4 Ом, XC2 = 6 Ом
XC1 = 6 Ом, XL2=8 Ом XL2 = 4 Ом

Рис. 50 Рис. № 51 Рис. № 52
R1 = 4 Ом, R2 = 3 Ом, R1= 8 Ом, R2=6 Ом, R1= 8 Ом,
XL1=8 Ом, XL2= 3 Ом XC2 = 6 Ом XC2 = 6 Ом,
XL1=8 Ом
Рис. № 53 Рис. № 54 Рис. № 55
R1= 8 Ом, R2=6 Ом, R1= 4 Ом, R2=4 Ом, R1= 2 Ом, XC2 = 4 Ом
XC2 = 6 Ом, XL1= 3 Ом, XL2= 3 Ом
XL2=8 Ом

Рис. № 56 Рис. № 57
R1= 16 Ом, R2=32 Ом R1= 8 Ом, R2=6 Ом
XL1= 12 Ом, XL2=24 Ом XC1 = 6 Ом, XL2=8 Ом
Рис. № 58 Рис. № 59 Рис. № 60

R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом R1 =48 Ом R1= 20 Ом, R2=32 Ом
XC1 = 4 Ом XL1 = 64 Ом XL1= 4 Ом, XL2=3 Ом
XC2 = 60 Ом XC2=6 Ом
Задача 4.
Условные обозначения:
I – сила тока, А (ампер);
UН – номинальное напряжение сети, В (вольт);
RА – активное сопротивление участка цепи по фазе А, Ом;
RВ – активное сопротивление участка цепи по фазе В, Ом;
RС – активное сопротивление участка цепи по фазе С, Ом;
XА – реактивное сопротивление участка цепи по фазе А, Ом;
XВ – реактивное сопротивление участка цепи по фазе В, Ом;
XС – реактивное сопротивление участка цепи по фазе С, Ом.
Z – полное сопротивление цепи, Ом;
cos
· – коэффициент мощности;

· – угол отклонения вектора тока или напряжения от оси, находится по таблице Брадиса;
P – активная мощность цепи;
Q – реактивная мощность цепи;
S – полная мощность цепи.
A – фаза А;
B – фаза В;
C – фаза С;
N – нулевой провод.

В трёхфазную четырехпроводную сеть с линейным напряжением Uн включили звездой разные по характеру сопротивления» Определить линейные токи и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. По векторной диаграмме определить числовое значение тока в нулевом проводе.
Таблица 5

№№ варианта
№№
рисунков
Uн, В
№№ варианта
№№
рисунков
Uн, В
№№ варианта
№№
рисунков
Uн, В
№№ варианта
№№
рисунков
Uн, В

1
61
380
6
66
380
11
71
380
16
76
380

2
62
660
7
67
660
12
72
660
17
77
660

3
63
380
8
68
380
13
73
380
18
78
380

4
64
220
9
69
220
14
74
220
19
79
220

5
65
380
10
70
380
15
75
380
20
80
380


Определить: активную P, реактивную Q и полную S мощности потребляемые всей цепью.








Рис. 61рис. 62
Ra= 10 Ом; Xb= 4 Ом; Ra= 10 Ом; Rb= 8 Ом;
Rb= 3 Ом; Xc= 10 Ом Xb= 6 Ом; Rc= 12 Ом
Рис.63 рис.64
Xa= 20 Ом; Xb= 38 Ом; Ra= 16 Ом; Xa= 12 Ом;
Rc= 38 Ом Rb= 12 Ом; Xb= 16 Ом
Xc= 20 Ом
Рис. 65рис. 66
Xa= 8 Ом; Rb= 6 Ом; Xa= 10 Ом; Xb= 8 Ом;
Xb= 4 Ом; Rc= 10 Ом Xc= 4 Ом; Rc= 8 Ом

