Методические указания и задания к контрольной работе по дисциплине Основы электротехники


КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ»
Методические указания и задания
к контрольной работе по дисциплине
Основы электротехники
для студентов заочной формы обучения
по специальности 08.02.01 «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений»
Уссурийск
2016
Составитель: Васькина В.П., преподаватель кафедры механических
специальностей КГА ПОУ «Дальневосточный технический колледж»

Методические рекомендации к выполнению домашней контрольной работы по дисциплине «Основы электротехники» составлены на основе федерального образовательного стандарта по специальности 08.02.01 «Строительство зданий и сооружений», дисциплина входит в общепрофессиональный цикл. Контрольные задания для студентов-заочников разработаны в соответствии с требованиями ФГОС СПО по дисциплине и Положении о письменных контрольных работах на отделении заочного и дополнительного образования КГА ПОУ СПО «Дальневосточный технический колледж». Содержат требования к структуре, содержанию, оформлению и рецензированию контрольной работы учебной дисциплины.
Содержание
Пояснительная записка 4
Основные требования к содержанию и оформлению контрольных работ 5
Обозначен6ия и сокращения 7
Задания и методические указания по выполнению домашней контрольной работы 7
Список информационного обеспечения 41



Пояснительная записка
Учебная дисциплина «Основы электротехники» является частью программы подготовки специалистов среднего звена по специальности 08.02.01 «Эксплуатация зданий и сооружений» (базовой подготовки). Дисциплина входит в общепрофессиональный цикл.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь:
- читать электрические схемы;
- вести оперативный учет работы энергетических установок.
В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать:
- основы электротехники и электроники;
- устройство и принцип действия электрических машин и трансформаторов;
- аппаратуру управления электроустановками.
При выполнении контрольной работы следует руководствоваться общими указаниями по выполнению письменных контрольных работ.
Все задания для контрольной работы разделены на 10.
Номер варианта выполняемого задания устанавливается по последней цифре индивидуального шифра студента.
Задание по данной дисциплине состоит из практических задач с контрольными вопросами.
Критерии оценок:
Домашняя контрольная работа оценивается по зачетной системе.
Зачет ставиться преподавателем, если контрольная работа выполнена:
100 % – работа выполнена по стандартной или самостоятельно разработанной методике в полном объеме, без ошибок в расчетах, с подробными пояснениями по ходу решения, сделаны полные аргументированные выводы, аккуратно оформлена.
80% – работа выполнена по стандартной методике, без ошибок в расчетах, даны недостаточно полные объяснения, сделаны выводы.
60% – работа имеет не полные ответы на вопросы, но соответствует теме, расчеты сделаны без ошибок, но имеет некоторые недочеты в оформлении. (Контрольная работа обязательно дорабатывается и защищается на экзамене).
Незачет – студент не справился с заданием (выполнено менее 60% задания), не раскрыто основное содержание вопросов, имеются грубые ошибки в освещении вопроса, в решении задач и т. д., а также выполнено не самостоятельно.
2. Основные требования к содержанию и оформлению контрольных работ
В процессе выполнения домашней контрольной работы необходимо выполнять следующие требования:
- подборку материала осуществлять самостоятельно, на основе углубленного изучения нормативно-справочной и специальной литературы в соответствии с задание ДКР.
- четко и последовательно излагать материал в соответствии с самостоятельно составленным или предложенным преподавателям планом; в текстовой части каждый вопрос плана должен быть выделен отдельно.
- выполняя практическое задание в ДКР необходимо при оформление формул расчета показателей использовать преимущественно общепринятые условные обозначений. Формулы в рамки не заключаются. Расшифровки символов, входящих в формулу, должны быть приведены непосредственно под формулой. Значение каждого символа записывают с новой строки в той последовательности, в какой они приведены в формуле. Формулы в работе нумеруют арабскими цифрами в пределах вопроса (задания). Номер формулы состоит из номера вопроса (задания) и порядкового номера формулы в данном вопросе (задании), разделенных точкой. Номер указывают с правой стороны листа на уровне нижней строки формулы в круглых скобках (2- вторая формула первого вопроса). При ссылке в тексте на формулу указывают в скобках ее порядковый номер.
