Файл: Задача Последовательно с катушкой, активное сопротивление которой Rb и индуктивное X.rtf

ВУЗ: Не указан

Категория: Решение задач

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.03.2024

Просмотров: 18

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=0,050,1=5×10-3 м2 ; 1=240 мм=0,24 м

Второй участок : S2=0,050,08=4×10-3 м

2 ; 2=335 мм=0,335 м ;

Третий участок : S3=0,050,08=4×10-3 м2 ; 3=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)=14,8105 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=16,9cos(42°)=16,90,743=12,6 A

Ia2=I2cos
φ2=11,6cos(-58°)=11,60,53=6,1 A

Ia=Ia1+Ia2=12,6+6,1=18,7 A

Находим реактивные составляющие токов I1 , I2 и I.

Ip1=I1sinφ1=16,9sin(42°)=16,90,669=11,3 A Ip2=I2sinφ2=11,6sin(-58°)=11,60,848=-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=16,9210+11,6210=2856,1+1345,6=4201,7 Вт

Q=I12XL-I22XC=16,929-11,6216=2570,5-2153,0=417,5 вар

S=UI=22018,7=4114 ВА.

Вычислим активную g2 и реактивную bc составляющие второй ветви.

g2=R2/Z22=10/192=0,028 сим ; bc=-XC/Z22=-16/19