Контрольная работа 2 страница

Отсюда следует, что допустимая мощность потребителя

Р_н = U_н I_н = 150 ∙15 = 2250 Вт.

3. Определяем напряжение, действующее на диод в непрово­дящий период:

U_д = 2,1 U_н = 2,1∙150 = 315 В.

4. Составляем схему выпрямителя. Проверяем диод по условию U_обр ≥ U_д. В данном случае это условие не выполняется, так как 200 ≤ 315 В. Чтобы условие выполнялось, необходимо в каждой фазе соединить последовательно два диода, тогда U’_обр = U_обр ∙2 = 200 ∙ 2 = 400 B; 400 > 315 В.

Полная схема выпрямителя представлена на рис. 22.

Методические указания к решению задач 171...200

Эти задачи относятся к расчёту параметров и характеристик транзисторов, включённых по схеме с общим эмиттером (рис. 23). Эта схема получила наиболее широкое распространение, так как обеспечивает наибольшее усиление по мощности. В схеме рис. 23 изменения тока базы I_б, вызывают не только изменения тока в це­пи коллектора I_к, но и изменения напряжения на коллекторе U_кэ Для коллекторной цепи в соответствии со вторым законом Кирхгофа можно записать

Е_к = Е_к9 + I_кR_к

Рис 23.

т.е. сумма напряжений на резисторе R_к и коллекторного напряжения U_kэ всегда равна Е_к - ЭДС источника питания. Расчёт цепи, т.е. определение I_к и U_кэ для различных значений токов базы I_б и сопротивления резистора R_к можно произвести графически. Для этого на семействе выходных характеристик (рис. 24) необходимо провести вольт-амперную характеристику резистора R_к, удовлетворяющую уравнению

U_к = Е_к - I_кR_к

Эту характеристику удобно строить по двум точкам:

При I_к = 0, U_кэ = E _к и при U_кэ = 0, I_к = E_к/R_к.

Отложив на соответствующих осях напряжение, равное Е _к, и ток, равный Е_к/R_к, через полученные точки проводят прямую КМ, называемую нагрузочной линией или линией нагрузки.

Точку пересечения линии нагрузки со статической характе­ристикой при заданном токе базы называют рабочей точкой. Её начальное положение на линии нагрузки (при отсутствии пере­менного сигнала) носит название точки покоя Р. Точка покоя характеризуется током покоя выходной цепи I_ко, напряжением покоя U_ко, током базы I_бо и напряжением смещения на базе U_бо (на рис. 23 является падение напряжения на резисто­ре R делителя R₁, R₂).

При включении транзистора по схеме с общим эмиттером управляющим является ток базы I_б. Коэффициент усиления по току h_21Э при такой схеме включения определяется как отношение приращения тока коллектора ∆ I_к

к приращению тока базы ∆ I_б:

= ∆ I_к / ∆ I_б при U_кэ = const,

где U_кэ - напряжение между коллектором и эмиттером.

Ток коллектора и мощность, рассеиваемая на коллекторе транзистора, определяются по формулам:

Iк = h_21Э ∙І_б; Р_к = U_кэ I_к.

Рис 24 рис 25

Для транзистора ГТ308А, включённого по схеме с общим эмиттером, определить коэффициент усиления h_21Э по выходным (рис. 24) и входной (рис. 25) характеристикам, если U_{бэ =} 0,35 В; Е_к = 12 В и U_кэ = 7 В. Подсчитать также сопротивление в цепи коллектора R_к и мощность Р_к на коллекторе.

По входной характеристике определяем при U_бэ = 0,35 В и ток базы

I_б. =600 мкА.

По выходным характеристикам дляU_кэ = 7 В и І_б = 600 мкА.

определяем ток коллектора:I_к = 20 мА.

2. Через точку Р и точку К (U_кэ = E_к = 12 В; І_к= 0) на оси абсцисс проводим линию нагрузки до пересечения с осью ординат и находим величину сопротивления резистора в цепи кол­лектора. В точке М: І_к = =30мА, откуда

R_K = E_K/I_K = 12/30∙10^-3 = 400 Ом.

