Коммерциялық емес акционерлік қоғамы
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ
Электротехниканың теориялық негіздері кафедрасы
ЭЛЕКТРОТЕХНИКАНЫҢ ТЕОРИЯЛЫҚ НЕГІЗДЕРІ 1
Тұрақты және айнымалы токты тізбекті есептеу
№ 1-3 есептеу графикалық жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқаулар мен тапсырмалар (бакавриат, 5В081200-Ауыл шаруашылығының энергиямен қамтамасыздандырылуы мамандығының студенттері үшін)
Алматы 2011
Құрастырушылар: М.М. Аршидинов, Ж.А. Айдымбаева. ЭТН 1 Тұрақты және айнымалы токты тізбекті есептеу. № 1-3 есептеу графикалық жұмыстарға арналған әдістемелік нұсқаулар мен тапсырмалар (бакавриат, 5В081200-Ауыл шаруашылығының энергиямен қамтамасыздандырылуы мамандығының студенттері үшін).- Алматы: АЭжБУ, 2011.-17 бет.
ЭТН1 курсының «Тұрақты токтың сызықты электр тізбектері», «Синусоидалы токтың бірфазалы тізбегі» тақырыптары бойынша есептеу-графикалық жұмыстарына тапсырмалар мен әдістемелік нұсқаулар келтірілген.
Есептік сызбалық жұмыс бакалавриат, 5В071800- электроэнергетика мамандығы бойынша оқитын екінші курс студенттеріне арналған.
Без.-40, кесте-9, библиография-8 атау.
Пікір беруші: техн.ғыл.д-р., профессор Қ.Қ.Жұмағұлов
«Алматы энергетика және байланыс университетінің» КЕАҚ, 2011 жылғы жоспары бойынша басылады.
Ó Алматы энергетика және байланыс университеті, 2011ж.
Мазмұны
Кіріспе 4
1Тапсырма. Тұрақты токтың тармақталған сызықты тізбегін есептеу 5
2Тапсырма. Қабылдағыштары аралас қосылған бірфазалы синусоидалы токты электрлі тізбекті есептеу 10
3Тапсырма. Бірфазалы синусоидалы тоқтың тармақталған электр тізбегін есептеу 13
Әдебиеттер тізімі 16
Кіріспе
«Электротехниканың теориялық негіздері 1» (ЭТН1) курсын оқығанда есептеу графикалық жұмыстар (ЕГЖ) оның маңызды компоненті. ЕГЖ-н орындау студентке теориялық жағдайларды практикалық есептеу жасағанда қолдануға, электр тізбегін өз бетінше талдап үйренуге, ал олар ЭТН1 курсын жақсы меңгеруге көмектеседі.
Ұсынылып отырған әдістемелік құралда 3-семестрде оқылатын ЭТН-нің негізгі бөлімдерінің үш ЕГЖ-на тапсырмалар мен нұсқаулар бар. № 1 ЕГЖ тұрақты токтың тармақталған сызықты электр тізбегін электр тізбегінің негізгі әдістерін қолдана отырып есептеуге арналған. № 2 және № 3 ЕГЖ бірфазалы синусоидалы сызықты электр тізбегін кешенді әдіспен есептеу.
Есептеу-графикалық жұмыстарын орындағанда мына шарттар орындалуы керек:
- өз нұсқасын таңдап алуы керек, тапсырманың мәтінін ЕГЖ-ның түсініктемесінде қысқартусыз көшіріп жазылуы керек;
- ЕГЖ-ның әр кезеңіне атау беру қажет, жұмысты қағаздың бір жақ бетіне орындау керек;
- титулды бетте студенттің аты-жөні, тобы және варианты көрсетілуі керек;
- анықталған өлшемдері бар параметлер үшін сәйкес есептеу бірлігін жазу керек, кешендінің үстіне нүкте қою қажет;
- түйіндердің, өлшемдердің, резисторлардың, индуктивтіктердің, сыйымдылықтардың аттарын, токтың және кернеудің оң бағыттарын өзгертпеу керек;
- лездік шамалардың қисығы, векторлық топографиялық, шеңберлік диаграммалар қосымша жабыстырылған миллиметрлік немесе торлы қағазда орындау керек;
- графикте көрсетілген шамалардың аттарын жазу керек. Масштабты графикпен немесе диаграммамен жұмыс істеу ыңғайлы болатындай етіп таңдау керек. Түсініктемеде сұлбаларды сызғыш, циркульді қолдана отырып, қарындашпен орындау керек;
- қолданылған әдебиеттің тізімін келтіру керек.