- схемы, графики, диаграммы и другие иллюстрации располагают сразу после ссылки на них в тексте и нумеруют в пределах задания арабскими цифрами, именуя их рисунками. Вслед за номером пишут название. Например: Рис.1.1 Структурная схема выпрямителя.
- таблицы, содержащие цифровой материал, записываются с названием и номером. Порядковый номер вопроса и таблицы указываются в левом углу с названием таблицы в одной строке. Например: таблица 2.3 – третья таблица во втором вопросе.
- на весь приведенный иллюстративный материал должны быть ссылки в тексте работы.
- в конце каждого вопроса следует формулировать выводы по существу изложенного материала. Вывод должен логически завершать проведенные рассуждения. Обычно выводы начинаются оборотом «таким образом,…» или «итак…», затем формулируется содержание самих выводов. Выводы должны быть краткими, конкретными и вытекать из изложенного материала.
- наличие и правильное оформление списка литературы (с точными библиографическими данными), которую студент изучил и использовал при написании контрольной работы.
- на последней странице работы (после списка литературы) ставится дата выполнения контрольной работы и подпись студента.
- ДКР должна иметь титульный лист, который содержит название учебного заведения, специальность; название предмета, по которому написана контрольная; курс, группа; фамилия, имя и отчество студента, домашний адрес и телефон.
- объем контрольной работы должен составлять 7-15 печатных листов, либо 6-12 страниц текста в ученической тетради. Допускается увеличение объема работы (в зависимости от предмета) на 20-30 %.
- работы оформляются на одной стороне стандартного листа формата А4 (210х297 мм) белой односортной бумаги или ученической тетради. Работы оформляются одним из двух способов: компьютерным или рукописным. Если работа выполняется компьютерным способом – текст оформляется шрифтом Times New Roman, кегль шрифта 12-14 пунктов, межстрочный интервал – полуторный. При оформлении рукописным способом работа пишется разборчивым почерком. Высота букв и цифр должна быть не менее 2,5 мм. Для пометок рецензента должны быть оставлены поля шириной 3-4 см. Работа должна иметь общую нумерацию страниц. Номер страницы не ставится на титульном листе.
3. Обозначения и сокращения
В методических рекомендациях могут быть использованы обозначения в виде аббревиатур и сокращения терминов:
РФ – Российская Федерация;
ГОС – государственный образовательный стандарт;
ФГОС – федеральный государственный образовательный стандарт
СПО – среднее профессиональное образование;
ППССЗ – программа подготовки специалистов среднего звена;
ОГСЭ – общие гуманитарные и социально-экономические дисциплины;
ЕНМД – естественнонаучные и математические дисциплины;
ОПД – общепрофессиональные дисциплины;
СД – специальные дисциплины;
ДВ – дисциплины по выбору студента, устанавливаемые образовательным учреждением
ПМ – профессиональный модуль;
МДК – междисциплинарный курс.
Задания и методические указания по выполнению домашней контрольной работы.
Домашняя контрольная работа представлена в десяти вариантах, каждый из которых включает четыре задания. Вариант определяется по последней цифре номера зачётной книжки студента.
Работы, выполненные не по своему варианту, не засчитываются и возвращаются учащемуся.
ЗАДАНИЕ 1
Для электрической цепи постоянного тока (рис. 1) определить ток I, напряжение на зажимах потребителя U, мощность потребителя электроэнергии Р2 и источника питания Р1, КПД η установки. ЭДС источника Е, внутренние сопротивление источника R0, сопротивление резисторов R1, R2,R3, а также положение выключателей В1 и В2 для соответствующих вариантов задания приведены в таблице 1
Табл. 1
Величины Варианты контрольного задания 1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Е, В
R0, Ом
R1, Ом
R2, Ом
R3, Ом 6
0,2
-
-
1 6
0,2
-
1
3 6
0,2
-
-
4 6
0,5
-
5
5 6
0,4
3
-
6 6
0,3
-
2
6 6
0,4
2
-
8 12
0,6
-
3
3 12
0,4
3
-
2 12
0,4
-
4
4
Замкнутые выключатели В2В1В2В1В2В1В2В1В2В12821305343535
Рис. 1
Методические указания к выполнению задания 1
Решение задачи №1 требует знания закона Ома, методики определения эквивалентного сопротивления при смешанном соединении резисторов и мощности в цепях постоянного тока, КПД установки.
Пример 1