4. На выходных характеристиках строим отрезок PC, опус­тив перпендикуляр до пересечения о соседней характеристикой для

І_б =0,4 мА, из которой находим:

∆І_к = РС = І_к1 – І_к2 = 20 – 11,7 = 8,3 мА;

∆І_б = РС = І_б1 – І_б2 = 600 – 400 = 200 мкА = 0,2 мА.

5. Определяем коэффициент усиления:

h_21Э = ∆І_к/∆І_б = 8,3/0,2 = 41,5.

6. Определяем мощность на коллекторе:

Р_к = U_кэ ∙ I_к = 7 ∙ 20 ∙10^-3 = 140 ∙10^-3 Вт = 0,14 Вт.

Для транзистора, включённого по схеме с общим эмиттером, найти ток базы I_б, ток коллектора І_к и напряжение на коллектореU_кэ, если напряжение

U_бэ = 0,3 В; напряжение питания Е_к = 20 В; сопротивление в цепи коллектора R_к =0,8 кОм. Входная и выходные характеристики транзистора приведены на рис. 26 и 27.

Рис 26 Рис 27

Откладываем на оси абсцисс точку U_кэ = E_к = 20 В, а на оси ординат – точку, соответствующую I_к = E_к/R_к = 20/0,8 ∙ 10³ = 0, 025 А = 25 мА.

2. Соединяем эти точки прямой и получаем нагрузки.

3. Находим на входной характеристике для U_бэ = 0,3 В ток базы I_б = 250 мкА

4. Находим на выходных характеристиках точку А при пересечении линии нагрузки с характеристикой, соответствующей I_б = 250 мкА.

5. Определяем для точки А ток коллектора І_к = 17 мА и напряжение

U_кэ = 7В.

Пример 3. Мощность на коллекторе транзистора Р_к = 6 Вт, напряжение на коллекторе U_кэ = 30В, напряжение питания E_к = 40 В. Используя входную (рис. 28) и выходные (рис 29) характеристики, определить ток базы I_б, напряжение смещения

на базе U_бэ, ток коллектора I_к, коэффициент усиления h_21Э и сопротивление нагрузки R_к.

Рис28 Рис29

Определим ток коллектора I_к:

І_к = Р_к/U_кэ = 6/30 = 0,2 А.

3. Находим на выходных характеристиках точку А, соответствующую точку I_к = 0,2 А и U_кэ = 30В. Из рис. 30 видно, что точка А лежит на характеристике для I_б = 2 мА.

3. Соединяем прямой точку А и точку на оси абсцисс, соответствующую

Е_к = 40 В. На пересечении прямой с осью ординат получим точку I_к1 = 0,8 А.

4. Определяем R_к:

E_к/I_к1 = 40/0,8 = 50 Ом.

5. На выходных характеристиках строим отрезок АВ, из которого находим:

∆I_к = АВ = 0,4 – 0,2 = 0,2 А = 200 мА;

∆I_б = АВ = 4 – 2 = 2 мА.

6. Определяем коэффициент усиления транзистора:

h_21Э = ∆I_к/I_б = 200/2 = 100.

7. Находим по входной характеристике напряжение смещения на базе для

I_б = 2 мА:

U_бэ = 0,28 В.

Задачи 1…10 К источнику постоянного тока с помощью проводов сопротивлением R_л подключены потребители электрической энергии (рис. 13). Определить эквивалентное сопротивление цепи и показания приборов, включённых в цепь. Данные для расчёта представлены в таблице 2.

Номер задачи	Параметры цепи	Дополнительный параметр
R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	R5, Ом	R6, Ом
						1,25 1,2 1,5 0,5 1,2 2,0 1,0 1,2 1,8 0,5	I3 = 3,5 А Р1 = 24 Вт U4 = 1 B P5 = 10,25 Bт I4 = 0,5 A Pл = 12,5 Вт U3 = 36 B I5 = 3 A P4 = 28 Bт U5 = 40 B

Таблица2

Задачи 11…20. Цепь постоянного тока (рис 14) содержит несколько резисторов. По известному значению напряжения, тока или мощности, приведённому в таблице 3 определить указанный в той же таблице неизвестный параметр цепи. Вычислить эквивалентное сопротивление цепи и мощность, потребляемую всей цепью.