1 тапсырма. Тұрақты токтың тармақталған сызықты тізбегін есептеу
1.1-1.3 – кестелерінде және 1.1-1.20 суреттерінде берілген электр тізбектері үшін келесі тапсырмаларды орындау керек:
а) Кирхгоф заңдары бойынша теңдеу жүйесін құр;
б) контурлық токтар және түйіндік потенциалдар әдістерімен барлық тармақтарда токты есептеп, екі әдіспен есептелген жауаптарды салыстырып, есептеу қателігін анықтау керек;
в) қуаттардың баланс теңдігін құрып қандай дәлдікпен орындалатындықтарын тексеру;
г) (1.3 – кестесінде берілген) кез-келген токты активті екіполюстік (эквивалетті генератор) әдісімен есептеп және алынған нәтижені контурлық тоқтар және түйіндік потенциалдар әдісімен есептелінген тоқпен салыстыру.
Әдістемелік нұсқаулар:
а) контурлық токтар және түйіндік потенциалдар әдістерімен есептегенде, ток көзін оған балама ЭҚК көзімен ауыстыру керек;
б) түйіндік потенциалдар әдісімен есептегенде, кедергісі нөлге тең тармаққа жанасқан бір түйіндіжерге қосу керек, сонда екінші түйіннің потенциалы сәйкес таңбамен алынған осы тармақтың ЭҚК-не тең болады.
1.1 кесте
|
Түскен жылы |
Сынақ кітапшасының соңғы саны |
|||||||||
|
тақ суреттің № |
1 1.1 |
2 1.2 |
3 1.3 |
4 1.4 |
5 1.5 |
6 1.6 |
7 1.7 |
8 1.8 |
9 1.9 |
0 1.10 |
|
жұп суреттің № |
1 1.11 |
2 1.12 |
3 1.13 |
4 1.14 |
5 1.15 |
6 1.16 |
7 1.17 |
8 1.18 |
9 1.19 |
0 1.20 |
|
Е1, В |
100 |
0 |
0 |
200 |
150 |
0 |
0 |
0 |
250 |
0 |
|
Е2, В |
0 |
120 |
200 |
180 |
0 |
150 |
0 |
180 |
200 |
150 |
|
Е3, В |
120 |
0 |
150 |
0 |
200 |
180 |
100 |
250 |
100 |
0 |
|
Е4, В |
250 |
180 |
0 |
0 |
250 |
200 |
150 |
200 |
0 |
250 |
|
Е5, В |
0 |
250 |
100 |
250 |
0 |
0 |
200 |
0 |
0 |
120 |
|
Е6, В |
200 |
100 |
250 |
150 |
180 |
120 |
220 |
150 |
200 |
100 |
1.2 кесте
|
Түскен жылы |
Сынақ кітапшасының соңғы санының алдындағы саны |
|||||||||
|
тақ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
жұп |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
R1, Ом |
30 |
80 |
60 |
30 |
20 |
100 |
60 |
90 |
30 |
70 |
|
R2, Ом |
70 |
40 |
20 |
80 |
50 |
80 |
50 |
70 |
80 |
50 |
|
R3, Ом |
90 |
60 |
50 |
60 |
70 |
20 |
20 |
90 |
60 |
30 |
|
R4, Ом |
40 |
40 |
70 |
90 |
30 |
90 |
80 |
30 |
20 |
20 |
|
R5, Ом |
60 |
90 |
90 |
40 |
100 |
40 |
60 |
50 |
50 |
40 |
1.3 кесте
|
Түскен жылы |
Аты-жөнінің бірінші әрпі |
||||
|
тақ |
ЕАЖНУ |
МБОЗФЫ |
ВИПХЩТ |
ГКРЭЦЯ |
ДЛСЮЧШ |
|
жұп |
ВИПХЩТ |
ЕАЖНУ |
ДЛСЮЧШ |
МБОЗФЫ |
ГКРЭЦЯ |
|
J,A |
2 |
5 |
3 |
4 |
6 |
|
Токты есептеу |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
I5 |
1.1 сурет 1.2 сурет
1.3 сурет 1.4 сурет
1.5 сурет 1.6 сурет
1.7 сурет 1.8 сурет
1.9 сурет 1.10 сурет
1.11 сурет 1.12 сурет
1.13 сурет 1.14 сурет
1.15 сурет 1.16 сурет
1.17 сурет 1.18 сурет
1.19 сурет 1.20 сурет
2 тапсырма. Қабылдағыштары аралас қосылған бірфазалы синусоидалы токтың электр тізбектерін есептеу
Қабылдағыштары аралас қосылған электр тізбегіне (2.1-2.10-суреттерді қара) синусоидалы кернеу көзі қосылған u=Umsin2πft. Кернеудің істегендегі мәні U, жиілік f және тізбек параметрлері 2.1, 2.2, 2.3-кестелерінде келтірілген.
