ТӨРТҰШТЫҚТАР ТЕОРИЯСЫ

Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ

«Электротехниканың теориялық негіздері» кафедрасы

 

 

ТӨРТҰШТЫҚТАР ТЕОРИЯСЫ

 

5В070200 -  Автоматтандыру және басқару мамандығының студенттеріне
>арналған   есептеу-сызбалық жұмыстарға  әдістемелік нұсқаулар  және тапсырмалар

 

 

Алматы 2013

 

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР:  Креслина С.Ю.,  Аршабекова А.Т. Төртұштықтар теориясы: 5В070200 -  Автоматтандыру және басқару мамандығының студенттеріне арналған  есептеу-сызбалық жұмыстарға  әдістемелік нұсқаулар  және тапсырмалар. – Алматы: АЭжБУ, 2013.-  13 б.

 

«Төртұштықтар теориясы» пәні бойынша есептеу-сызбалық жұмыстарға  әдістемелік нұсқаулар  және тапсырмалар  «Төртұштықтар. Трансформаторлар», «Таратылған параметрлі желіні есептеу» тақырыптарына құрастырылған екі есептеу-сызбалық жұмыстан, оларды орындау мен безендіру талаптарынан, тапсырмалардан, сұлбалардан және электр тізбектерінің параметрлерінен, әдістемелік нұсқаулардан тұрады. 

Есептеу-сызбалық жұмыстар 5В070200 -  Автоматтандыру және басқару мамандығының студенттеріне арналған.

Сур. - 11, кесте - 6 , әдебиеттер - 7 атау.

 

Пікір беруші: доцент Башкиров

 

 «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ 2013 ж. баспаға шығару жоспары бойынша орындалған.

 

Ó «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2013 ж.

 

1 Есептеу-сызбалық жұмыстарды орындау мен безендіру талаптары

 

         1.1 Есептеу-сызбалық жұмыс (ЕСЖ) келесі бөлімдерден құралу керек:

а) титулдық бет (А қосымша);

б) тапсырма;

в) мазмұны;

г) кіріспе;

д) негізгі бөлім;

е) қорытынды;

ж) әдебиеттер тізімі;

к) қосымшалар.

        1.2 Тапсырма мәтіні (есеп шарттары) барлық сызбалармен және өз нұсқасы бойынша шамалардың сандық мәндерімен қоса толығымен көшірілу қажет.

        1.3 Есептеу-сызбалық жұмыстың әр кезеңінің тақырыбы болу қажет.

        1.4 Есептеу-сызбалық жұмыс жазба түрде немесе компьтерлік баспа түрінде (Microsoft Word бағдарламасында, 14 шрифтпен, 1,0....1,5 интервалымен) орындай алады. Жұмыс мәтіні А4 форматты ақ қағаздың бір жақ бетіне жазылады. Беттің төрт жағынан келесі тәртіп орындалу керек: сол жағы - 30 мм, оң жағынан 10 мм, жоғарғы және төменгі жақтарынан 20 мм орын қалдырылу керек.

        1.5 Есептеу-сызбалық жұмыстың барлық беттері, титулдық беттен бастап, қосымшалармен қоса нөмірлену қажет. Беттің нөмірі нүктесіз жоғарғы оң жақта қойылады.

        1.6 Есептеулер түсініктемелермен толықтырылу қажет. Есептік формулаларды және соңғы нәтижелерді ғана көрсетуге болмайды. Есептеулері мен түсініктемелері қысқартылып көрсетілген жұмыстар қорғалуға рұқсат етілмейді және студентке толықтырылуға қайтарылады.

        1.7 Суреттер нөмірлену керек.

        1.8 Графиктерде міндетті түрде көрсетілетін шамалардың аттары, олардың өлшем бірліктері көрсетілу керек. Масштабтар графиктерді немесе диаграммаларды пайдалануға ыңғайлы болатындай етіп таңдалу керек.

       1.9 Белгілі бір мөлшерлігі бар параметрлердің соңғы нәтижелерінің міндетті түрде өлшем бірліктері қойылу керек. Электрлі шамалардың барлық белгіленулері МЕМСТ-қа сәйкес келу керек.

       1.10 Кіріспе жұмыстың мақсатынан, электр тізбектерінің кезеңдерін талдау және есептеу әдістерін сипаттаудан құралу керек. «КІРІСПЕ» сөзі тақырып түрінде бас әріптермен жазылады.

