Трехфазный электрические цепи переменного тока.

Общие сведения о трехфазных электрических цепях. Сведение обмоток трехфазного генератора и потребителей звездой и треугольником. Симметричная и несимметричная нагрузка. Трехпроводная и четырехпроводная линия. Роль нулевого провода. Расчет трехфазных цепей с использованием законов Ома и векторных диаграмм. Мощность трехфазной цепи.

Студент 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.

Самостоятельная работа студентов.

Составить схему подсоединения однофазных и трехфазных потребителей и трехфазным цепям переменного тока.

Вычертить в конспекте векторную диаграмму трехфазной цепи со смещением нейтрали.

Задания к выполнению контрольной работы по дисциплине

«Электротехника»

ЗАДАНИЕ №1

№1

С1=15мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=20мкф

С общ. - ?

№2

С1=С6=10мкф

С2=С3=С4=6мкф

С5=8мкф

Собщ. - ?

№3

С1=С6=30мкф

С2=20мкф

С3=С4=С5=30мкф

С общ. - ?

№4

С1=С2=10мкф

С3=С4=20мкф

С5=10мкф

С общ. - ?

№5

С1=6мкф

С2=5мкф

С3=10мкф

С4=2мкф

С общ. - ?

№6

С1=С2=С3=30мкф

С4=С5=5мкф

С общ. - ?

№7

С1=С2=С3=90мкф

С4=50мкф

С5=30мкф

С общ. - ?

№8

С1=5мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=10мкф

С общ. - ?

№9

С1=С2=20мкф

С3=С4=10мкф

С5=5мкф

С общ. - ?

№10

С1=10мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=40мкф

С6=10мкф

С общ. - ?

№11

С1=С2=20мкф

С3=С4=10мкф

С5=630мкф

С общ. - ?

№12

С1=20мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=С6=30мкф

С общ. - ?

№13

С1=30мкф

С2=С3=С4=60мкф

С5=10мкф

С общ. - ?

№14

С1=С2=20мкф

С3=С4=20мкф

С5=5мкф

С общ. - ?

№15

С1=С2=20мкф

С3=С4=10мкф

С5=30мкф

С общ. -?

№16

С1=15мкф

С2=С3=10мкф

С4=С5=20мкф

С общ. – ?

№17

С1=5мкф

С2=С3=20мкф

С4=10мкф

С общ. - ?

№18

С1=10мкф

С2=20мкф

С3=С4=С5=60мкф

С общ. - ?

№19

С1=5мкф

С2=С3=20мкф

С4=10мкф

С5=10мкф

С общ. - ?

№20

С1=15мкф

С2=С3=20мкф

С4=С5=10мкф

С общ. - ?

№21

С1=С2=5мкф

С3=С4=10мкф

С5=20мкф

С общ. - ?

№22

С1=С6=10мкф

С2=С3=С4=6мкф

С5=8мкф

С общ. - ?

№23

С1=С2=10мкф

С3=С4=5мкф

С5=10мкф

С общ. - ?

№24

С1=С2=2мкф

С3=5мкф

С4=6мкф

С общ. - ?

№25

С1=10мкф

С2=20мкф

С3=С4=С5=60мкф

С общ. - ?

ЗАДАНИЕ №2

№1. Найти токи

J₄=8A J₅-?

J₆=6A J₇-?

J₁=1A

J₂=6A

J₃=3A

№ 2. Найти токи

J₅=1А J₆=9А J₃=7А

J₁=8А J₂-? J₄-?

№ 3. Найти токи

J₄=20A J₃-? J₇-?

J₁=8A J₅=14A

J₂=2A J₆=1A

№4.

Найти токи

U_AB=240B

U_CД=160B

R₅=12 J₂=20A

J₄=15A J₅=5A

R_AB-? R_CД-? R₁-?

R₂-? R₃-? _R4-?

J₁-? J₃-? J-?

№ 5. Найти токи

U_AB=100B R₂=10 Ом

R₅=20 Ом J₂=6A

J₄=1,6A J₅=2,4A

U_CД-? R_AB-? R_CД-?

R₁-? R₃-? R₄-?

J₁-? J₃-?

№ 6.

Найти токи методом узлового напряжения.