Рис. 67рис. 68
Xa= 2 Ом; Rb= 2 Ом; Xa= 4 Ом; Rb= 6 Ом;
Xb= 6 Ом; Xc= 6 Ом Xb= 4 Ом; Xc= 6 Ом
Рис.69 рис. 70
Xa= 6 Ом; Rb= 6 Ом; Ra= 6 Ом; Rb= 10 Ом;
Xb= 2 Ом; Rc= 8 Ом; Xb= 6 Ом; Xc= 12 Ом
Xc= 6 Ом
Рис.71рис.. 72
Ra= 10 Ом; Rb= 10 Ом; Ra= 10 Ом; Rb= 4 Ом;
Xb= 2 Ом; Xc= 10 Ом Xb= 2 Ом; Rc= 8 Ом
Рис. 73рис. 74
Xa= 2 Ом; Xb= 4 Ом; Ra= 8 Ом; Xa= 6 Ом;
Rc= 4 Ом Rb= 6 Ом; Xb= 2 Ом;
Xc= 4 Ом
Рис. 75 рис. 76
Xa= 10 Ом; Rb= 8 Ом; Xa= 6 Ом; Xb= 6 Ом;
Xb= 4 Ом; Rc= 8 Ом Rc= 8 Ом; Xc= 10 Ом
Рис.77 рис. 78
Xa= 8 Ом; Rb= 6 Ом; Xa= 10 Ом; Rb= 8 Ом;
Xb= 4 Ом; Xc= 10 Ом Xb= 4 Ом; Xc= 8 Ом

Рис. 79рис. 80
Xa= 6 Ом; Rb= 6 Ом; Ra= 8 Ом; Rb= 6 Ом;Xb= 8 Ом; Rc= 10 Ом; Xb= 4 Ом; Xc= 10 Ом
Xc= 6 Ом
Задача 5.
Условные обозначения:
I – сила тока, А (ампер);
UНОМ – номинальное напряжение сети, В (вольт);
RАВ – активное сопротивление участка цепи между фазами А и В, Ом;
RВС – активное сопротивление участка цепи между фазами В и С, Ом;
RСА – активное сопротивление участка цепи между фазами С и А, Ом;
XАВ – реактивное сопротивление участка цепи между фазами А и В, Ом;
XВС – реактивное сопротивление участка цепи между фазами В и С, Ом;
XСА – реактивное сопротивление участка цепи между фазами С и А, Ом.
Z – полное сопротивление цепи, Ом;
cos
· – коэффициент мощности;

· – угол отклонения вектора тока или напряжения от оси, находится по таблице Брадиса;
P – активная мощность цепи;
Q – реактивная мощность цепи;
S – полная мощность цепи.
A – фаза А; B – фаза В; C – фаза С.
В трёхфазную трёхпроводную сеть с линейным напряжением Uном включены треугольником разные по характеру сопротивления. Определить фазные и линейные токи, активную Р, реактивную Q и полную S мощности потребляемой всей цепью. Начертить векторную диаграмму цепи и по ней определить числовые значения линейных токов.
№ варианта
№ рисунка
Uном
№ варианта
№ рисунка
Uном
№ варианта
№ рисунка
Uном
№ варианта
№ рисунка
Uном

1
81
380
6
86
380
11
91
380
16
96
380

2
82
220
7
87
220
12
92
220
17
97
220

3
83
380
8
88
380
13
93
380
18
98
380

4
84
220
9
89
220
14
94
220
19
99
220

5
85
220
10
90
220
15
95
220
20
100
220

Таблица 6


Рис. 81 рис. 82 рис. 83
Xab= 10 Ом; Rbc= 4 Ом; Rab= 10 Ом; Rbc= 8 Ом; Xab= 20 Ом; Xbc= 38 Ом;
Xca= 10 Ом Xbc= 6 Ом; Rca= 12 Ом Rca= 38 Ом; Xca= 12 Ом

Рис. 84 рис. 85 рис. 86
Rab= 16 Ом; Xab= 12 Ом; Xab= 8 Ом; Rbc= 6 Ом; Xab= 10 Ом; Rbc= 8 Ом;
Xbc= 12 Ом; Rca= 16 Ом Xca= 4 Ом; Rca= 10 Ом Xca= 4 Ом

Рис. 87 рис. 88 рисю 89
Rab= 2 Ом; Rbc= 2 Ом; Xab= 4 Ом; Xbc= 6 Ом; Xab= 2 Ом; Rab= 6 Ом;
Xbc= 6 Ом; Rca= 6 Ом Rca= 4 Ом; Xca= 6 Ом Xbc= 2 Ом; Rca= 8 Ом


Рис. 90 рис. 91 рис. 92
Xab= 6 Ом; Rbc= 10 Ом; Xab= 10 Ом; Rbc= 6 Ом; Rab= 10 Ом; Rbc= 4 Ом;
Rca= 6 Ом; Xca= 12 Ом Xca= 10 Ом Xbc= 2 Ом; Rca= 8 Ом

Рис. 93 рис. 94 рис. 95
Xab= 6 Ом; Xbc= 4 Ом; Rab= 8 Ом; Xab= 6 Ом; Xab= 10 Ом; Rbc= 8 Ом;
Rca= 10 Ом; Xca= 4 Ом Xbc= 6 Ом; Rca= 2 Ом Xca= 4 Ом; Rca= 8 Ом;