       1.11 Қорытынды бөлімі жұмыс нәтижелерін талдау және бағалаудан құралу керек.

       1.12 Есептеу-сызбалық жұмыс оқу үрдісінің кестесіне сәйкес мерзімде тексерілуге өткізілу қажет. ЕСЖ өткізу мерзімінен кешіктірген жағдайда, жұмыстың нәтижелі бағасы төмендетіледі.

 

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ КОММЕРЦИЯЛЫҚ ЕМЕС АКЦИОНЕРЛІК ҚОҒАМЫ

 

Электротехниканың теориялық негіздері  кафедрасы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Төртұштықтар теориясы» пәні бойынша

№  ____ есептеу-сызбалық жұмыс                                            

_________________________________________________________________

(жұмыстың толық аталуы)

_________________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

                                                           Жұмысты орындаған

                                                 студент_____________________________

                                                                           (тегі, аты)

                                                 ______________________________

                                                            (сынақ кітапшасының нөмірі)

 

                                                 Тобы  ______________________________                                                                  

                                                                          (тобының шифры)

                                          

                                                 Жұмысты қабылдаған __________________

                                                                                   (жұмысты қабылдаған күні)

                                                Оқытушы_________________________

                                                                                     (Т.А.Ә.) 

 

 

 

 

 

Алматы 201...

 

2 №1 есептеу-сызбалық жұмыс. Төртұштықтар. Трансформаторлар

 

Жұмыстың мақсаты: Төртұштықтың және трансформатордың параметрлерін есептеуді меңгеру.

 

        2.1 Есеп

Төртұштықтың сұлбасы (2.1-2.10 суреттер), кедергілердің мәндері (2.1-2.3 кестелер) берілген, төмендегі тапсымаларды орындау қажет:

а) төртұштықтың А-параметрлерін анықтау;

б) Δ=А11А22 - А12А21=1 сәйкестігін дәлелдеу;

в) бос жүріс және қысқа тұйықталу режимдерін пайдаланып, бірінші және екінші реттік қысқыштарға қатысты сипаттамалық кедергіні (ZC) және беріліс тұрақтысын (ГС) анықтау. Шыққан нәтижелерді салыстыру.

 

         2.2 Есеп

 

Трансформация коэффициенті k тең, бірінші реттік орамаға келтірілген ферромагниттік өзекшелі бірфазалы трансформатордың алмастыру сұлбасы берілген (2.11 сурет). Бірінші реттік ораманың активті және реактивті таралу кедергілері, сәйкесті екінші реттік ораманың келтірілген кедергілеріне тең (,).

Тапсырма:

        1) Трансформатордың бірінші және екінші реттік орамалары үшін Кирхгоф заңдарын жазу.

        2)  Бос жүріс және қысқа тұйықталу тәжірибелерінің берілгендері (U1бж, I1бж, P1бж, U1қт,  I1қт, Р1қт) бойынша бірінші және екінші реттік орамаларының кедергілерін (R1, R2,  X1, X2) анықтау. Векторлық диаграммалар құру.

        3) Трансформатордың екінші реттік қысқыштарына энергия қабылдағышы жалғанған, оның cos =0,92 (>0). Екінші реттік қысқыштарындағы кернеу (U2), екінші реттік орамадағы ток күші (I2) белгілі. Бірінші реттік қысқыштарындағы кернеуді, бірінші реттік орамадағы ток күшін (I1), ПӘК (η), қуат коэффициентін (cos φ1), болаттағы шығындарды(Рбол), мыстағы шығындарды (Рмыс) анықтау.

        Нұсқаулар:

Бос жүріс кезінде бірінші реттік орамадағы кернеулер түсулерін (UR1,UX1) ескермеуге болады. Қысқа тұйықталу кезінде бірінші реттік токтың магниттелуші құраушысын (I0) ескермеуге болады.

