Контрольная работа № 2 ЭФ ТОЭ БНТУ

Под заказ выполним контрольные работы для заочников ЭФ по ТОЭ

Контрольная работа №2 по дисциплине

«Теоретические основы электротехники»

для студентов ЭФ заочной формы обучения

Указания по выбору варианта

Вариант задания определяется по шифру студента в зачётной книжке. Двузначный шифр вида MN является номером варианта, цифры M и N используются для выбора схем, искомых величин, для расчёта параметров элементов. Например, для шифра 25 цифры M=2, N=5.

В работе нужно привести расчёт параметров, зависящих от M и N.

Однозначный шифр вида N дополняется слева нулём, номер варианта MN=0N.

В трёхзначном шифре вида KNM первая слева цифра K отбрасывается, номер варианта MN.

Задача 1

Рассчитать фазные (линейные) токи и ток в нейтральном проводе трёхфазной цепи, схема которой изображена на рисунке:

для N = 0; 1; 2; 3 рис.1.1;

для N = 4; 5; 6 рис.1.2;

для N = 7; 8; 9 рис.1.3.

Для каждой из гармоник построить векторную диаграмму. Масштабы напряжения m_u и тока m_i на всех диаграммах должны быть одинаковыми.

Заданы:

Фазное напряжение u_A=150sin(ωt+30°)+90sin(3ωt–30°)+60sin(5ωt+60°) В;

период несинусоидального напряжения T=0,02 с;

параметры элементов:

R₁=25+2N Ом;    X_L1=0,1+0,05M Гн;      X_C1=50–2N мкФ;

R₂=40–2N Ом;    X_L2=0,2–0,01N Гн;       X_C2=40+5M мкФ;

R₃=30+3N Ом.

Задача 2

В электрической цепи в момент времени t=0 происходит коммутация. Схему цепи выбрать по таблице 2.1.

Таблица 2.1

Рассчитать указанную в таблице 2.1 величину двумя методами (классическим и операторным) и построить временную диаграмму рассчитанной величины для интервала времени  –2τ ≤ t ≤ 7τ,  где τ – постоянная времени цепи.

Параметры элементов:

E=100+10M+N В;       L=0,5+0,01(M+N) Гн;          C=100–(M+N) мкФ;

R₁=20+2N Ом;             R_1.1=30+2N Ом;           R_1.2=20 Ом;

R₂=40+N Ом;               R_2.1=20+N Ом;             R_2.2=20 Ом;

R₃=30+10M Ом.

Задача 3

В электрической цепи (рис. 3.1) источник с ЭДС e=1000sin(ωt+0°) В при частоте f=50 Гц через линию электропередачи (R_л, X_л) питает нагрузку (R_н, X_н). В момент t=0 в конце линии происходит короткое замыкание, отображаемое замыканием контакта S1.

Заданы:

полное сопротивление нагрузки Z_н=100+10N Ом;

коэффициент мощности нагрузки cosφ_н=0,8+0,01(M+N);

полное сопротивление линии электропередачи Z_л=(0,08+0,01M)Z_н Ом;

отношение сопротивлений X_л/R_л=5 для линии электропередачи.

Требуется:

1. выполнить расчёт исходного (до короткого замыкания) режима цепи и построить векторную диаграмму цепи;
2. выполнить расчёт переходного процесса в линии электропередачи после короткого замыкания. Дополнить векторную диаграмму исходного режима вектором установившегося тока короткого замыкания;
3. для первого периода короткого замыкания построить временную диаграмму тока короткого замыкания и его составляющих (установившейся и свободной). Найти максимальный ток короткого замыкания и сравнить его с установившимся.

Задача 4

По заданным в условии задачи выражениям построить в одной системе координат вольтамперные характеристики нелинейных элементов электрической цепи и линейного элемента.

Выполнить методом последовательных приближений аналитический расчёт токов в нелинейной электрической цепи постоянного тока по схеме рис. 4.1. Допускаемую погрешность расчёта принять равной 0,5 %.

Заданы:

постоянная ЭДС источника E=100+10N+2M В;

вольтамперная характеристика нелинейного элемента НЭ1 задана выражением

U₁=(20+N)I₁+2(M+N)(I₁)² В;

вольтамперная характеристика нелинейного элемента НЭ2 задана выражением

I₂=0,02U₂+10^–6(M+0,1N)(U₂)³ А;

R₃=50 Ом.

Задача 5

Рассчитать магнитные потоки в ветвях магнитной цепи (рис. 5.1) графически при постоянной магнитодвижущей силе.

Материал магнитной цепи – сталь 1211, кривая намагничивания которой приведена в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Заданы:

количество витков обмотки w=1000+100M+10N;

постоянный ток в обмотке I=0,9+0,02N А;

средние длины ферромагнитных участков магнитной цепи   l₁=l₃=18+M см;
l₂=6 см;

немагнитный зазор l₀=0,1+0,005N мм;

площади поперечных сечений участков магнитной цепи S₂=S₃=4+0,5M см²;
S₁=2 S₂.