Рис. 96 рис. 97 рис. 98
Xab= 6 Ом; Rbc= 6 Ом; Rab= 8 Ом; Rbc= 6 Ом; Xab= 10 Ом; Xbc= 8 Ом;
Xca= 10 Ом Xbc= 4 Ом; Rca= 10 Ом Xca= 4 Ом; Rca= 8 Ом

Рис. 99 рис. 100
Xab= 6 Ом; Rab= 6 Ом; Xab= 8 Ом; Rbc= 6 Ом;Xbc= 8 Ом; Rca= 10 Ом Xca= 4 Ом; Rca= 10 Ом



Методические указания к выполнению контрольной работы 1

В контрольную работу 1 входят разделы 1 и 2. На темы 1.1., 1.2, 1.3. предусмотрены четыре задачи. В таблице ниже указаны номера задач к соответствующей теме и номера таблице данными к этим задачам. Схемы и векторные диаграммы должны выполняться с помощью чертежных инструментов.

Указания к решению задачи 1

Перед выполнением контрольной работы ознакомьтесь с общими методическими указаниями. Решение задач сопровождайте краткими пояснениями.
Решение задач этой группы требует знания законов Ома, для всей цепи и её участков, первого и второго законов Кирхгофа, методики определения эквивалентного сопротивления цепи при смешанном соединении резисторов, а также умения вычислять мощность и работу электрического тока.
Пример 1.
Для схемы, приведенной на рис. 101 а, определить эквивалентное сопротивление цепи RАВ и токи в каждом резисторе, а также расход электрической энергии цепью за 8 часов работы.

Рис. 101

Решение.
Задача относится к теме «Электрические цепи постоянного тока. Проводим поэтапное решение, предварительно обозначив ток в каждом резисторе. Индекс тока должен соответствовать номеру резистора, по которому он проходит.
1. Определяем общее сопротивление разветвления CD , учитывая, что резисторы R3 и R4 соединены между собой последовательно, а с резистором R5 параллельно.

2. Определяем общее сопротивление цепи относительно зажимов CЕ. Так как резисторы RСD и R2 включены параллельно, то:3. Находим эквивалентное сопротивление всей цепи:
4. Определяем токи в сопротивлениях цепи. Так как напряжение UАВ приложено ко всей цепи, а RАВ = 10 Ом, то, согласно закону Ома:

так как UАВ приложено ко всей цепи, а не к участку R1. Для определения тока I2 нужно найти напряжение на резисторе R2, т.е. UСЕ. Очевидно, UСЕ меньше UАВ на величину потери напряжения
в резисторе R1, т.е. UСЕ = UАВ - I1R1 = 300 -30
· 8 = 60 В. Тогда

Так как UСЕ = UАВ , то можно определить токи I3,4 и I5 :
;
С помощью первого закона Кирхгофа, записанного для узла С, проверим правильность определения токов:
I1= I2 + I3,4 + I5 ; 30 = 20 + 4 + 6
5.Расход энергии цепью за 8 ч работы:
W = Pt = UAB * I1*t = 300*30*8= 72000 Вт*ч= 72 кВт*ч

Указания к решению задач 2, 3 и 4

Эти задачи относятся к неразветвленным и разветвленным цепям и трёхфазным цепям переменного тока. Перед их решением изучить соответствующие разделы. Ознакомьтесь с методикой построения векторных диаграмм.

Указания к решению задачи 2

В неразветвленной цепи переменного тока R1 = 20 Ом, R2 =4 Ом, XL1 = 4 Ом, XL2 = 6 Ом, XC1 = 2 Ом
Подведенное напряжение U = 40 В.
Определить:
полное сопротивление Z,
ток I,
коэффициент мощности
cos
· полную мощность S,
активную мощность Р,
реактивную мощность Q.
Построить в масштабе векторную диаграмму.