Таблица 3.

Номер задачи
Задаваемая величина	I6	UAB	I4	I1	I3	P2	U5	P5	U4	P1
6 A	50 B	2 A	5 A	1,2 A	240 Вт	18 В	14,4 Вт	20 В	100 Вт
Определить	UAB	I3	UAB	U4	UAB	U4	I1	UAB	I4	U4

Задачи 21….30 Цепь, схема которой представлена на рис 15, подсоединена к источнику постоянного тока. Определить эквивалентное сопротивление цепи и токи во всех ветвях. Правильность решения задачи проверить составлением баланса мощностей. Внутреннее сопротивление источника считать равным нулю. Исходные данные для решения задач приведены в таблице 4.

Таблица 4.

Номер задачи	Параметры цепи	Дополнительный параметр
R1, Ом	R2, Ом	R3, Ом	R4, Ом	R5, Ом
						UAB = 50 B UAC = 30 В UCD = 120 B UBC = 60 B UBD = 42 A P1 = 576 Вт P2 = 255 Bт Р3 = 30 Вт P4 = 42 Bт Робщ = 729 Bт

Задачи 31…40. Цепь переменного тока содержит включенные последовательно индуктивность, резистор и конденсатор. Величины активного, индуктивного и емкостного сопротивлений приведены в таблице 5. Начертить схему цепи и определить: 1). полное сопротивление цепи; 2). напряжение, приложенное к цепи; 3). ток в цепи; 4). коэффициент мощности; 5). реактивную и полную мощности цепи. Построить векторную диаграмму.

Задачи 41…50. По заданной векторной диаграмме (рис. 16…19) для цепи переменного тока начертить эквивалентную схему цепи и определить: 1) характер и величину сопротивления каждого элемента; 2) полное сопротивление цепи; 3) напряжение, приложенное к цепи; 4) активную. Реактивную и полную мощности цепи; 5) коэффициент мощности. Номер рисунка и величины напряжений и тока приведены в таблице 6.

Задачи 51…60. К генератору переменного тока с напряжением U и частотой ƒ подключены последовательно конденсатор емкостью С и катушка с активным сопротивлением R и индуктивностью L. Начертить схему электрической цепи и определить: 1) ток в цепи; 2) реактивную и полную мощности катушки, конденсатора и всей цепи; 3) коэффициент мощности. Построить векторную диаграмму. Данные для расчёта приведены в таблице 7.

Таблица 5

Номер задачи	Параметры цепи	Дополнительный параметр
R, Ом	XL, Ом	Xc, Ом
				QL = 150 вар
				U = 40 B
				U = 50 B
				I = 4 A
				I = 5 A
				P = 24 Bт
				P = 800 Bт
				Qc = -160 вар
				S = 500 B.A
				QL = 500 вар

Таблица 6

Номер задачи	Исходные данные
Номер рис.	U1, B	U2, B	U3, B	U4, B	U5, B	I, A
						-
					-	-
						-
						-

Рис.18 Рис.19

Таблица 7

Параметры цепи	Номера задач
U, B
R, Ом
L, мГн
C, мкФ
φ, Гц

Таблица 8

Параметры цепи	Номера задач
R, Ом
Uном, В
Iф, А

Таблица 9

Исходные данные	Номер задач
U, В
R, Ом	8,5			5,4	22,5	4,25	13,5	10,2	7,2
XL, Ом	5,25	8,7	10,5	2,6	10,9	2,6	6,55	6,3	3,5
Uном,

Задачи 61….90. Рабочая машина (агрегат, установка, рабочий механизм) приводится в движение с помощью передаточного устройства трёхфазным асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором. Двигатель питается от сети с линейным напряжением U_ном = 360 В при частоте ƒ₁ = 50 Гц.

По заданным в таблице 11 потребляемой мощности на валу рабочей машины и виду передаточного устройства определить расчётную мощность электродвигателя. По таблице 13 выбрать электродвигатель, расшифровать его условное обозначение и определить: 1) номинальный ток в фазе обмотки статора; 2) номинальное и критическое скольжение; 3) номинальный, максимальный и пусковой моменты двигателя.