 

  

 

 2.1 кесте

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы саны

Тақ

сурет №

0

2.1

1

2.2

2

2.3

3

2.4

4

2.5

5

2.6

6

2.7

7

2.8

8

2.9

9

2.10

Жұп

сурет №

9

2.4

8

2.5

7

2.6

6

2.9

5

2.8

4

2.7

3

2.10

2

2.2

1

2.1

0

2.3

R1, Ом

10

18

17

16

15

14

11

20

22

25

R2, Ом

18

15

10

23

22

19

21

25

28

30

k

U2, кВ

4

6

7

6

8

5

6

7

9

8

I2, А

0,42

0,25

0,18

0,19

0,17

0,35

0,31

0,27

0,17

0,28

 

2.2 кесте

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы санының алдыңғы саны

Тақ

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Жұп

5

6

7

8

9

1

2

3

4

0

XL, Ом

10

15

20

13

18

24

30

28

23

14

XC,Ом

20

22

16

21

25

15

17

14

12

27

U1бж, В

400

380

430

510

470

350

500

440

530

370

I1бж, А

0,42

0,35

0,41

0,55

0,45

0,37

0,52

0,43

0,49

0,36

Р1бж, Вт

20

21

22

35

26

16

33

24

32

17

 

2.3 кесте

Оқуға түскен жылы

Тегінің бірінші әрпі

Жұп

БЛЦ

КҚХ

ВМЧ

ГҒНШ

ДО

ӨЯ

ЕПР

ЖСЗ

ТЭ

ІИ

УҰҮ

ЮФ

АӘЩ

Тақ  

КҚХ

ВМЧ

ГҒНШ

БЛЦ

ЕПР

ДО

ӨЯ

ТЭ

ІИ

ЖСЗ

АӘЩ

УҰҮ

ЮФ

U1қт, В

32

30

34

41

38

28

40

35

42

30

I1қт, А

4,8

6,2

5,1

8,2

7,6

5,5

7,5

6,8

8,4

5,7

Р1қт, Вт

77

93

87

170

145

77

150

119

176

86

                                        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                   

 

                                                    2.11 сурет

 

3 №2 есептеу-сызбалық жұмыс. Таратылған параметрлі желіні есептеу

Жұмыстың мақсаты: әртүрлі режимдерде таратылған параметрлі желіні есептеуді меңгеру.

 

Ұзындығы l, жиілігі  f = 50 Гц үшфазалы электр беріліс желісіне активті қуаты Р2 және қуат коэффициенті cos φ тең жүктеме қосылған. Жүктеме шықпаларындағы сызықты кернеу  U. Желінің бірінші реттік параметрлері R0, L0, G0, C0.

Анықтау керек:

1) Желінің екінші реттік параметрлерін.

2) Жүктемелі режимде, бос жүріс және қысқа тұйықталу режимдерінде желінің кірістік кедергісін.

3) Желінің басындағы және соңындағы активті қуатты, желінің ПӘК.

        4) Келісілген жүктеме режимінде желінің басындағы кернеуді, желінің басындағы және соңындағы токты анықтау.

 

3.1 кесте

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы саны

Жұп

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Тақ  

0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

R0, Ом/км

0.1

0.3

0.5

0.7

0.9

0.2

0.4

0.6

0.8

0.1

L0, мГн/км

0.5

1

1.5

2

0.8

1.2

1.7

2.1

2.3

2.7

cos φ

0.8

0.81

0.82

0.83

0.84

0.85

0.86

0.87

0.88

0.9

 

 

 

 

  3.2 кесте

Оқуға түскен жылы

Сынақ кітапшасының соңғы санының алдыңғы саны

Жұп

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Тақ  

0

9

8

7

6

5

4

3

2

1

G0, мкСм/км

0.11

0.12

0.13

0.14

0.15

0.16

0.17

0.18

0.19

0.2

U, кВ

400

350

300

250

200

150

100

50

450

 500

 

 3.3 кесте

Оқуға түскен жылы

Тегінің бірінші әрпі

Жұп

БЛЦ

КҚХ

ВМЧ

ГН

ҒШ

ДО

ӨЯ

ЕПР

ЖСЗ

ТЭ

ІИ

УҰҮ

ЮФ

АӘЩ

Тақ  

КҚХ

ВМЧ

ГН

ҒШ

БЛЦ

ЕПР

ДО

ӨЯ

ТЭИ

ЖСЗ

АӘЩ

УҰҮ

ЮФ

l, км

100

95

90

85

80

75

70

65

60

55

С, нФ/км

4

4.5

5

5.5

6

6.5

7

7.5

8

8.5

Р2, МВт

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

 

 

4 № 1,2 есептеу-сызбалық жұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқаулар

Төртұштықтың коэффициенттері А-параметрлер теңдеулері жүйесінен бос жүріс және қысқа тұйықталу режимдері бойынша белгілі токтар мен кернеулер арқылы анықтала алады.

