Содержание материала

К выполнению контрольной работы следует приступить только после изучения соответствующего материала курса.
Работа может выполняться на листах формата А4 или в тетради. На титульном листе (обложке тетради) указываются фамилия и инициалы студента, специальность, номер группы, шифр, вариант.
В тексте не должно быть помарок и нестандартных сокращений. Ответы, решения задач и пояснения должны быть подробными, конкретными; при этом делаются соответствующие ссылки на источники, приведенные в списке использованной литературы. Чертежи и графики следует выполнять в соответствии с ЕСКД, четко и аккуратно.
Выполненную контрольную работу студент по направлению от деканата представляет на кафедру для проверки и зачета лично преподавателю (или через секретаря кафедры). После проверки студент должен ответить на вопросы о методике проведения расчетов, уметь сформулировать выводы по выполненным задачам.
Если в работе допущены грубые ошибки, задачи решены неверно или студент не может ответить преподавателю на вопросы по методике проведения расчетов, работа не зачитывается и возвращается студенту на доработку, на дополнительное изучение вопросов, подлежащих освоению в контрольной работе.
Зачтенную контрольную работу студент оставляет у преподавателя и возвращает в деканат направление с отметкой «зачтено».
Согласно учебному плану, студенты выполняют контрольную работу в седьмом семестре.
Работа состоит из 5 задач.
Все задачи решаются в индивидуальном варианте.
Задача №1 . Рассчитать электродинамические усилия в электропроводящих контурах различной формы при протекании в них переменного тока короткого замыкания I , величина которого указана в таблице 1.1.
Форма контуров, параметры проводников, из которых они составлены, условия отключения представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.1


Вариант

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Ток к.з. в проводниках 1 к , кА

2,5

1,5

2,0

4

2,3

3,5

3,0

2,8

3,3

4,2

Таблица 1.2


Вариант

Форма контура, параметры проводников, составляющие контуры

1

2

1

Два параллельных проводника одинаковой длины 1=50 см с расстоянием между ними а=2 см

2

Два перпендикулярных проводника одинакового диаметра 2 см, длина большего проводника 2 м и короткого 0,1 м

3

Контур выполнен в виде петли: два параллельных проводника с перемычкой (траверсой) между ними. Длина проводников 1,5 м, длина траверсы 0,1 м. радиус провода 1 см.

4.

Контур выполнен в виде витка. Радиус витка 0,4 м, радиус провода -0,5 см. Рассчитать радиальную и тангенциальную составляющие ЭДУ.

Продолжение таблицы 1.2


1

2

5.

Два параллельных проводника одинаковой длины 1=1 м с расстоянием между ними а=0,05 см. Цепь обладает индуктивностью, поэтому следует учесть апериодическую составляющую т.к.з., ударный коэффициент куД=1,55.

6.

Контур выполнен в виде петли: два параллельных проводника длиной 1 м и перемычка между ними длиной 0,15 м . Радиусы провода и перемычки одинаковы и составляют 1,25 см. Цепь содержит индуктивность. Ударный коэффициент куд=1,8.

7.

Контур выполнен в виде катушки состоящей из 25 витков. Средний радиус катушки К=0,4м, радиус сечения окружности, охватывающей витки r=0,05 м.
Рассчитать радиальную и тангенциальную составляющие Э.Д.У.

8.

Контактная система составлена из двух торцевых контактов с радиусами r1=1,0 см и r2=1,25 см.

9.

Контур выполнен в виде катушки состоящей из 35 витков. Средний радиус катушки R=0,5 м, радиус сечения окружности, охватывающей витки r=0,10 м.
Ударный коэффициент куд=1,4.

0.

Торцевые контакты составлены стержнями диаметром 2,5 см и 3 см.
Отключаемая цепь содержит индуктивность.
Ударный коэффициент куд=1,6.

Расчеты проводить согласно [1 c.35-51; 2, c. 14-27].
Примечание. Номер варианта в таблице 1.1 соответствует предпоследней цифре шифра студента, номер варианта в таблице 1.2 - последней цифре шифра.
Задача №2. Рассчитать минимальное усилие нажатия контактов Fконm, необходимое для того чтобы при протекании через контакты номинального тока Iном падение напряжения на переходном сопротивлении контактов Rконm не достигало напряжения размягчения материала, из которого выполнены контакты.
Величина тока Iном, протекающего через контакты, указано в таблице 2.1.
Тип контактов и материал, из которого они изготовлены, приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.1
Величина тока Iном, протекающего через контакты
Таблица 2.2


Вариант

Материал контактов

Тип контакта

1.

Медь-медь

Точечный

2.

Сталь-сталь

Линейный

3.

Серебро-серебро

Линейный

4.

Алюминий-алюминий

Плоскостной

5.

Медь-медь

Линейный

6.

Серебро-серебро

Плоскостной

7.

Сталь-сталь

Плоскостной

8.

Алюминий-алюминий

Линейный

9.

Серебро-серебро

Точечный

0.

Медь-медь

Плоскостной

Расчеты проводить согласно [2, c.37-38; с.44-45].
Примечание. Номер варианта в таблице 2.1 соответствует предпоследней цифре шифра студента, номер варианта в таблице 2.2 - последней цифре шифра.

Задача №3. Рассчитать износ материала контактов при дуговом разряде между ними, возникающем при коммутации цепи с номинальным током 1 ном , определяемом по таблице 2.1.
Материал контактов, число циклов «включение- отключение» N, коэффициент износостойкости К и , представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1


Вари- ант

Материал контактов

Число циклов «вкл.-откл.», N, 106

Коэффициент износостойкости К и , г/ А2

1.