Рис. 102
Решение.
1. Полное сопротивление цепи определяется по формуле:
13 EMBED Equation.3 1415
где R = R1 + R2 = 2 + 4 = 6 Ом - суммарное активное сопротивление цепи.
13 EMBED Equation.3 1415 - сумма индуктивных и емкостных сопротивлений.
Тогда: 13 EMBED Equation.3 14152. По закону Ома для цепи переменного тока находим ток в цепи:
13 EMBED Equation.3 1415
3. Коэффициент мощности cos
·:
13 EMBED Equation.3 1415 13 EMBED Equation.3 14154. Определяем полную мощность:
13 EMBED Equation.3 14155. Активная мощность:
Р = U*I*cos
· = 40*4*0,6 = 96 Вт
6. Реактивная мощность:
Q= U*I*cos
· = 40x4x0,8 = 128 вар
Для построения векторной диаграммы определим падение напряжения на сопротивлениях:
UR1 = I * R1 = 4 * 2 = 8 В
UR2 = I * R2 = 4 * 4 = 16 ВUXL1 = I * XL1 = 4 * 4 = 16 ВUXL2 = I * XL2 = 4 * 6 = 24 ВUXC1 = I * XC1 = 4 * 2 = 3 В
Для рассматриваемого примера задаемся масштабом:по току:
mI = 1 А/см
по напряжению:
mU = 4 В/смТогда длина вектора тока:
13 EMBED Equation.3 1415
Длина векторов напряжений:
13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415
Поскольку ток является одинаковой величиной для всех сопротивлений, диаграмму строим относительно вектора тока.
Горизонтально в масштабе откладываем вектор тока.
Вдоль вектора тока откладываем векторы UR1 и UR2.
Под углом 900 откладываем вектора напряжения UXL1 и UXL2 в сторону опережения вектора тока (вверх), т.к. положительное вращение векторов принято против часовой стрелки.
Под углом 90° к вектору тока откладываем вниз вектор напряжения на емкостном сопротивлении.
Векторы UR1, UR2, UXL1, UXL2, UXС1, складываем по правилу сложения векторов в результате чего получаем вектор приложенного напряжения: 13 EMBED Equation.3 1415
Угол
· между векторами общего напряжения U и тока I называется углом сдвига фаз между током и напряжением.
По виду векторной диаграммы необходимо научиться определять характер нагрузки.
В нашем случае напряжение опережает ток: нагрузка имеет активно-индуктивный характер.


Рис. 103


Указания к решению задачи 3

Катушка с активным сопротивлением R1 =4 Ом и индуктивным XL1 = 3 Ом соединена параллельно с конденсатором, емкостное сопротивление которого XC1 = 8 Ом и активным сопротивлением R2 = 6 Ом, к цепи приложено напряжение U = 60 В. Определить:
Токи в ветвях и в неразветвленной части цепи;
Активные и реактивные мощности каждой ветви и всей цепи;
Полную мощность цепи;
Углы сдвига фаз между током и напряжением в каждой ветви и во всей цепи.
Начертить в масштабе векторную диаграмму.
рис. 104

Решение.
Определить токи в ветвях:
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
Углы сдвига фаз в ветвях:
13 EMBED Equation.3 1415
по таблицам Брадиса находим
·1 = 36°50', т.к.
·1 > 0 то напряжение опережает ток:
13 EMBED Equation.3 1415
т.е. напряжение отстает от тока, так как
·2 < 0. По таблицам Брадиса находим:
13 EMBED Equation.3 1415; 13 EMBED Equation.3 1415
Определяем активные и реактивные составляющие токов в ветвях:
Ia1 = I1
· cos
·1 = 12
· 0,8 = 9,6 A
Ia2 = I2
· cos
·2 = 6
· (-0,6) = -3,6 A
Ip1 = I1
· sin
·1 = 12
· 0,6 = 7,2 A
Ip2 = I2
· sin
·2 = 6
· (-0,8) = -9,6 A
Определяем ток в неразветвленной части цепи:
13 EMBED Equation.3 1415
Определяем коэффициент мощности всей цепи:
13 EMBED Equation.3 1415
Определяем активные и реактивные мощности ветвей и всей цепи:
P1 = U
· I1
· cos
·1 = 60
· 12
· 0,8 = 576 Bт
P2 = U
· I2
· cos
·2 = 60
· 6
· (-0,6) = -216 Bт
P = P1 + P2 = 576 – 216 = 360 Вт
Q1 = U
· I1
· sin
·1 = 60
· 12
· 0,6 = 432 Bар
Q2 = U
· I2
· sin
·2 = 60
· 6
· (-0,8) = -288 Bар
Q = Q1 + Q2 = 432 – 288 = -144 Вар
Определяем полную мощность всей цепи:
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
Для построения векторной диаграммы задаемся масштабом по току и напряжению:
I см - 2 А
U см - 5 В
Построение начинаем с вектора напряжения U.
Под углом
·1 к нему (в сторону отставания) откладываем в масштабе вектор тока I1, под углом
·2 (в сторону опережения) - вектор тока - I2. Геометрическая сумма этих токов равна току в неразветвленной части цепи.