 

http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_6.files/image066.gif

 

       Пассивті төртұштықтың коэффициенттері келесі сәйкестікпен байланысады:

http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_6.files/image056.gif.

 

       Толқындық кедергі, төртұштыққа жалғанған генератор үшін жүктеме болып табылатын кедергіні сипаттайды.

http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_10.files/image110.gif    ,  http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_10.files/image112.gif.

        А-параметрлер арқылы төртұштықтың екінші реттік параметрлері:

http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_8.files/image074.gif  ,  http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_8.files/image076.gif,

http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_8.files/image131.gif.

сипаттамалық кедергіні бос жүріс және қысқа тұйықталу параметрлері арқылы өрнектеуге болады:

 

                                         http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_9.files/image012.gif, http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_9.files/image014.gif.

 

бос жүріс және қысқа тұйықталу параметрлері арқылы сипаттамалық беріліс тұрақтысы:

http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_9.files/image022.gif,

http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_9.files/image030.gif,

http://edu.dvgups.ru/METDOC/GDTRAN/DEPEN/TOE/OSN_TEOR_C/METOD/RASCH_4_POLUS/Buz_9.files/image148.gif.

Егер желі жиілігі f тең синусоидалы қорек көзіне қосылған болса, онда қалыптасқан режимдегі ток пен кернеу сол жиіліктегі синусоидалы заң бойынша өзгереді.

Желінің екінші реттік (сипаттамалық) параметрлері *– толқыннан таралу коэффициенті. Ол желінің 1 км бойындағы ток пен кернеудің өзгерісін сипаттайды. Алгебралық түрде таралу коэффициентінің кешені ,

       мұндағы  - толқынның 1 км-дегі сөну коэффициенті, ;

 *- фазаның 1 км-дегі сөну коэффициенті, .

http://toe-kgeu.ru/images/stories/TOE3/toe3-lec-50.png

 

        Желінің толқындық немесе сипаттамалық кедергісі.

.

 

        Желінің соңындағы ток пен кернеуді біле отырып, желінің басындағы ток пен кернеуді анықтауға болады:

 

        Желінің жұмыс істеу жағдайы жүктеменің сипаты мен шамасына тәуелді болады. Жүктеменің кедергісі желінің толқындық кедергісіне тең болған жағдай маңызды болып табылады. Бұл жағдай келісімді жүктеме жағдайы деп аталады. Бұл режимдегі қуаттар:

 

,.

       Желінің ПӘК:  .       

 

Әдебиеттер тізімі

 

1.         Сборник задач по теоретическим основам электротехники/ Л.Д.Бессонов, И.Г.Демидова, М.Е.Заруди и др.-М.: Высшая школа, 2003.-52 с.

2.         Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники.-М.: Гардарики,1999. – 638 с.

3.         Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей. - М.: Высшая школа, 1990.- 544 с.

4.         Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей.- М.: Энергоатомиздат, 1989. -528 с.

5.         Денисенко В.И., Зуслина Е.Х ТОЭ. Учебное пособие.- Алматы: АИЭС, 2000, - 83 с.

6.    Денисенко В.И., Креслина С.Ю. ТОЭ1. Конспект лекций (для бакалавриата 050702 – Автоматизация и управление). - Алматы: АИЭС, 2008,  - 67 с

7.    Денисенко В.И., Креслина С.Ю., Светашев Г.М. ТОЭ2. Конспект лекций (для бакалавриата 050702 – Автоматизация и управление). - Алматы: АИЭС, 2009, - 62 с.

 

Мазмұны

 

1 Есептеу-сызбалық жұмыстарды орындау мен безендіру талаптары

      3

2 №1 Есептеу-сызбалық жұмыс. Төртұштықтар.  Трансформаторлар.

      5

3 №2 Есептеу-сызбалық жұмыс. Таратылған параметрлі желіні есептеу

      8

4 № 1,2 есептеу-сызбалық жұмыстарды орындауға әдістемелік     нұсқаулар

 

      9

Әдебиеттер тізімі

     11

 

                                                                                    

2013 ж. жиын.жосп.реті 34