Келесіні орындау керек:
а) индуктивті Х және сыйымдылық Х кедергілерін, әр тармақтың кешенді кедергісін және барлық тізбектің эквивалентті кешенді кедергілерін есептеу;
б) барлық тармақтағы кешенді ток мәндерін есептеп және олардың лездік мәндерін жазу;
в) токтың векторлық диаграммасына сәйкес қосылған кернеудің векторлық диаграммасын құру [Л1 4.1-4.5, 5.1-5.7; Л2 3.1-3.12, 4.1-4.4; Л3 3.1-3.18; Л4 2,3 тарау, Л5 2 тарау; Л8 7-9].
2.1 кесте
|
Түскен жылы |
Сынақ кітапшасының соңғы саны |
|||||||||
|
тақ суреттің № |
1 2.1 |
2 2.2 |
3 2.3 |
4 2.4 |
5 2.5 |
6 2.6 |
7 2.7 |
8 2.8 |
9 2.9 |
0 2.10 |
|
жұп суреттің № |
0 2.1 |
9 2.2 |
8 2.3 |
7 2.4 |
6 2.5 |
5 2.6 |
4 2.7 |
3 2.8 |
2 2.9 |
1 2.10 |
|
|
100 |
120 |
90 |
80 |
60 |
110 |
70 |
115 |
50 |
85 |
|
|
90 |
- |
130 |
85 |
90 |
40 |
120 |
100 |
110 |
40 |
|
|
110 |
120 |
150 |
- |
110 |
- |
95 |
120 |
90 |
130 |
|
|
60 |
80 |
90 |
100 |
- |
100 |
50 |
95 |
80 |
100 |
2.2 кесте
|
Түскен жылы |
Сынақ кітапшасының соңғы санының алдындағы саны |
|||||||||
|
тақ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
жұп |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
|
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
700 |
900 |
600 |
1000 |
800 |
|
|
35 |
25 |
20 |
15 |
10 |
30 |
20 |
40 |
15 |
30 |
|
|
40 |
20 |
15 |
18 |
20 |
25 |
10 |
30 |
20 |
25 |
|
|
30 |
35 |
25 |
10 |
15 |
18 |
15 |
35 |
10 |
20 |
2.3 кесте
|
Түскен жылы |
Аты-жөнінің бірінші әрпі |
|||||||||
|
тақ |
АЯ |
УЮФ |
КХ |
БЛЦ |
ВМЧ |
ТЭИ |
ЖСЗ |
ДОЩ |
ЕПР |
ГНШ |
|
жұп |
ГНШ |
АЯ |
ЕПР |
УЮФ |
ДОЩ |
КХ |
БЛЦ |
ЖСЗ |
ТЭИ |
ВМЧ |
|
|
2 |
3,5 |
3 |
1,5 |
2,8 |
2 |
2,2 |
2,5 |
1,8 |
1,5 |
|
|
1,5 |
2,5 |
2 |
1,8 |
2 |
2,5 |
3,2 |
2 |
1,5 |
2,5 |
|
|
2,5 |
2 |
1,5 |
2,5 |
3 |
3,5 |
1,5 |
2,8 |
2 |
3 |
2.1 сурет 2.2 сурет
2.3 сурет 2.4 сурет
2.5 сурет 2.6 сурет
2.7 сурет 2.8 сурет
2.9 сурет 2.10 сурет
3 тапсырма. Бірфазалы синусоидалы тоқтың тармақталған электр тізбегін есептеу
3.1-3.10-суреттеріндегі тармақталған электр тізбектері үшін мына тапсырмаларды орындау керек:
а) тоқтың және кернеудің лездік мәндері үшін және комплекстік шамалар үшін Кирхгоф заңдары бойынша теңдеу жүйесін құру керек;
б) барлық тармақтарда тоқтың комплекстік әрекет мәндерін екі әдіспен: контурлық тоқтар әдісімен және түйіндік потенциалдар әдісімен есептеу керек;
в) тізбектегі қуаттар балансы теңдеуін құрып, оның орындалу дәлдігін тексеру керек;
г) тоқтың векторлық диаграммасымен бірге топографиялық диаграммасын сыз [Л1 5.1-5.8,; Л2 3.13-3.17, 4.5-4.6; Л3 3.19-3.23; Л4 2,3 тарау, Л7 2.1-2.6; Л8 10-11].