Рис. 105
Указания к решению задачи 4
В трехфазную четырехпроводную сеть включили звездой несимметричную нагрузку: в фазу А - активное сопротивление RA = 11 Ом, в фазу В - емкостное сопротивление XB = 10 Ом, в фазу С - активное сопротивление RC = 8 Ом и индуктивное XC = 6 Ом. Линейное напряжение сети UН = 380 В.
Определить:
фазные токи, активную, реактивную и полную мощности, потребляемые цепью, значения фазных углов, начертить в масштабе векторную .диаграмму цепи и найти графически ток в нулевом проводе

рис. 106

Решение.
Определяем фазные напряжения: 13 EMBED Equation.3 1415
Находим фазные токи: 13 EMBED Equation.3 1415
где 13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415 13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
Определяем значения фазных углов:
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
Активные мощности в фазах:
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
Активная мощность всей цепи:
13 EMBED Equation.3 1415
Реактивные мощности в фазах:
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
Реактивная мощность всей цепи:
13 EMBED Equation.3 1415
Полная мощность всей цепи:
13 EMBED Equation.3 1415
Для построения векторной диаграммы выбираем масштаб по току и по напряжению:
I см - 10 А
U см - 50 В
Построение начинаем с векторов фазных напряжений UA, UB, UC, располагая их под углом 120° относительно друг друга.
Затем в принятом масштабе откладываем вектора фазных токов.
Ток IA совпадаем с напряжением UA.
Ток IВ опережает напряжение UВ на угол 90 гр.
Ток IС отстает от напряжения UС на угол Зб°50/.
рис. 107
13 EMBED Equation.3 1415
Измеряя длину вектора тока I0, которая оказалась равной 4 см, находим ток:
I0 = 40 A

Указания к решению задачи 5


В трёхфазную сеть включили треугольником несимметричную нагрузку (рис. 108, а): в фазу АВ - конденсатор с емкостным сопротивлением XAB = 10 Ом; в фазу ВС - катушку с активным сопротивлением RBC = 4 Ом и индуктивным XBC = 3 Ом; в фазу СА - активное сопротивление RCA = 10 Ом. Линейное напряжение сети UНОМ = 220 В.

Рис. 108
Определить:
фазные токи, углы сдвига фаз и начертить в масштабе векторную диаграмму цепи. По векторной диаграмме определить числовые значения линейных токов.
Решение.
Определяем фазные токи и углы сдвига фаз:
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 1415
где
13 EMBED Equation.3 1415
Отсюда угол
13 EMBED Equation.3 1415
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
Для построения векторной диаграммы выбираем масштаб по току I см - 10 А, по напряжению U см - 80 В. Затем в принятом масштабе откладываем векторы фазных (они же линейные) напряжений UAB, UBC, UСА под углом 120° друг относительно друга
(рис. 108, б). Под углом
·AB = -90° к вектору напряжения UAB откладываем вектор тока IAB; в фазе ВС вектор тока IВС должен отставать от вектора напряжения UBC на угол
·BC = 36°50’, а в фазе СА вектор тока IСA совпадает с вектором напряжения UСА. Затем строим векторы линейных токов на основании известных уравнений:
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415
Измеряя длины векторов линейных токов и пользуясь принятым масштабом, находим значения линейных токов:
13 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 141513 EMBED Equation.3 1415



КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 2
Методические указания к выполнению контрольной работы 2

