Контрольная работа по электротехнике (ТОЭ). Задачи

Решение
1. Выполняем расчетную схему цепи с обозначением узлов и контуров (рис. 1). В схеме 6 ветвей и 4 узла ( , ). Показываем на схеме направления токов всех ветвей.
В цепи необходимо определить пять неизвестных токов: , , , , . По первому закону Кирхгофа составляем два уравнения для узлов 1 и 2. При этом току, направленному к узлу, приписываем знак плюс, а токам, направленным от узла, – знак минус:
узел 1: ;
узел 2: .


Определяем токи в ветвях методом контурных токов. Считаем, что в каждом независимом контуре схемы (рис.5) течет свой комплексный контурный ток: , . Для единообразия контурные токи направляем в одну сторону, в нашем случае по часовой стрелке.
Составляем уравнения по второму закону Кирхгофа относительно контурных токов. Направление обходов контуров также примем по часо-вой стрелке.
Система уравнений будет иметь вид:

Подставляя известные значения комплексов сопротивлений и ЭДС, получим:


Решаем полученную систему методом подстановки.
Выражаем из второго уравнения системы контурный ток и подставляем в первое уравнение системы.

Задача 1
Выполнить указанные ниже задания для электрической схемы, изображенной на рис. 2.1–2.10, по данным таблицы 2.1:
1. Начертить электрическую схему и записать исходные данные в соответствии с вариантом.
2. Записать систему уравнений по первому и второму законам Кирхгофа, необходимую для определения токов в ветвях схемы.
3. Определить напряжения в узлах, предварительно упростив схему (если это необходимо преобразовать схему к трем узлам).
4. Проверить правильность решения, применив первый закон Кирхгофа.
5. Составить уравнение баланса мощности и проверить его.
6. Построить в масштабе потенциальную диаграмму для внешнего контура.
Исходные данные
Таблица 2.1
, В
, В
, В
, Ом
, Ом
, Ом
, Ом
, Ом , Ом

11 29 43 2 11 4 8 15 18

Задача 2
Выполнить указанные ниже задания для электрической схемы (рис.2.11–2.20) по данным таблицы 2.2.
1. Начертить схему и записать исходные данные в соответствии с вариантом.
2. Определить действующие значения токов в ветвях и напряжений на отдельных участках методом контурных токов.
3. Определить углы сдвигов фаз токов и напряжений.
4. Записать мгновенные значения токов в ветвях цепи.
5. Составить уравнения баланса активной, реактивной и полной мощности и проверить их.
6. Построить векторную диаграмму токов.
7. Определить показания приборов.
Исходные данные
Таблица 2.2
, В
, Гц
, мкФ
, мГн
, Ом

110 50 309 23 16

Задача 3
Выполнить указанные ниже задания для трехфазной электрической цепи (рис.2.21–2.30) по данным таблицы 2.3.
1. Определить действующие значения фазных и линейных токов, тока в нейтральном проводе (для четырехпроводной схемы), а также численные значения и знаки углов сдвига фаз, записать мгновенные значения этих токов.
2. Определить активную мощность всей цепи и каждой фазы отдельно.
3. Построить совмещенную векторную диаграмму напряжений и токов (только для симметричного режима).
Исходные данные
Таблица 2.3
, В
, Гц
, Ом
, Ом

380 50 36 88

Задача 4
Выполнить указанные ниже задания по исходным данным, приведенным в таблице 2.4, для трехфазного трансформатора, группа соединений которого :
1. Определить коэффициент трансформации трансформатора.
2. Рассчитать коэффициент мощности холостого хода и угол магнитных потерь .
3. Найти номинальный ток первичной обмотки и ток холостого хода трансформатора.
4. Рассчитать сопротивление обмоток трансформатора.
5. Начертить Т–образную схему замещения трансформатора и определить сопротивление намагничивающей ветви ( , , ).
6. Построить график зависимости КПД от степени загрузки трансформатора при и изменении в интервале 0–1.
Исходные данные
Таблица 2.4
, кВА
, кВ , кВ
, кВт
, Вт
, %
, %

4000 35 0,4 21 901 4,3 7,1

Задача 5
Для трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ро-тором напряжением 380/220 В (параметры определяются с помощью таблицы 2.5) выполнить следующие задания:
1. Начертить схему соединения обмоток двигателя и определить номинальное линейное напряжение сети.
2. Рассчитать номинальный и пусковой токи.
3. Вычислить номинальный, пусковой и максимальный моменты.
4. Определить потери двигателя в номинальном режиме.
5. Рассчитать скорость вращения магнитного поля, скольжение, число катушек обмоток статора.
6. Построить механическую характеристику двигателя.
Исходные данные
Таблица 2.5
Схема соединения обмоток двигателя , кВт , об/мин





 40 1410 0,89 0,83 2,9 1,3 7,0

Контрольная работа по дисциплине "Электротехника". Решение 5-ти прикладных задач. Работа была выполнена и успешно сдана в 2013 году. Уровень оригинальности работы боле 50% по данным etxt.ru, проверка проводилась в день публикации. Присутствуют все схемы, рисунки, диаграммы, формулы и преобразования.