Әдістемелік нұсқаулар:
а) контурлық тоқтар және түйіндік потенциалдар әдістерімен есептегенде сұлбаны пассивті элементтері бар екі параллель тармақтарды бір баламалыға ауыстыру арқылы ықшамдауға болады;
б)қуаттар балансын комплекстік, активтік және реактивтік қуаттар үшін құруға болады. Толық қуаттар үшін баланс теңдеуі құрылмайды;
в) топографиялық диаграмманы құрғанда потенциалы нөлге тең нүктені комплексті координата жазықтығының бас нүктесіне орналастыру керек, және осы нүктеден тоқтардың векторларын салу керек.
3.1 кесте
|
Түскен жылы |
Сынақ кітапшасының соңғы саны |
|||||||||
|
тақ суреттің № |
0 3.1 |
1 3.2 |
2 3.3 |
3 3.4 |
4 3.5 |
5 3.6 |
6 3.7 |
7 3.8 |
8 3.9 |
9 3.10 |
|
жұп суреттің № |
9 3.4 |
8 3.5 |
7 3.6 |
6 3.9 |
5 3.8 |
4 3.7 |
3 3.10 |
2 3.2 |
1 3.1 |
0 3.3 |
|
Е1, В |
70 |
60 |
0 |
100 |
50 |
0 |
0 |
80 |
40 |
0 |
|
|
30 |
90 |
0 |
45 |
0 |
0 |
0 |
0 |
60 |
0 |
|
Е2, В |
0 |
40 |
50 |
0 |
40 |
20 |
60 |
100 |
0 |
30 |
|
|
0 |
30 |
-90 |
0 |
-45 |
45 |
90 |
90 |
0 |
0 |
|
Е3, В |
30 |
0 |
70 |
70 |
0 |
40 |
30 |
0 |
60 |
50 |
|
|
-90 |
0 |
0 |
90 |
0 |
30 |
45 |
0 |
30 |
45 |
, град.
, град.
, град.
3.2 кесте
|
Түскен жылы |
Сынақ кітапшасының соңғы санының алдындағы саны |
|||||||||
|
тақ |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
жұп |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
R1, Ом |
15 |
16 |
8 |
25 |
45 |
15 |
12 |
15 |
50 |
15 |
|
|
10 |
25 |
8 |
40 |
30 |
40 |
15 |
10 |
35 |
10 |
|
|
20 |
10 |
7 |
20 |
40 |
20 |
30 |
8 |
40 |
20 |
|
R2, Ом |
18 |
45 |
18 |
8 |
30 |
18 |
15 |
18 |
18 |
15 |
|
|
15 |
15 |
10 |
10 |
25 |
20 |
10 |
10 |
25 |
8 |
|
|
30 |
10 |
6 |
12 |
15 |
25 |
5 |
15 |
12 |
6 |
, Ом
, Ом
,Ом
, Ом
3.3 кесте
|
Түскен жылы |
Аты-жөнінің бірінші әрпі |
|||||||||
|
тақ |
БЛЦ |
КХ |
ВМЧ |
ГНШ |
ДОЩ |
ЕПР |
ЖСЗ |
ТЭИ |
УЮФ |
АЯ |
|
жұп |
ГНШ |
ДОЩ |
ЕПР |
ЖСЗ |
ТЭИ |
УЮФ |
АЯ |
БЛЦ |
КХ |
ВМЧ |
|
R3, Ом |
20 |
25 |
18 |
16 |
20 |
35 |
15 |
20 |
10 |
35 |
|
|
9 |
10 |
6 |
20 |
10 |
15 |
12 |
10 |
8 |
10 |
|
|
12 |
20 |
10 |
15 |
8 |
30 |
20 |
15 |
6 |
20 |
, Ом
, Ом
3.1 сурет 3.2 сурет
3.3 сурет 3.4 сурет
3.5 сурет 3.6 сурет
3.7 сурет 3.8 сурет
3.9 сурет 3.10 сурет
Әдебиеттер тізімі
1. Демирчан К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В. Теоретические основы электротехники. Том 1. –СПб.; Питер, 2009.-512 с.
2. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей.-М.; Энергоатомиздат, 1989.-528 с.
3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. – М.: Гардарики, 2006.-701 с.
4. Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей.- М.: Высшая школа, 1990.-544 с.
5. Бессонов Л.А. Сборник задач по теоретическим основам электротехники. – М.: Высшая школа, 2000.-528 с.
6. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники/ Под ред. П.А. Ионкина.- М.: Энергоиздат, 1982.-768 с.
2011 ж. жиынтық жоспар реті 104