В контрольную работу входит материал тем 2.1. -2.3, 5.3
Методические указания к решению задач 67
Перед решением задач этой группы особое внимание содержанию тем 2.1.-2.3., 5.3. Для их решения необходимо знать устройство, принцип действия и зависимости между электрическими величинами однофазных и трехфазных трансформаторов, уметь определять по их паспортным данным технические характеристики. Основными параметрами трансформаторов являются:
1. Поминальная мощность Sном. Это полная мощность (в кВ·А), которую трансформатор, установленный на открытом воздухе, может непрерывно отдавать и течение своего срока службы (2025 лет) при номинальном напряжении и при максимальной и среднегодовой температурах окружающего воздуха, равных соответственно 40 и 5єС. Если указанные температуры отличаются от номинальных, то и номинальная мощность будет отличаться от указанной в паспорте.
2. Номинальное первичное напряжение Uном1. Это напряжение, на которое рассчитана первичная обмотка трансформатора.
3. Номинальное вторичное напряжение Uном2. Это напряжение на выводах вторичной обмотки при холостом ходе и номинальном первичном напряжении. При нагрузке вторичное напряжение U, снижается из-за потерь в трансформаторе. Например, если Uном2=400 В, то при полной нагрузке трансформатора вторичное напряжение U2=380 В, так как 20 В теряется в трансформаторе.
4. Номинальный первичный и вторичный токи Iном1 и Iном2. Это токи, вычисленные по номинальной мощности и номинальным напряжениям. Для однофазного трансформатора
Iном1 =Sном/( Uном1
·); Iном1 = S/ Uном2
Для трехфазного трансформатора
Iном1 = Sном (
·3 Uном1
· ); Uном2 = Sном/(
·3 Uном2)
Здесь
· к. п. д. трансформатора. Эта величина близка к 1,0 из-за малых потерь в трансформаторе. На практике при определении токов принимают 11=1,0.
Трансформаторы чаще всего работают с нагрузкой меньше номинальной. Поэтому вводят понятие о коэффициенте нагрузки
·н. Если трансформатор с S ном1000 кВ·А отдает потребителю мощность S2= =950 кВ-А, то
·н =950/1000=0,95. Значения отдаваемых трансформатором активной и реактивной мощностей зависят от коэффициента мощности потребителя cos
·2. Например, при S ном= 1000 кВ·А,
·н = 1,0 и cos
·2=0,9 отдаваемая активная мощность P2=Sном cos
·2= 1000·0,9=900 кВт, а реактивная Q2=Sномsin
·2= 1000·0,436=436 квар. Если потребитель увеличит cos
·2 до 1.0, то Р2= 1000·1,0= 1000 кВт; Q2= 1000·0=0, т. е, вся отдаваемая мощность будет активной. В обоих случаях по обмоткам проходят одни и те же поминальные ток». В табл. 7 приведены технические данные наиболее распространенных трансформаторов.

Таблица 7. Технические данные трансформаторов

Тип трансфор-матора



S ном,
Кв·А
Напряжение обмоток, Кв
Потери мощности, кВт

Uк, %
I1x, %




Uном1
Uном2
Рст
Р о.ном



ТМ-25/6; 10
25

0,23; 0,1
0,13
0,69
4.7
3.2

ТМ-40/6; 10
40

0,23; 0,4
0,175
1 .0
4,7
3.0

TM-63/6; 10
63

0,23; 0,4
0,21
1 .47
1.7
2.8

ТМ-100/6; 10
100

0,23; 0,4
0,33
2,27
6,8
2,6

ТМ-160/6; 10
100
6, 10
0,23;0,4;0,69
0,51
3,1
4.7
2,4

TM-250/G; 10
250

0,23;0.4;0,69
0,71
4,2
4,7
2.3

ТМ-400/6; 10
400

0,23;0,4; 0,69
0,95
5,5
4 ,5
2,1

ТМ-630/6; 10
630

0,23; 0,4; 0,69
1 ,31
7,6
5.5
2.0

ТАЛ-1000/6; 10
1000

0,23; 0,4; 0,69
2,45
12.2
5,5
2,8

ТМ-1600/6; 10
1600

0,23; 0,4; 0,69
3,3
18,0
5,5
2,6

ТМ-2500/10
2500
10
0,4; 0,69; 10,5
4,3
24,0
5.5
1,0


Примечания: Трансформатор ТМ-630/10 с масляным охлаждением, трехфазный, номинальная мощность 630 кВ ·А, номинальное первичное напряжение 10 кВ, вторичные напряжения 0.23; 0,4 и 0,69 кВ: 2. Рст потерн в стали: Ро.ном потери в обмотках; U к, % напряжение короткого замыкания; I 1 x, % ток холостого хода.

Отношение линейных напряжений в трехфазных трансформаторах называют линейным коэффициентом трансформации, который равен отношению чисел витков обмоток, если они имеют одинаковые схемы соединения (Y/Y и
·/
·). При других схемах коэффициент трансформации находят по формулам
K=Uномl/Uном2=
·3
·1/
·2,( Y /
·);

K=Uномl/Uном2=
· 1/(
·3
·2) при
·/Y.
Для уменьшения установленной мощности трансформаторов и снижения потерь энергии в сетях производят компенсацию части реактивной мощности, потребляемой предприятием, что достигается установкой на подстанциях конденсаторов. В настоящее время энергосистема разрешает потребление предприятием определенной реактивной мощности называемой оптимальной и обеспечивающей наименьшие эксплуатационные расходы в энергосистеме. Если фактическая реактивная мощность предприятия немного отличается от заданной (точно ее выдержать нельзя), то предприятие получает скидку с тарифа на электроэнергию; при значительной разнице между Qэ и Qф предприятие платит надбавку к тарифу, исчисляемую по специальной шкале.