Серебро

1,5

0,01

2.

Серебро-15% окиси кадмия

1,6

0,1

3.

Серебро - никель

1,0

0,06

4.

Медь

0,75

0,2

5.

Серебро -40% вольфрама

1,2

0,45

6.

Серебро -60% вольфрама

1,2

0,55

7.

Серебро -80% вольфрама

1,1

1,5

8.

Кадмиевая медь

0,85

0,35

9.

Медь

0,9

1,8

0.

Серебро-никель

1,0

0,2

Расчеты проводить согласно [2, с.57-58].
Примечание. Номер варианта в таблице 2.1 соответствует предпоследней цифре шифра студента, номер варианта в таблице 3.1 - последней цифре шифра.
Задача № 4. Выбрать токи уставки электромагнитных расцепителей автоматов, плавкие вставки предохранителей для защиты одиночных и группы электродвигателей с номинальной мощностью Рном, коэффициентами полезного действия η и мощности cos φ, в зависимости от конструкции обмотки ротора и величины кратности пускового тока К п (таблица 4.1).
Номинальное напряжение двигателей U ном =380 В.
Типы индивидуальных и групповых защитных аппаратов указаны в таблице 4.1.

Таблица 4.1


Вариант

Характер защиты и вид защитного аппарата: а - групповой защитный аппарат, б - индивидуальный защитный аппарат

1.

а - автомат
б - автомат

2.

а - автомат
б - предохранитель

3.

а - предохранитель
б - автомат

4.

а - предохранитель б - предохранитель

5.

а - предохранитель
б - автомат

6.

а - автомат
б - автомат

7.

а - автомат
б - предохранитель

8.

а - предохранитель б - предохранитель

9.

а - автомат
б - автомат

0.

а - предохранитель
б - автомат

Таблица 4.2


Вариант

Номинальная

К.п.д. двига-

Коэффициент

Тип эл.дв

Кратность

 

мощность эл.дв.
группы Р ном, кВт

теля, η, %

мощности, cos φ

 

пускового тока К п

1.

2,2

83,0

0,89

с к.з. ротором

5,5

4,0

85,5

0,89

7,5

87,0

0,89

13

88,0

0,89

22

90,5

0,89

2.

3,0

83,5

0,84

с к.з. ротором

5,5

5,5

87,0

0,86

10

88,5

0,87

20

88,7

0,88

3.

1,1

79,5

0,87

с фазным ротором

1, 8

3,0

83,5

0,84

7,5

87,0

0,89

27,5

88,0

0,89

 

 

 

4.

4,0

85,5

0,89

с фазным ротором

1, 9

17

88,0

0,9

30

89,0

0,9

40

91,5

0,91

 

 

 

5.

13

88,0

0,89

с к.з. ротором

6,0

14,5

87,5

0,87

40

91,5

0,91

22

90,5

0,9

6.

4,0

85,5

0,89

с фазным ротором

1, 8

13

88,0

0,89

17

88,0

0,9

22

89,0

0,9

 

 

 

Продолжение табл. 4.2


7.

1,1
4,5
5,5
30

79,5 87,0 87,0 89,0

0,87
0,86
0,86
0,90

с к.з. ротором

5, 0

8.

4,5

87,0

0,86

с фазным ротором

 

14,7

88,0

0,88

2, 0

20,0

88,0

0,89

 

40,0

90,0

0,89

 

9.

27,5

79,0

0,84

с к.з. ротором

 

30,0

89,0

0,9

6,5

50,0

90,0

0,87

 

0.

5,5

87,0

0,86

с фазным ротором

 

10,0

88,5

0,87

1,7

14,7

88,0

0,88

 

17,0

88,0

0,9

 

Расчеты проводить согласно [1,               c.518-520,    551-552,
2,c.239-240, 253-256].
Примечание. Номер варианта в таблице 4.1 соответствует предпоследней цифре шифра студента, номер варианта в таблице 4.2 - последней цифре шифра.

Задача №5. Дать описание конструкции аппарата, привести принципиальную схему устройства. Описать принципы его работы, основные характеристики, область применения.
Таблица 5.1


Вариант

Наименование аппарата

1.

Контакторы переменного и постоянного тока. Выбор контакторов

2.

Магнитные пускатели. Выбор пускателей

3.

Дугогасительные камеры, дугогасительные решетки.

4.

Дугогасительные устройства с последовательной и параллельной катушками магнитного дутья.

5.

Поляризованные реле с параллельной магнитной цепью.

6.

Реле с герметичными магнитоуправляемыми контактами (герконы).

7.

Герконы с «памятью» - ферриды.

8.

Дроссельный магнитный усилитель.

9.

Бесконтактные аппараты переменного и постоянного тока

0.

Тепловые реле.

Источники материалов [1, с. 245-247, 313-334, 351, 355356, 377-381, 393-394]; [2, с. 102-114, 146-149, 160-176, 186-190, 193-195, 199-203, 209-211].
Примечание. Номер варианта в таблице 5.1 соответствует предпоследней цифре шифра студента.

ЛИТЕРАТУРА
1. Чунихин А.А. Электрические аппараты. М.: Энергоиздат, 1988. 720 с.
2. Процуцк И., Терзи И. Электрические аппараты низкого напряжения. Курс лекций. Кишинэу. ТУМ. 2003. 263 с.