Файл: Задача Последовательно с катушкой, активное сопротивление которой Rb и индуктивное X.rtf
Добавлен: 29.03.2024
Просмотров: 14
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание:
Задача 1. На рисунке, изображен магнитопровод с воздушным зазором. Материал сердечника- электротехническая сталь. Размеры сердечника по средней магнитной линии в мм: l1.; l2; l3; l0. Толщина сердечника (мм). В сердечнике требуется создать магнитный поток Ф (Вб). Определить ток, который должен проходить по обмотке катушки, если она имеет w витков. Вычислить, также ток катушки, для создания заданного магнитного потока, если в сердечнике будет отсутствовать воздушный зазор.
Задача 2. Цепь переменного тока состоит из двух параллельных ветвей. В первую ветвь включены последовательно активное и индуктивное сопротивления: R1; XL. Вторая ветвь состоит из последовательно соединенных активного и емкостного сопротивлений: R2; XC. Напряжение на зажимах цепи U=220 В. Начертить схему цепи. Определить токи I1, I2 в параллельных ветвях и ток I в неразветвленной части цепи; коэффициент мощности всей цепи; активную P, реактивную Q и полную S мощности цепи. Задачу решить методом разложения токов на активные и реактивные составляющие. Построить векторную диаграмму токов в масштабе mi=2 А/см. Вычислить активную g и реактивную bc проводимости второй ветви.
Задача 3. Последовательно с катушкой, активное сопротивление которой Rb и индуктивное XL, включен конденсатор, емкостное сопротивление которого XC. Определить полное сопротивление цепи z; коэффициент мощности cos и напряжение на зажимах цепи U. Вычислить индуктивность катушки L0, при которой в цепи наступает резонанс напряжений. Для режима резонанса напряжений определить полное сопротивление цепи z
0; ток I0; падение напряжения на активном Ua0 и емкостном Uc0 сопротивлениях; коэффициент мощности цепи cos 0; полную S, активную Р и реактивную Q мощности цепи. Построить в масштабе mu=50 В/см векторную диаграмму напряжений для режима резонанса, отложив горизонтально вектор тока.
Вопрос 1 (вариант 1). Объясните принцип работы асинхронного двигателя .
Вопрос 2 (вариант 1). Дырочная (типа р) проводимость полупроводников.
Список литературы.
Задача 1. На рисунке, изображен магнитопровод с воздушным зазором. Материал сердечника- электротехническая сталь. Размеры сердечника по средней магнитной линии в мм: l1.; l2; l3; l0. Толщина сердечника (мм). В сердечнике требуется создать магнитный поток Ф (Вб). Определить ток, который должен проходить по обмотке катушки, если она имеет w витков. Вычислить, также ток катушки, для создания заданного магнитного потока, если в сердечнике будет отсутствовать воздушный зазор.
Дано:
l1=240 мм
l2=335 мм
l3=402 мм
l0=2 мм
d=50
Ф=0,047 Вб
W=820
Найти: I.
Решение:
1. Начертим схему замещения магнитной цепи.
Цепь содержит три участка: первый состоит из одного участка – электротехнической стали; второй из одного участка – электротехнической стали; третий из двух участков - электротехнической стали и воздушного зазора.
Найдём длины и площади сечения участков.
Первый участок : S1=0,05∙0,1=5×10-3 м2 ; ℓ1=240 мм=0,24 м
Второй участок : S2=0,05∙0,08=4×10-3 м
2 ; ℓ2=335 мм=0,335 м ;
Третий участок : S3=0,05∙0,08=4×10-3 м2 ; ℓ3=402 мм=0,402 м.
2. Составим для магнитной цепи уравнения по законам Кирхгофа.
По второму закону Кирхгофа составляем одно уравнение.
F =Ф∙(Rм1+Rм2+Rм3+R0) (1)
Найдём магнитные индукции на каждом участке:
B1=Ф/S1=0,0047/0,005=0,94 Тл;
B2=B3=B0=Ф/S2=Ф/S3=0,0047/0,004=1,18 Тл
Найдём напряжённости магнитного поля на каждом участке: на участках из электротехнической стали напряжённость поля находим по кривой намагничивания
H1=600 А/м ; H2=H3=1400 А/м.
Напряжённость магнитного поля находим по формуле:
H0=B0/μ0=1,18/(4π×10-7)=14,8∙105 А/м
(где μ0=4π×10-7 Гн/м – магнитная постоянная).
Запишем уравнение (1) :
Откуда находим ток, который должен проходить по обмотке:
I=4135,8/820=5,04 А
Найдём ток в обмотке катушки, необходимый для создания магнитного потока Ф=0,047 Вб, если воздушный зазор отсутствует.
Откуда ток катушки : I=1178,6/820=1,44 А
Ответ: 1) I=5,04 A ; 2) I=1,44 A.
Задача 2. Цепь переменного тока состоит из двух параллельных ветвей. В первую ветвь включены последовательно активное и индуктивное сопротивления: R
1; XL. Вторая ветвь состоит из последовательно соединенных активного и емкостного сопротивлений:R2; XC. Напряжение на зажимах цепи U=220 В. Начертить схему цепи. Определить токи I1, I2 в параллельных ветвях и ток I в неразветвленной части цепи; коэффициент мощности всей цепи; активную P, реактивную Q и полную S мощности цепи. Задачу решить методом разложения токов на активные и реактивные составляющие. Построить векторную диаграмму токов в масштабе mi=2 А/см. Вычислить активную g и реактивную bc проводимости второй ветви.
Дано:
R1=10 Ом
XL=9 Ом
R2=10 Ом
XC=16 Ом
Найти : I1, I2, I, cosφ, P , Q , S , g2 , bc.
Решение:
Схема цепи изображена на рисунке.
Находим полные сопротивления параллельных ветвей.
Находим токи в параллельных ветвях:
I1=U/Z1=220/13=16,9A;
I2=U/Z2=220/19=11,6 A
Найдём углы сдвига фаз между токами I1 и I2 и напряжением U.
φ1=arctg[XL/R1]=arctg[9/10]=42°
φ2=arctg[-XC/R2]=arctg[-16/10]=-58°
Находим активные составляющие токов I1, I2 и I.
Ia1=I1cosφ1=16,9∙cos(42°)=16,9∙0,743=12,6 A
Ia2=I2cos
φ2=11,6∙cos(-58°)=11,6∙0,53=6,1 A
Ia=Ia1+Ia2=12,6+6,1=18,7 A
Находим реактивные составляющие токов I1 , I2 и I.
Ip1=I1sinφ1=16,9∙sin(42°)=16,9∙0,669=11,3 A Ip2=I2sinφ2=11,6∙sin(-58°)=11,6∙0,848=-9,8 A
Ip=Ip1+Ip2=11,3-9,8=1,5 А
Полный ток в неразветвленной части цепи:
Найдём коэффициент мощности цепи : cosφ=Ia/I=18,7/18,7=1
В цепи имеет место резонанс токов.
Найдём активную P, реактивную Q и полную S мощности цепи.
P=I1 2R1+I2 2R2=16,92∙10+11,62∙10=2856,1+1345,6=4201,7 Вт
Q=I12XL-I22XC=16,92∙9-11,62∙16=2570,5-2153,0=417,5 вар
S=U∙I=220∙18,7=4114 В∙А.
Вычислим активную g2 и реактивную bc составляющие второй ветви.
g2=R2/Z22=10/192=0,028 сим ; bc=-XC/Z22=-16/19