Для электрической цепи постоянного тока определить ток I, напряжение на зажимах потребителя U, мощность потребителя электроэнергии Р2 и источника питания Р1, КПД η установки. Если ЭДС источника Е=6В, внутренние сопротивление источника R0=0,1Ом, сопротивление резисторов R2=3Ом, R3=1Ом, выключатель В1 замкнут.
Р е ш е н и е
Ток в цепи при разомкнутых выключателях В1 или В2 определяется уравнением, составленным по закону Ома для полной цепи
I = Е / ∑R+R0
Находим сопротивление R
R = R2 R3 / R2 + R3 R23 = 3·1/3+1 = 0,75 Ом
∑R+R0 = 0,75 + 0,1 = 0,85 Ом
I = 6/0,85 = 7А
2. Напряжение потребителя по закону Ома
U = I·R U = 7· 0,85 = 5,25 В
3. Мощность источника питания P1 = E·I
P1 = 6·7= 42 Вт
Мощность потребителя Р2 = U·I
Р2 = 5,25·7 = 36,75 Вт
4. КПД η = Р2/Р1· 100%
η = (36,75/42) · 100 = 87,5 %
ЗАДАНИЕ 2
Потребители электрической энергии питаются от трехфазного двухобмоточного понижающего трансформатора с номинальной мощностью Sном при номинальном первичном U1ном и вторичном U2ном линейных напряжениях с номинальной частотой f =50 Гц.
Технические данные трансформатора: потери мощности при холостом ходе Р0, потери мощности при коротком замыкании Рк, напряжение короткого замыкания Uк% при токах в обмотках I1ном и I2ном равных номинальным. Способ соединения обмоток трансформатора «звезда».
Принимая во внимание паспортные данные трансформатора, приведенные для соответствующего варианта задания в таблице 2, определить коэффициент трансформации К, коэффициент полезного действия ηном при номинальной нагрузке, cosφ=0,8, токи в первичной I1ном и во вторичной I2ном обмотках, фазные первичные U10 и вторичные U20 напряжения при холостом ходе, вторичное напряжение U2 при токе нагрузке I2=2I2ном и cosφ=0,7
Табл.2
Технические данные трансформатора Варианты контрольного задания 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0
Тип
Sном, кВ·А
U1ном кВ
U2ном кВ
Р0, кВ
Рк, кВ
Uк, % ТМ-25/6-10
25
6 10
0,23 0,40
0,13
0,60
4,5 ТМ-40/6-10
40
6 10
0,23 0,40
0,175
0,88
4,5 ТМ-63/6-10
63
6 10
0,23 0,40
0,24
1,28
4,5 ТМ-100/6-10
100
6 10
0,23 0,40
0,33
1,97
6,5 ТМ-160/6-10
160
6 10
0,23 0,40
0,51
2,65
4,5
Методические указания к выполнению задания 2
При решении задач № 2, необходимо знать устройство, принцип действия и работу однофазных трансформаторов. Уметь определять по техническим характеристикам электрические величины, характеризующие работу трансформатора, выбирать тип трансформатора и конденсаторной батареи.
Пример 2
Потребители электрической энергии питаются от трехфазного двухобмоточного понижающего трансформатора с номинальной мощностью Sном = 25 кВ·А при номинальном первичном U1ном = 6кВ и вторичном U2ном = 0,23кВ линейных напряжениях с номинальной частотой
f =50 Гц. Технические данные трансформатора: потери мощности при холостом ходе Р0 = 0,13 кВт, потери мощности при коротком замыкании Рк = 0,60 кВт напряжение короткого замыкания Uк = 4,5% при токах в обмотках I1ном и I2ном равных номинальным. Способ соединения обмоток трансформатора «звезда».
Принимая во внимание паспортные данные трансформатора, определить коэффициент трансформации К, коэффициент полезного действия ηном при номинальной нагрузке, cosφ=0,8, токи в первичной I1ном и во вторичной I2ном обмотках, фазные первичные U10 и вторичные U20 напряжения при холостом ходе, вторичное напряжение U2 при токе нагрузке I2=2I2ном и cosφ=0,7.
Решение
Коэффициент трансформации К при соединении обмоток трансформатора звездой
K = U1ном/U2ном К = 0,2609 Номинальные токи при Sном = S1ном = S2ном
Первичной обмотки I1ном = I1ном = 2,4A
Вторичной обмотки I2ном = I2ном = 62,83A
Номинальные фазные напряжения трансформатора (√3 = 1,73)
U1фном = U1фном = 3,47кВ
U2фном = U2фном = 0,13кВ
Активное сопротивление короткого замыкания
Rк = R1 + R'2 = Rк = 34,49 Ом
Сопротивление первичной обмотки R1 = R'2 = R1 = 17,25Ом
Вторичной обмотки R2 = R2 = 0,025 Ом
6. Коэффициент полезного действия трансформатора при номинальной нагрузке (β = 1) ηном = ηном = 0,96
Сопротивление короткого замыкания:
полное Zк = Zк = 0,065 Ом
индуктивное Хк = Х1 + Х'2 = Хк = 0,06 Ом
Индуктивные сопротивления:
Первичной обмотки Х1 = Х'2 = Х1 = 0,3Ом
Вторичной обмотки Х2 = Х2 = 0,044мОм
ЗАДАНИЕ 3
Предприятие потребляет активную мощность Р2 при коэффициенте мощности cosφ. Энергосистема предписала уменьшить потребляемую мощность до 450 квар. Определить необходимую мощность конденсаторной батареи и выбрать ее тип, необходимую трансформаторную мощность и коэффициент нагрузки в двух случаях: а) до установки батареи; б)после установки батареи. Выбрать тип трансформатора. Номинальное напряжение сети 1кВ. Р2 и cosφ для соответствующих вариантов задания приведены в таблице 3.
Табл.3
Величины Варианты контрольного задания 3
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Р2сosφ1490
0,71 1580
0,73 1510
0,71 1520
0,72 1500
0,72 1530
0,72 1540
0,72 1480
0,71 1600
0,73 1470
0,71
Методические указания к выполнению задания 3
Пример 3
Предприятие потребляет активную мощность Р2=1550 кВт при коэффициенте мощности cosφ2 = 0,72. Энергосистема предписала уменьшить потребляемую мощность до 450 квар. Определить: 1) Необходимую мощности конденсаторной батареи и выбрать ее тип; 2)необходимую трансформаторную мощность и коэффициент нагрузки в двух случаях: а) до установки батареи; б)после установки батареи. Выбрать тип трансформатора. Номинальное напряжение сети 1 кВ.
Решение
1. Необходимая трансформаторная мощность до установки конденсаторов S тр = = = 2153 кВ А
По табл.1 выбираем трансформатор типа TM-2500/IO с номинальной мощностью 2500 кВ·А. Коэффициент нагрузки
кн = = 0,86
2. Необходимая реактивная мощность
Q = S тр sinφ = 2153 - 0,693 = 1492 кварЗдесь sinφ2 = 0,693 находим по таблицам Брадиса, зная cosφ2
3. Необходимая мощность конденсаторной батареи
Q б = Q – Qэ = 1492 - 450 = 1042 кварПо табл.2 выбираем конденсаторные установки типа УК-0,38-540Н мощностью 540 квар в количестве 2 шт. Общая реактивная мощность составит Q'6 = 2·540 = 1080 квар, что близко к необходимой мощности 1042 квар4. Некомпенсированная реактивная мощность
Q иск = Q - Q'6 = 1492-1080 = 412квар
5. Необходимая трансформаторная мощность