Е₁= Е₂= Е₃=10B

R₁=2Ом R₂=1Ом R₃=5Ом R₄=1Ом

№ 7.

Составить уравнения по методу контурных токов.

№ 8.

Найти токи методом узлового напряжения

Е₁=5В Е₂=10В Е₃=2В

R₁=1Ом R₂=2Ом R₃= R₄=1Ом R₅=2Ом

Найти токи

№ 9.

Найти токи методом узлового напряжения

Е₁=5В Е₂=10В Е₃=6В

R₁=2Ом R₂=5Ом R₃=1Ом

№ 10.

Составить уравнения методом контурных токов.

№ 11.

Составить уравнение методом контурных токов

№ 12.

Составить уравнения по методу контурных токов.

№ 13.

Составить уравнение методом контурных токов.

№ 14.

Составить уравнение методом контурных токов.

№ 15.

Составить уравнение методом контурных токов.

№ 16.

Составить уравнение методом контурных токов.

№ 17.

Составить уравнение методом контурных токов.

№ 18.

Составить уравнения методом контурных токов.

№ 19.

Составить уравнения методом контурных токов.

№ 20.

Составить уравнения методом контурных токов.

№ 21.

Найти токи методом узлового напряжения.

Е₁=5В Е₂=10В Е₃=20В

R₁=2Ом R₂=5Ом R₃=2Ом R₄=8Ом

№ 22.

Составить уравнения методом узловых и контурных уравнений.

№ 23.

Найти токи методом узлового напряжения.

Е₁= Е₂= Е₃=10B

R₁=2Ом R₂=1Ом R₃=5Ом R₄=1Ом

№ 24.

Составить уравнения по 1 и 2 законам Кирхгофа.

№ 25.

Составить уравнения по 1 и 2 законам Кирхгофа.

ЗАДАНИЕ №3

Вариант 1.

Задание № 1. Напишите определение.

1) Конденсатор

2) Электроны

3) Электрическая цепь

4) Закон Ома для участка цепи

5) Ток

Задание № 2.

1) q – это … _________ (одно слово)

2) R – это … _________ (одно слово)

3) P – это … _________ (одно слово)

4) F – это … _________ (одно слово)

5) I – [ ? ]

6) W – [ ? ]

7) C – [ ? ]

8) U – [ ? ]

9) E – [ ? ]

10) F – [ ? ]

11) S – [ ? ]

12) q – [ ? ]

Задание №3. Напишите формулы.

1) Закон Ома для участка цепи.

2) Формула для расчета сечения провода.

Вариант 2.

Задание № 1. Напишите определение.

1) Электрическая работа

2) Протоны

3) Ветвь

4) Закон Ома для полной цепи

5) Напряжение

Задание № 2.

1) U – это … _________ (одно слово)

2) η – это … _________ (одно слово)

3) W – это … _________ (одно слово)

4) φ – это … _________ (одно слово)

5) C – [ ? ]

6) F – [ ? ]

7) S – [ ? ]

8) W – [ ? ]

9) R – [ ? ]

10) E – [ ? ]

11) U – [ ? ]

12) I – [ ? ]

Задание № 3. Напишите формулы.

1) Закон Кирхгофа.

2) Формула для расчета общей ёмкости при последовательном соединении емкости.

Вариант 3.

Задание № 1. Напишите определение.

1) Протоны

2) Ток

3) Узел

4) Источники электрической энергии

5) Конденсатор

Задание №2.

1) I – это … _________ (одно слово)

2) l – это … _________ (одно слово)

3) ∆U – это … _______ (одно слово)

4) y – это … _________ (одно слово)

5) φ – [ ? ]

6) η – [ ? ]

7) q – [ ? ]

8) F – [ ? ]

9) φ – [ ? ]

10) R – [ ? ]

11) I – [ ? ]

12) P – [ ? ]

Задание № 3. Напишите формулы.

1) Закон Кулона.

2) Формула для расчёта мощности.

Вариант 4.

Задание №1. Напишите определение.

1) Электроны

2) Напряжение

3) Закон Кирхгофа

4) Потребители электрической энергии

5) Электрическая цепь

Задание №2.

