Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

График выполнения задания Модуля 5



МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ СТУДЕНТА

по изучению дисциплины

«Электротехника и электроника -2»

 

Модуль 5

 

 

Методы анализа магнитных цепей. Трансформаторы

 

 

 


Содержание

 

Введение. 3

МОДУЛЬ 5. Методы анализа магнитных цепей. Трансформаторы.. 4

§ 5.1. График выполнения задания Модуля 5. 4

§ 5.2. Теоретические вопросы Модуля 5. 5

§ 5.3. Задание Модуля 5. 6

§ 5.4. . Методические указания к экспериментальному исследованию Модуля 5. 8

§ 1.7. Методические указания к компьютерному моделированию задания Модуля 5. 11

§ 5.6. Краткая теория и примеры.. 14

§ 5.7. Вопросы для самопроверки. 39

§ 5.8. Примеры тестов. 40

ЛИТЕРАТУРА.. 42


Введение

 

Дисциплина «Электротехника и электроника», согласно учебным планам, изучается студентами в течение двух семестров.

Структура дисциплины. Вторая часть курса представлена четырьмя модулями. Основой каждого модуля является задание, выполняемое студентом индивидуально.

В первой части курса изучались законы и методы расчета электрических цепей при постоянных токах и напряжениях, символический метод расчета цепей синусоидального тока, явления резонанса, трехфазные цепи и методы их расчета, а также электрические измерения и измерительные приборы.

Во второй части курса рассматриваются трансформаторы и магнитные цепи, приводятся методы их расчета - четвертый модуль. Шестой модуль посвящен анализу работы электрических машин постоянного и синусоидального тока. Седьмой модуль включает в себя вопросы аналоговой электроники, восьмой – цифровой техники.

Задание каждого модуля содержит изучение теоретически вопросов, аналитический анализ, численное решение, виртуальное моделирование. В задание также вводится вопрос физического исследования эффекта, который изучается в данном модуле, при этом экспериментальное исследование необходимо для получения части исходных данных задания. Объем задания не жесткий, предполагает вариативность выполнения. Студент может дать одно общее решение задачи и привести результат физического эксперимента – это минимальная траектория с низкой оценкой. Если студент отвечает на все основные и частные вопросы модуля, проводит физические и виртуальные исследования – это максимальная траектория с высокой оценкой.

Последовательность действий студента в рамках модуля:

· посещение по расписанию обзорных лекций, получение задания и индивидуального варианта;

· выбор учебников, задачников и методических указаний к лабораторным исследованиям и компьютерному моделированию (образовательный портал, библиотека);

· получение допуска (аналитическое решение соответствующих пунктов задания Модуля), проведение лабораторного исследования и нахождение исходных данных для выполнения следующего пункта задания Модуля;

· получение допуска (аналитическое решение соответствующих пунктов задания Модуля), проведение сравнительного виртуального моделирования (проводится самостоятельно или в компьютерном классе по расписанию), анализа ошибок и исправления полученных результатов;

· решение задач самостоятельно с представлением их преподавателю;

· знакомство с перечнем тестовых заданий на практическом занятии;

· оформление отчета с выводами по результатам задания;

· тестирование знаний (центр тестирования).

Траектория обучения в модуле представлена технологической картой и графиком обучения в Модуле.

Содержание дисциплины соответствует государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования.

 

МОДУЛЬ 5. Методы анализа магнитных цепей. Трансформаторы

 

График выполнения задания Модуля 5

 

№ недели Аудиторные занятия Самостоятельная работа
Лекция. Обзор материала 2 части дисциплины электротехника и электроника и теоретического материала модуля 5.   Изучение теоретического материала, вопросы 1-6. Выполнение 1 пункта задания
Физический эксперимент     Изучение теоретического материала, вопросы 7-12. Выполнение 2 , 3, 4 пункта задания. Подготовка к компьютерному моделированию.
Лекция Катушка с магнитопроводом в цепи синусоидального тока. Трансформаторы   Изучение теоретического материала, вопросы 13-16. Подготовка к компьютерному моделированию. Оформление отчета по лаб. работе Выполнение 5 пункта задания. Подготовка к компьютерному моделированию.  
Компьютерное моделирование Анализ и проверка выполненных пунктов задания. Изучение теоретического материала, вопросы 17-20. Выполнение пункта 5 задания. Аналитический расчет
Практическое занятие Сдача задания, допуск к тестированию Повторение теоретического материала Выполнение 6 пункта задания.