Таблица 8. Технические данные комплектных конденсаторных установок напряжением 380 В
Тип установки
Qб
квар
Тип установки
Qб
квар
Тип установки
II Qб
квар

УК-0,38-75
75
УК-0.38-220Н
220
УК-0.38-330Н
330

УК-0,38-78
78
УК-0,38-225
225
УК-0,38-43011
430

УК-0.38-110Н
110
УК-0.38-300Н
300
УК-0,38-45011
450

УК-0.38-150Н
150
УК-0.38-320Н
320
УК-0.38-540П
510


Пусть реактивная мощность предприятия Q=5000 квар, а заданная системой мощность Q3 1000 квар. Тогда предприятие должно скомпенсировать с помощью конденсаторов реактивную мощность Qб=QQэ =50001000= 4000 квар. Выбираем по табл. 8 девять комплектных установок УК-0,38-450Н мощностью по 450 квар. Суммарная реактивная мощность батареи 9·450=4050 квар, что близко к необходимому значению 4000 квар.
Пример 6. Трехфазный трансформатор имеет следующие номинальные характеристики Sном=1000 кВ·А, U ном=10кВ, Uном2 = 400 В. Потери в стали Рст=2,45 кВт, потери в обмотках Р о.ном= 12,2 кВт. Первичные обмотки соединены в треугольник, вторичные в звезду. Сечение магнитопровода Q=450 см2, амплитуда магнитной индукции в нем Вm=1,5 Тл. Частота тока в сети f=50 Гц. От трансформатора потребляется активная мощность Р2=810 кВт при коэффициенте мощности cos
·2= 0,9. Определить: 1) поминальные токи в обмотках и токи при фактической нагрузке; 2) числа витков обмоток; 3) к. п. д. трансформатора при номинальной и фактической нагрузках.
Решение 1. Номинальные токи в обмотках:
Iном1 = 13 EMBED Equation.3 1415;
Iном2 = 13 EMBED Equation.3 1415;
2.Коэффициент нагрузки трансформатора

·н=P2/ Sном cos
·2 =810/(1000-0,9) =0,9.
3. Токи в обмотках при фактической нагрузке
I1 =
·н Iном1 =0,9·58= 52 А. I2=
·н Iном2 = 0.9·1445= 1300 А.
4. Фазные э. д. с, наводимые в обмотках. Первичные обмотки соединены в треугольник, а вторичные в звезду, поэтому, пренебрегая падением напряжения в первичной обмотке, считаем
E1ф
· Uном21=10000В; Е2ф= Uном2/
·3=400/
·3 = 230 В.
5. Числа витков обеих обмоток находим из формулы
E1ф = 4.44f
·1Фm=4.44f
·1BmQ, откуда

·1 = Е1ф/(4,44fВmQ = 10000/(4,44·50·1,5·0,045) = 667.
Здесь Q=450 см2= 0,045 м2

·2=
·1E2ф/E1ф = 607·230/104)00 = 15,3.
6. К. п. д. трансформатора при номинальной нагрузке

·ном = 13 EMBED Equation.3 1415
7. К п. д. трансформатора при фактической нагрузке

· = 13 EMBED Equation.3 1415

Пример 7. Однофазный понижающий трансформатор номинальной мощностью Sном = 500 В·А служит для питания ламп местного освещения металлорежущих станков. Номинальные напряжения обмоток Uном1 = 380 В; Uном2=24 В. К трансформатору присоединены десять ламп накаливания мощностью 40 Вт каждая, их коэффициент мощности cos
·2=1,0. Магнитный поток в магннтопроводе Фm=0,005 Вб. Частота тока в сети f=50 Гц. Потерями и трансформаторе пренебречь. Определить: 1) номинальные токи в обмотках; 2) коэффициент нагрузки трансформатора; 3) токи в обмотках при действительной нагрузке; 4) числа витков обмоток; 5) коэффициент трансформации.
Решение. I. Номинальные токи в обмотках:
Iном1 = Sном/Uном1 = 500/380=1,32А;
Iном2 = Sном/ Uном2=500/24=20,8А
2. Коэффициент нагрузки трансформатора

·н = P2/ (Sном cos2)= 10·40/(500·1.0)=0.8
3. Токи в обмотках при действительной нагрузке
I1 =
·н Iном1=0,8·1,32=1,06 А; I2 =
·н Iном2 =0,8·20,8=16,6 А
4. При холостом ходе E1
·Uном1; Е2= Uном2. Числа витков обмоток находим из формулы
Е=4,44f
·Фm.
Тогда
·1=E1/(4,44fФm)=380(4,44·50·0,005)=340 витков;

