Коммерциялық емес акционерлік қоғам
АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС УНИВЕРСИТЕТІ
Электртехниканың теориялық негіздері кафедрасы
ЭТН-1. БІР ФАЗАЛЫ ЭЛЕКТР ТІЗБЕКТЕРІН ЕСЕПТЕУ
5В071800-Электрэнергетика мамандығы үшін
№ 1-3 есптеу-графикалық жұмыстарды орындауға арналған
әдістемелік нұсқаулар мен тапсырмалар
Алматы 2011
Құрастырушылар: Аршидинов М.М., Нурмадиева Э.А. ЭТН-1. Сызықты электр тізбектеріндегі қалыптасқан режімдерді есептеу. № 1-3 есептеу-графикалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар мен тапсырмалар- (5В071800-электрэнергетика мамандығының студенттері үшін) Алматы: АЭжБУ, 2011.-17 б.
ЭТН курсының «Тұрақты токтың сызықты электр тізбектері», «Бір фазалы синусоидалы токтың тізбектері», тақырыптары бойынша есептеу-графикалық жұмыстарды орындауға арналған тапсырмалар мен әдістемелік нұсқаулар келтірілген.
Есептеу-графикалық жұмыстар «Электротехника» бағыты бойынша оқитын екінші курс студенттеріне арналған.
Без. 54, кесте. 18, библиогр.-7 атау.
Пікір беруші: техн.ғыл.д-р., профессор К.К.Жумагулов
«Алматы энергетика және байланыс университетінің» КЕАҚ, 2011 жылғы жоспары бойынша басылады.
© «Алматы энергетика және байланыс университеті» КЕАҚ, 2011ж.
Мазмұны
Кіріспе 4
1 Тапсырма №1. Тұрақты токтың тармақталған сызықты тізбектерін есептеу 5
2 Тапсырма №2. Аралас қабылдағыштары қосылған бірфазалы синусоидалы токтың электр тізбектерін есептеу 10
3 Тапсырма №3. Бір фазалы синусоидалы токтың тармақталған электр тізбектерін есептеу 13
Әдебиеттер тізімі 16
Кіріспе
«Электртехниканың теориялық негіздері» (ЭТН) 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 ЭТН 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 тарамдалған сызықты электр тізбегінің негізгі әдістерін қолдана отырып, есептеуге арналған. № 2 және №3 ЕГЖ-да бір фазалық синусоидалық токтың сызықты электр тізбегі кешендік әдіспен есептеледі.
Есептеу-графикалық жұмыстарын орындағанда мына шарттар орындалуы керек:
- өз нұсқасын таңдап алуы керек, тапсырманың тексін ЕГЖ-ның түсініктемесіндегідей қысқартусыз көшіріп жазылуы керек;
- ЕГЖ-ның әр кезеңіне атау беру керек, жұмысты қағаздың бір жақ бетіне орындау керек;
- түсініктемеде есептеу формулалары мен соңғы нәтижесін ғана емес, сонымен бірге оларды тексеруге мүмкіндік беретін арасындағы есептеулерді де көрсету керек;
- титулды бетте студенттің аты-жөні, тобы және нұсқасы көрсетілуі керек;
- анықталған өлшемдері бар параметрлер үшін сәйкес есептеу бірлігін жазу керек, комплекстің үстіне нүкте қою қажет;
- түйіндердің, параметрлердің, 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, циркулді қолдана отырып, қарындашпен орындау керек;
- қолданылған әдебиеттің тізімін келтіру керек.
Тапсырма №1. 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) активті қосполюстілік (эквивалентті генератор) әдісі арқылы 1.3 -кестесінде берілген бір токты есептеу;
г) қуаттардың баланс теңдігін құрып, қандай дәлдікпен орындалатындықтарын тексеру.
Әдістемелік нұсқаулар:
а) контурлық токтар және түйіндік потенциалдар әдістерімен есептегенде, ток көзін оған балама ЭҚК көзімен ауыстыру керек;
б) түйінді потенциалдар әдісімен есептегенде, кедергісі нөлге тең тармаққа жанасқан бір түйінді жерге қосу керек, сонда екінші түйіннің потенциалы сәйкес таңбамен алынған осы тармақтын ЭҚК-іне тең болады.
К е с т е 1.1
|
Түскен жылы |
Сынақ кітапшасының соңғы санының алдындағы 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 |
К е с т е 1.2
|
Түскен жылы |
Сынақ кітапшасының соңғы 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 |
К е с т е 1.3
|
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 |
|
Тоқты ЭГ әдісімен 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
Тапсырма №2. Аралас қабылдағыштары қосылған бірфазалы синусоидалы токтың электр тізбектерін есептеу
Аралас қабылдағыштары қосылған электр тізбегіне (2.1-2.10 суретті қара) синусоидалы кернеу көзі қосылған U=Umsin2pft. Кернеудің істегендегі мәні U, жиілік f және тізбек параметрлері 2.1, 2.2, 2.3 - кестелерінде келтірілген.