C – это … _________ (одно слово)

S – это … _________ (одно слово)

E – это … _________ (одно слово)

e – это … _________ (одно слово)

R – [ ? ]

P – [ ? ]

I – [ ? ]

φ – [ ? ]

u – [ ? ]

C – [ ? ]

I – [ ? ]

l – [ ? ]

Задание № 3. Напишите формулы.

1) Закон Ома.

2) Формула для расчета общей емкости при параллельном соединении емкости.

ЗАДАНИЕ №4

Вариант 1

1. К источнику переменного напряжения U = 15 В частотой f = 10 кГц подключена последовательная цепь с активным сопротивлением R = 8 Ом, индуктивностью L = 0,8 мГн и емкостью C = 0,5 мкФ. Требуется определить полное сопротивление Z цепи, силу тока I и напряжения U на элементах R, L, C.

2. Частота переменного тока 50 Гц. Определить сколько времени длится один период Т.

3. Период переменного тока Т=0,02 сек. Определить частоту (f) переменного тока.

Вариант 2

1. К источнику переменного напряжения U = 15 В частотой f = 10 кГц подключена последовательная цепь с активным сопротивлением R = 8 Ом, индуктивностью L = 0,8 мГн и емкостью C = 0,5 мкФ. Требуется определить полное сопротивление Z цепи, силу тока I и напряжения U на элементах R, L, C.

2. Частота переменного тока 55 Гц. Определить сколько времени длится один период Т.

3. Период переменного тока Т=0,03 сек. Определить частоту (f) переменного тока.

Вариант 3

1. К источнику переменного напряжения U = 20 В частотой f = 12 кГц подключена последовательная цепь с активным сопротивлением R = 10 Ом, индуктивностью L = 0,6 мГн и емкостью C = 0,8 мкФ. Требуется определить полное сопротивление Z цепи, силу тока I и напряжения U на элементах R, L, C.

2. Частота переменного тока 60 Гц. Определить сколько времени длится один период Т.

3. Период переменного тока Т=0,04 сек. Определить частоту (f) переменного тока.

Вариант 4

1. К источнику переменного напряжения U = 25 В частотой f = 10 кГц подключена последовательная цепь с активным сопротивлением R = 24 Ом, индуктивностью L = 0,8 мГн и емкостью C = 0,4 мкФ. Требуется определить полное сопротивление Z цепи, силу тока I и напряжения U на элементах R, L, C.

2. Частота переменного тока 100 Гц. Определить сколько времени длится один период Т.

3. Период переменного тока Т=0,05 сек. Определить частоту (f) переменного тока.

ЗАДАНИЕ №5

Вариант 1

1. Линейное напряжение в сети U=380В, а линейный ток равен I=5А.Определить фазное напряжение, если симметричная нагрузка соединена «треугольником».

2. К трехфазной цепи с линейным напряжением 380 В присоединили симметричную нагрузку, активное сопротивление которой в каждой фазе равно 4 Ом. Определить фазные токи и напряжения при соединении нагрузки «звездой».

Вариант 2

1. Линейное напряжение в сети U=380В, а линейный ток равен I=5А.Определить фазное напряжение, если симметричная нагрузка соединена «звездой».

2. К трехфазной цепи с линейным напряжением 220 В присоединили симметричную нагрузку, активное сопротивление которой в каждой фазе равно 4 Ом. Определить фазные токи и напряжения при соединении нагрузки «треугольником».

Вариант 3

1. Линейное напряжение в сети U=220 В, а линейный ток равен I=8А.Определить фазное напряжение, если симметричная нагрузка соединена «треугольником».

2. К трехфазной цепи с линейным напряжением 220 В присоединили симметричную нагрузку, активное сопротивление которой в каждой фазе равно 6 Ом. Определить фазные токи и напряжения при соединении нагрузки «звездой».

Вариант 4

1. Линейное напряжение в сети U=380 В, а линейный ток равен I=8 А. Определить фазное напряжение, если симметричная нагрузка соединена «звездой».

2. К трехфазной цепи с линейным напряжением 220 В присоединили симметричную нагрузку, активное сопротивление которой в каждой фазе равно 4 Ом. Определить фазные токи и напряжения при соединении нагрузки «треугольником».