·2= =E2/(4,44fФm)=24/ (4,44·50·0.0051) = 22 витка.
5. Коэффициент трансформации
K = E1/E2 =
·1/
·2 = 340/22 = 15,5.
Пример 8. Предприятие потребляет активную мощность Р2 = 1550 кВт при коэффициенте мощности cos
·2=0,72. Энергосистема предписала уменьшить потребляемую реактивную мощность до 450 квар. Определить: 1) необходимую мощность конденсаторной батареи и выбрать ее тип: 2) необходимую трансформаторную мощность и коэффициент нагрузки в двух случаях: а) до установки батареи; б) после установки батареи. Выбрать тип трансформатора. Номинальное напряжение сети 10 кВ.
Решение. 1. Необходимая трансформаторная мощность до установки конденсаторов
Sтp=P2/cos
·2= 1550/0,72 = 2153 кВ ·А.
По табл. 7 выбираем трансформатор типа ТМ-2500 10 с номинальной мощностью 2500 кВ·А. Коэффициент нагрузки

·н= 2153/2500 = 0,86.
2. Необходимая предприятию реактивная мощность
Q = Sтp sin
·2 = 2153-0,693= 1492 квар.
Здесь sin
·2 =0,693 находим по таблицам Брадиса, зная cos
·2.
3. Необходимая мощность конденсаторной батареи
Qб = Q Qэ= 1492 - 450= 1042 квар.
По табл. 8 выбираем комплектные конденсаторные установки типа УК-0.38540Н мощностью 540 квар в количестве 2 шт. Общая реактивная мощность составит Q'б= 2·540 = 1080 квар, что близко к необходимой мощности 1042 квар.
4. Некомпенсированная реактивная мощность
Qнск = Q Q'б= 14921080 = 412 квар.
5. Необходимая трансформаторная мощность
S'тp = 13 EMBED Equation.3 1415 = 1604 к В · А.
Принимаем к установке один трансформатор ТМ-1600 10 мощностью 1600 кВ·А. Его коэффициент нагрузки составит:
·н=1604 1600
·1.0.
Таким образом, компенсация реактивной мощности позволила значительно уменьшить установленную трансформаторную мощность.

Методические указания к решению задач 817
Задачи данной группы относятся к теме «Электрические машины переменного тока». Для их решения необходимо знать устройство н принцип действия асинхронного двигателя и зависимости между электрическим величинами, характеризующими его работу.
Ряд возможных синхронных частот вращения магнитного поля статора при частоте 50 Гц: 3000, 1500, 1000, 750, 600 об/мин и т. д. При частоте вращения ротора, например, 950 об/мин из этого ряда выбираем

Таблица 9. Технические данные некоторых асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором серии А4
Тип двигателя
Pном2, кВт
n2,
об/мин
сos
·ном
Iп/I ном
Mп/Mном
Mmax/Mном

·ном

А10052УЗ
4А100L2У3
4А112М2СУЗ
4А132М2СУЗ2
4А80А4УЗ
4A90L4У3
4A100S4У3
4А100L4УЗ
4А112М4СУ1
4А132М4СУ1
4AP160S4У3
4АР160М4УЗ
4АР180S4УЗ
4АР180М4УЗ
4А250S4УЗ
4А250М4УЗ
4АН250М4УЗ
4А100L6УЗ
4APl60S6У3
4АР160М6УЗ
4АР180М6УЗ
4А250S6У3
4А250М6УЗ
4АН250М6УЗ
4А100L8У3
4АР160S8УЗ
4А250S8УЗ
4А 250М8УЗ
4АН250М8УЗ
4Al60S4/2У3

4А180S4/2УЗ

4А160М8/4УЗ

4А160S8/4УЗ

4
5.5
7.5
11
1,1
2,2
3,0
4,0
5,5
11
15
18,5
22
30
75
90
90
2,2
11
15
18,5
45
55
75

·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·0,93
0,93
0,935
0.81 0,855 0.875 0.87 0,92 0,92 0.93 0,74 0,86
0.9
0,91 0.92 0.85 0,83 0.883
0.85
0.79
0.865
0,765
0,84


ближайшую к ней частоту вращения поля n 1=1000 об/мин. Тогда можно определить скольжение ротора, даже не зная числа нар полюсов двигателя:
13 EMBED Equation.3 1415
Из формулы для скольжения можно определить частоту вращения ротора
13 EMBED Equation.3 1415
В настоящее время промышленность выпускает асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии 4А мощностью от 0,06