Принимаем к установке один трансформатор ТМ-1600/10 мощностью 1600 кВ А. Его коэффициент нагрузки составит: кн = 1604/1600 ≈ 1,0
Таким образом, компенсация реактивной мощности позволила значительно уменьшить установленную трансформаторную мощность.
Табл.1
Технические характеристики трансформаторов
Тип трансформатора Sном,
кВ·А Напряжение обмоток
кВ Потери мощности,
кВт Uк,
% I1х
%
Uном1 Uном2 РстРо.номТМ-25/6;10 25 6, 10 0,23; 0,4 0,13 0,69 4,7 3,2
ТМ-40/6;10 40 0,23; 0,4 0,175 1,0 4,7 3,0
ТМ-63/6;10 63 0,23; 0,4 0,24 1,47 4,7 2,8
ТМ-100/6;10 100 0,23; 0,4 0,33 2,27 6,8 2,6
ТМ-160/6;10 160 0,23; 0,4; 0,69 0,51 3,1 4,7 2,4
ТМ-250/6;10 250 0,23; 0,4; 0,69 0,74 4,2 4,7 2,3
ТМ-400/6;10 400 0,23; 0,4; 0,69 0,95 5,5 4,5 2,1
ТМ-630/6;10 630 0,23; 0,4; 0,69 1,31 7,6 5,5 2,0
ТМ-1000/6;10 1000 0,23; 0,4; 0,69 2,45 12,2 5,5 2,8
6,10 ТМ-1600/6;10 1600 0,23; 0,4; 0,69 3,3 18,0 5,5 2,6
ТМ-2500/6;10 2500 10 0,4; 0,69; 10,5 4,3 24,0 5,5 1,0
Табл.2
Технические данные комплектных конденсаторных установок напряжением 380 ВТип установки Qб,
КварТип установки Qб,
КварТип установки Qб,
КварУК-0.38-75 75 УК-0.38-220Н 220 УК-0.38-330Н 330
УК-0.38-78 78 УК-0.38-225 225 УК-0.38-430Н 430
УК-0.38-110Н 110 УК-0.38-300Н 300 УК-0.38-450Н 450
УК-0.38-150Н 150 УК-0.38-320Н 320 УК-0.38-540Н 540
ЗАДАНИЕ 4
Задача 1. Составить схему однофазного мостового выпрямителя, используя стандартные диоды Д205, Д215Б, КД202Н. Параметры диодов приведены в таблице 4 в Методических указаниях. Мощность потребителя P d =150 Вт при напряжении питания U d = 150 Вт.
Задание: Начертить схему выпрямителя, пояснить принцип действия с помощью временных графиков напряжений.
Указание. См. решение примера в Методических указаний.
Задача 2. Составить схему трёхфазного однотактного выпрямителя, используя стандартные диоды типа Д218. Параметры диодов приведены в таблице 4 в Методических указаниях. Мощность потребителя Pd = 200 Вт при напряжении питания Ud= 400 В.
Задание: Начертить схему выпрямителя, пояснить принцип действия с использованием временных графиков напряжений.
Указание. См. решение примера в методических указаниях.
Задача 3. Составить схему однофазного мостового выпрямителя, используя стандартные диоды типа Д214. Параметры диода приведены в таблице 4 в методических указаниях. Мощность потребителя Pd = 600 В при напряжении питания Ud = 80 В.
Задание: Начертить схему выпрямителя, пояснить принцип его действия с помощью временных графиков напряжений.
Указание. См. решение примера в Методических указаниях.
Задача 4. Двухфазный, двухполупериодный выпрямитель должен питать потребитель постоянным током. Мощность потребителя Pd = 150 Вт при напряжении Ud = 50 В.
Составить схему на диоде Д215Б. Параметры диода даны в таблице 4 в Методических указаниях.
Задание: Начертить схему выпрямителя, пояснить принцип действия , используя временные графики напряжений.
Указание. См. решение типового примера в методических указаниях.
Задача 5. Составить схему трёхфазного мостового выпрямителя для питания потребителя постоянным током. Мощность потребителя Pd = 200 Вт при напряжении Ud = 40 В. Стандартные диоды выбрать из таблицы № 4 Методических указаний по дисциплине.
Задание: Пояснить принцип действия выпрямителя, используя временные графики напряжений.
Указание. См. решение примера в Методических указаниях.