Келесіні орындау керек:
а) индуктивті XL жєне сыйымдылық XC кедергілерін, әр тармақтың кешенді кедергісін және барлық тізбектің эквивалентті кешенді кедергілерін есептеу;
б) барлық тармақтардағы болып тұрған кешенді ток мәндерін және олардың моменттік мәндерін есептеу ;
в) токтың векторлық диаграммасына сәйкес қосылған кернеудің векторлық диаграммасын құру.
К е с т е 2.1
|
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 |
|
U, В |
100 |
120 |
90 |
80 |
60 |
110 |
70 |
115 |
50 |
85 |
|
R1, Ом |
90 |
- |
130 |
85 |
90 |
40 |
120 |
100 |
110 |
40 |
|
R2, Ом |
110 |
120 |
150 |
- |
110 |
- |
95 |
120 |
90 |
130 |
|
R3, Ом |
60 |
80 |
90 |
100 |
- |
100 |
50 |
95 |
80 |
100 |
К е с т е 2.2
|
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 |
|
f, Гц |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
700 |
900 |
600 |
1000 |
800 |
|
L1,мГн |
35 |
25 |
20 |
15 |
10 |
30 |
20 |
40 |
15 |
30 |
|
L2,мГн |
40 |
20 |
15 |
18 |
20 |
25 |
10 |
30 |
20 |
25 |
|
L3,мГн |
30 |
35 |
25 |
10 |
15 |
18 |
15 |
35 |
10 |
20 |
К е с т е 2.3
|
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 |
|
С1, мкФ |
2 |
3,5 |
3 |
1,5 |
2,8 |
2 |
2,2 |
2,5 |
1,8 |
1,5 |
|
С2, мкФ |
1,5 |
2,5 |
2 |
1,8 |
2 |
2,5 |
3,2 |
2 |
1,5 |
2,5 |
|
С3, мкФ |
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
Тапсырма №3. Бір фазалы синусоидалы токтың тарамдалған электр тізбегін есептеу
3.1-3.10 - суреттеріндегі тарамдалған электр тізбектері үшін мына тапсырмаларды орындау керек:
а) токтың және кернеудің лездік мәндері үшін және комплекстік шамалар үшін Кирхгоф заңдары бойынша теңдеу жүйесін құру керек;
б) барлық тармақтарда токтың кешендік әрекет мәндерін екі әдіспен: контурлық токтар әдісімен және түйіндік потенциалдар әдісімен есептеу керек;
в) тізбектегі қуаттар балансы теңдеуін құрып, оның орындалу дәлдігін тексеру керек;
г) токтың векторлық диаграммасымен бірге топографиялық диаграммасын сыз;
д) орауыштардың өзара индуктивтіктерін ескере отырып, Кирхгоф заңдары бойынша кешендік түрде теңдеу жүйесін құр.
Әдістемелік нұсқаулар:
а) контурлық токтар және түйіндік потенциалдар әдістерімен есептегенде сұлбаны пассивті элементтері бар екі параллель тармақтарды бір баламалыға ауыстыру арқылы ықшамдауға болады;
б) қуаттар балансын кешендік, активтік және реактивтік қуаттар үшін құруға болады. Толық қуаттар үшін баланс теңдеуі құрылмайды;
в) топографиялық диаграмманы құрғанда потенциалы нөлге тең нүктені кешенді координата жазықтығының бас нүктесіне орналастыру керек және осы нүктеден тоқтардың векторларын салу керек;
г) 3.1-3.10 - суреттерінде индуктивті орауыштардың бір атты қысқыштарын нүктемен көрсету керек.
К е с т е 3.1
|
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.
К е с т е 3.2
|
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
К е с т е 3.3
|
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. Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В.,Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. том1.-СПб.: Питер,. 2001-463 с.
2. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей.- М.: Энергоиздат, 1989.-528 с.
3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники.- М.: Гардарики, 1999.-638 с.
4. Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей.-М.: Высшая школа, 1990.-544 с.
5. Сборник задач по теоретическим основам электротехники/Л.Д. Бессонов, И.Г. Демидова, М.Е. Заруди и др.-М.: Высшая школа, 1988.-543 с.
6. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники/ Под ред. П.А. Ионкина.-М.: Электроиздат, 1982.-768 с.
7. Денисенко В.И., Зуслина Е.Х. Теоретические основы электротехники:Учебное пособие.-Алматы.: АИЭС, 2000.-83 с.
2011ж. жиын.жосп., реті 93