Указания 1. Расчётная мощность, кВт, электродвигателя

Р_расч. =

где Р_м – потребляемая мощность на валу рабочей машины, кВт;

– КПД передачи

2. КПД передачи взять из таблицы 12 в соответствии с заданным в таблице 11 номером передачи.

3. По значению расчётной мощности выбрать из таблицы 13 ближайший по мощности (но не менее расчётной) электродвигатель.

Таблица 11

Номер задачи
Номер передачи
Рм, кВт	0,5	2,5	1,3	8,5			1,1			0,8
Номер задачи
Номер передачи
Рм, кВт		5,2			2,3	3,6	1,5		0,3
Номер задачи
Номер передачи
Рм, кВт		1,7	0,8					7,5		2,8

Номер передачи	Вид передачи	КПД
	Плоскоременная Клиноременная Зубчато-ременная Цепная	0,95..0,96 0,96 0,97…0,98 0,96…0,97
	Зубчатая:	0,9…0,93 0,88…0,92
Цилиндрическая Коническая
	Зубчато-червячная	0,4…0,45 0,72…0,77 0,8…0,84 0,85…0,89
Самотормозящая С однозаходным червяком С двухзаходным С трехзаходным

Таблица 12

Технические данные некоторых асинхронных электродвигателей трёхфазного тока с короткозамкнутым ротором серии АИР

Таблица 13

Тип двигателя	Р ном, кВт	n2, об/мин	ном	ном	k i = In/Iном	kn = Mn/Mном	kм = Ммах/ Мном
АИР63А2УЗ АИР71В2УЗ АИР80В2УЗ АИР90L2УЗ АИР100L2УЗ АИР112M2УЗ АИР132M2УЗ АИР50M2УЗ АИР80B4УЗ АИР112M4УЗ АИР160S4УЗ АИР100L6УЗ АИР132M6УЗ АИР169S6УЗ АИР160M6УЗ АИР180M6УЗ АИР280M6УЗ АИР90L2CУ1 АИР100 L2CУ1 АИР132M2CУ1 АИР80B4CУ1 АИР90L4CУ1 АИР100L4CУ1 АИР132S4CУ1 АИР132M4CУ1 АИРPI60S4CУ АИР100L64CУ1 АИР112MA6CУ АИР 132М6CУ АИР160S6CУ АИР160M6CУ АИР180M6CУ	0,37 1,1 2,2 3,0 5,5 7,5 11,0 90,0 1,5 5,5 15,0 2,2 11,0 7,5 15,0 18,0 90,0 3,0 5,5 11,0 1,5 2,2 4,0 7,5 11,0 15,0 2,2 3,0 7,5 11,0 15,0 18,5		0,70 0,775 0,83 0,845 0,875 0,875 0,88 0,92 0,77 0,855 0,885 0,81 0,855 0,875 0,86 0,88 0,92 0,845 0,875 0,88 0,77 0,80 0,84 0,875 0,875 0,875 0,81 0,81 0,855 0,855 0,875 0,87	0,86 0,87 0,87 0,87 0,91 0,88 0,90 0,90 0,83 0,85 0,88 0,73 0,81 0,86 0,87 0,87 0,89 0,88 0,91 0,90 0,85 0,85 0,85 0,86 0,87 0,87 0,73 0,76 0,81 0,83 0,83 0,80	4,5 5,5 6,5 6,5 7,5 7,5 7,5 7,5 5,0 7,0 7,0 5,0 6,5 6,0 6,0 5,0 5,5 6,5 7,5 7,5 5,0 6,0 6,5 7,5 7,5 7,5 5,5 6,0 7,0 7,0 7,0 6,5	2,0 2,0 2,1 2,1 2,0 2,0 1,7 1,2 2,0 2,0 1,4 2,0 2,0 1,2 1,2 1,2 1,4 2,0 2,0 1,6 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0	2,2 2,2 2,6 2,5 2,5 2,8 2,8 2,5 2,2 2,2 2,3 2,2 2,5 2,0 2,0 2,0 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,5 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2 2,2

Дата добавления: 2017-02-01