Задача 6. Трёхфазный однотактный выпрямитель питает потребитель мощностью Pd = 90В при напряжении Ud = 30 В. Следует выбрать один из трёх типов полупроводниковых диодов: Д218, Д222, Д232Б. Параметры диодов даны в таблице в Методических указаниях.
Задание: Начертите схему выпрямителя, поясните принцип действия с помощью временных графиков напряжения.
Указание. См. решение примера в Методических указаниях
Задача 7. Составить схему двухфазного двухполупериодного выпрямителя, используя стандартный диод Д232, параметры которого даны в таблице 4 в Методических указаниях.
Мощность потребителя Pd = 1000 Вт с напряжением питания Ud = 200 В.
Задание: Начертить схему выпрямителя, пояснить принцип действия, используя временные графики напряжений.
Указание. См. решение типового примера в методических указаниях.
Задача 8. Составить схему однофазного мостового выпрямителя используя стандартные диоды типа Д233Б. Параметры диода приведены в таблице № 4 в Методических указаниях. Мощность потребителя Pd = 500 Вт при напряжении питания Ud = 400 В.
Задание: Начертить схему выпрямителя, пояснить принцип действия, используя временные графики напряжений.
Указание. См. решение примера в Методических указаниях.
Задача 9. Составить схему трёхфазного мостового выпрямителя, выбрав стандартные диоды из таблицы №4. Методических указаний по дисциплине. Мощность потребителя Pd = 75Вт при напряжении питания Ud =150 В.
Задание: Начертить схему выпрямителя, пояснить принцип действия, используя временные графики напряжений.
Указание. См. решение типового примера в методических указаниях.
Задача 10. Однофазный мостовой выпрямитель питает потребитель постоянным током. Мощность потребителя Pd = 250Вт при напряжении питания Ud =200В.
Составить схему выпрямителя на диоде типа Д221. Параметры диодов приведены в таблице №4. в методических указаниях.
Задание: Начертить схему выпрямителя. Пояснить принцип действия, используя графики напряжений.
Указание. См. решение типового примера в методических указаниях.
Методические указания к выполнению задания 4
Задача относится к расчету выпрямителей переменного тока, собранных на полупроводниковых диодах. Основными параметрами полупроводниковых диодов являются допустимый ток Iдоп., на который рассчитан данный диод и обратное напряжение Uобр. Ток потребителя определяют из формулы мощности (если мощность задана):
Затем сравнивают ток потребителя с допустимым (табличным) током и выбирают диоды для схем выпрямителя:
Для однополупериодной схеме выпрямления ток через диод равен току потребителя, т.е. Iдоп.≥Id;
Для двухполупериодной и мостовой схемах выпрямления ток через диод равен половине тока потребителя, т.е. Iдоп.≥0,5Id;
Для трехфазной схемы выпрямления ток через диод составляет треть тока потребителя, т.е. Iдоп.≥ ;
Напряжение для одно- и двухполупериодного выпрямления Uв=3,14Ud, для мостового выпрямителя Uв=, для трехфазного выпрямителя Uв=2,1Ud. При выборе диода должно соблюдаться условие Uобр.>Uв.
Прежде чем решать задачи, рассмотрите следующие примеры.
Пример 1. Для питания постоянным током потребителя мощностью при напряжении необходимо собрать схему двухфазного двухполупериодного выпрямителя, используя стандартные диоды типа Д243Б.
Решение:
Выписываем из таблицы 2 параметры диода Д243Б:
,
Определяем ток потребителя:

Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящий период:
Uв=3,14Ud=3,14·100=314В
Проверяем диод по параметрам тока и напряжению: Iдоп>0,5Id, Uобр>Uв
Условие для тока выполняется т.к 0,5Id=0,5·2,5=1,25А 1,25<2
Для напряжения условие не выполняется т.к 200<314 т.е Uобр<Uв.
5. Составляем схему выпрямителя. Чтобы выполнить условие Uобр>Uв, необходимо два диода соединить последовательно, тогда Uобр = 200·2=400В. 400В>314В. Схема выпрямителя показана на рисунке 1

Пример 2. Составить схему однофазного мостового выпрямителя, использовав один из трех диодов: Д222, КД202Н, Д215Б. Мощность потребителя Рd =300 Вт, напряжение потребителя Ud=200В.
Решение:
Выписываем из таблицы данные диодов:
Д222: Iдоп=0,4 А, Uобр=600В
КД202Н: Iдоп=1 А, Uобр=500 В
Д215Б: Iдоп=2 А, Uобр=200 В.
2. Определим ток потребителя:
3. Напряжение в непроводящий период для мостовой схемы:
Uв=1,57 Ud=1,57·200=314 В
4. Выбираем диод из условий Iдоп.≥0,5Id=0,5·1,5=0,75А и Uобр.>Uв=314В этим условиям удовлетворяет диод КД202Н Iдоп=1>0,75 А, Uобр=500>314 В Диод Д222 подходит по напряжению, но не подходит по току, Д215Б подходит по току, но не подходит по напряжению.
5. Составляем схему мостового выпрямителя (рисунок 2)