§ 5.2. Теоретические вопросы Модуля 5

 

  1. Понятие магнитной цепи, элементы магнитной цепи. [1], [2].
  2. Свойства ферромагнитных материалов. [1], [2].
  3. Основные величины, характеризующие магнитное поле. [1], [2].
  4. Закон полного тока для магнитной цепи с постоянной магнитодвижущей силы. [1], [2].
  5. Расчет неразветвленной магнитной цепи. [1], [2].
  6. Магнитное сопротивление. Аналогия между электрическими и магнитными цепями постоянного тока. [1], [2].
  7. Законы Ома и Кирхгофа для магнитной цепи. [1], [2].
  8. Переменный магнитный поток в катушке с магнитопроводом. [1], [2].
  9. Влияние магнитопровода катушки на форму тока в нелинейной катушке. [1], [2].
  10. Идеализированная катушка с ферромагнитным сердечником. [1], [2].
  11. Природа потерь в реальной катушке с магнитопроводом. [1], [2].
  12. Схемы замещения и векторные диаграммы реальной катушки с ферромагнитным сердечником. [1], [2].
  13. Устройство и принцип действия однофазного трансформатора. [1], [2], [3].
  14. Идеализированный однофазный трансформатор. Уравнения электрического состояния, коэффициент трансформации, схема замещения и векторная диаграмма. [1], [2], [3].
  15. Реальный однофазный трансформатор. Уравнения, схема замещения и векторная диаграмма. [1], [2], [3].
  16. Природа потерь в трансформаторе. Методы определения мощности потерь. Режимы работы трансформатора: холостой ход, короткое замыкание. [1], [2], [3].
  17. Нагрузочный режим трансформатора. Нагрузочные характеристики. Уравнение внешней характеристики. [1], [2], [3].
  18. Устройство и принцип действия автотрансформаторов. [1].
  19. Измерительные трансформаторы. [1].
  20. Особенности трехфазных трансформаторов. [1].

 

 

Задание Модуля 5

 

Цель задания: изучение физических процессов в магнитных цепях.

Исходные данные: каждому студенту преподаватель выдает вариант задания, номер которого обозначается числом из трех цифр.

Перваяцифра варианта указывает номер строки в таблице 5.1, в которой приводятся заданные параметры нелинейной магнитной цепи и параметры, которые необходимо определить.

Втораяцифра соответствует номеру строки в таблице 5.2, в которой указаны тип исследуемого трансформатора и величина входного напряжения.

Третьяцифра варианта соответствует номеру строки в таблице 5.3. и определяет значение фазового сдвига нагрузки трансформатора.

Получить вариант задания у преподавателя на вводном занятии и согласовать пакет задач для самостоятельного решения.

 

Содержание и порядок выполнения задания:

  1. К источнику синусоидального напряжения частотой Гц подключена катушка индуктивности с магнитопроводом, число витков и сопротивление обмотки определяются второй цифрой варианта в строке таблицы 5.1. Изобразить схему замещения нелинейной катушки индуктивности.
  2. С помощью физического эксперимента в лаборатории кафедры (см. Методические указания к выполнению лабораторного исследования):

а) исследовать влияние катушки с магнитопроводом, как нелинейного элемента на форму кривой тока в цепи синусоидального напряжения;

б) снять вольт-амперную характеристику нелинейной катушки при заданных, согласно варианту, зазорах и построить их на одном графике;

в) по экспериментальным данным построить зависимость тока от воздушного зазора магнитопровода при напряжении, заданном согласно варианту;

г) по графику определить значение номинального тока при воздушном зазоре , согласно варианту задания.

  1. Используя найденной в результате физического исследования значение тока рассчитать параметры схемы замещения реальной катушки со стальным сердечником.
  2. При заданных величинах реактивного элемента L и C (таблица 5.5, 5.6.), рассчитать значения сопротивления R, при которых величина , (таблица 5.3) останется неизменной.
  3. Методом компьютерного моделирования исследовать внешнюю характеристику однофазного трансформатора при различных типах нагрузки (см. Методические указания к компьютерному моделированию).
  4. Пакет решенных задач предъявить преподавателю, оформить отчет.

Варианты задания модуля

Таблица 5.1

    Ом мм мм мм В
2,5 0,5  
1,2 0,5 1,5  
2,6 0,5 1,5  
2,5 2,5  
2,2 1,4  
2,5 0,5 2,5 1,8  
2,4 2,2  
2,1 1,5 0,9  

 

Таблица 5.2.

 

Тип тр-ра , В
TS_PQ4_10
TS_PQ4_12
TS_PQ4_16
TS_PQ4_20
TS_PQ4_24
TS_PQ4_10
TS_PQ4_12
TS_PQ4_16
TS_PQ4_24

Таблица 5.3.

 

,

 




©2015 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.