Пример 3. Для питания постоянным током потребителя мощностью при напряжении собрать схему трехфазного однотактного выпрямителя на диодах Д207.
Решение:
Выписываем из таблицы 2 параметры диода Д207:
Iдоп=0,1 А, Uобр=200В
Определяем ток потребителя:

Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящую часть периода:
Uв=2,1 Ud=2,1·80=168В
4. Проверяем диод по параметрам Iдоп≥, Uобр>Uв
В данном случае условие по допустимому току не выполняется, т.к. , чтобы выполнить это условие следует в каждую фазу включить два диода параллельно, тогда .
, 200 В >168 В, условие по обратному напряжению выполняется. Схема трехфазного выпрямителя представлена на рисунке 3.

Пример 4. Начертите схему трехфазного мостового выпрямителя для питания постоянным током потребителя мощностью при напряжении , выбрав стандартные диоды из таблицы 2. Пояснить принцип действия выпрямителя, используя временные графики напряжений.
Решение:
Определяем ток потребителя:

Определяем напряжение, действующее на диод в непроводящую часть периода.

Для трехфазной мостовой схемы диоды должны удовлетворять по допустимому прямому току , по обратному напряжению
Из таблицы 2 выбираем диод Д224В, удовлетворяющий этим условиям. Его параметры , . Схема трехфазного мостового выпрямителя приведена на рисунке 4.

В этой схеме три диода VD2, VD4, VD6 объединены в катодную группу, а три диода VD1, VD3, VD5 – в анодную группу. При работе схемы ток всегда проводят два диода: один в катодной группы, а другой в анодной. В любой момент времени в катодной группе открыт тот диод, потенциал анода которого выше потенциала анодов других диодов в группе, а в анодной группе открыт тот диод, потенциал катода которого ниже потенциалов катодов других диодов.
На рисунке 5 построены кривые фазных напряжений. Как видно из рисунка, диоды схемы проводят ток в течение 1/3 периода.

На рисунке 6 построена кривая выпрямленного напряжения. Кратность пульсаций выпрямленного напряжения по отношению к частоте сети равна шести.

Таблица 2
Технические данные полупроводниковых диодов
Тип диода Тип диода
Д7Г 0,3 200 Д231 10 300
Д205 0,4 400 Д231Б 5 300
Д207 0,1 200 Д232 10 400
Д209 0,1 400 Д232Б 5 400
Д2210 0,1 500 Д233 10 500
Д211 0,1 600 Д233Б 5 500
Д214 5 100 Д234Б 5 600
Д214А 10 100 Д242 5 100
Д214Б 2 100 Д242А 10 100
Д215 5 200 Д242Б 2 100
Д215А 10 200 Д243 5 200
Д215Б 2 200 Д243А 10 200
Д217 0,1 800 Д243Б 2 200
Д218 0,1 1000 Д244 5 50
Д221 0,4 400 Д244А 10 50
Д222 0,4 600 Д244Б 2 50
Д224 5 50 Д302 1 200
Д224А 10 50 Д303 3 150
Д224Б 2 50 Д304 3 100
Д226 0,3 400 Д305 6 50
Д226А 0,3 300 КД202А 3 50
КД202Н 1 500
Список информационного обеспечения:
Основные источники:
Данилов И.А., Иванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. – М.: Мастерство, 2010
Синдеев Ю.Г. Электротехника с основами электроники – Ростов н/Дону: Феникс, 2015
Евдокимов Ф.Е Общая электротехника. – М.: Высш. школа, 2014
Китаев В.Е. Электротехника с основами промышленной электроники. – М.: Высш. школа, 2005

Приложенные файлы

  • docx fail33
    Размер файла: 170 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий