Экзаменационные задачи по дисциплине "Электропитание устройств связи"

Экзаменационные задачи для специальностей С, А

1.Определите число элементов в аккумуляторной батарее  (N) и необходимую емкость (Q), для получения номинального напряжения 60В и времени работы от батарей 4 часа. Коэффициент отдачи емкости принять равным 0.8.

2. Определите полную мощность электроустановки  и результирующий коэффициент мощности при условии : Р=10кВт, Q=10 кВАр, Т=10 кВАр.

3. Определите минимальный кпд регулятора напряжения на основе вольтдобавочного конвертора и максимальную величину мощности потерь электрической энергии  при следующих условиях: U2=60В  , U1= 60…48В  , I2=100A, кпд конвертора принять равным 0.8.

4. В схеме передачи энергии от ЭПУ 60В с сопротивлением провода 1 Ом нагрузка может периодически переключаться. Показать диаграмму изменения тока и напряжения, и вычислить их установившиеся значения , рассчитать пиковые значения напряжения при коммутации нагрузки.

5. Определите средние и действующие значения функций тока.

6. Определите средние и действующие значения функций напряжения.

7. Нарисовать схемы диодного звена для получения мостовых схем выпрямления с полярностью напряжения, показанной на рис. Покажите примеры ожидаемых диаграмм выпрямленного напряжения.

8. Правильно ли выполнены схемы диодных звеньев выпрямителей. Укажите точки подключения нагрузки и источника переменного напряжения.

9. Выпрямитель выполнен по схеме: трехфазный трансформатор, диодное звено, сглаживающий фильтр. Среднее  выходное напряжение Uo=60В ток  Io=50А. Определить: напряжение вторичной обмотки трансформатора, мощность трансформатора, напряжение первой гармоники пульсаций, средний ток диода и его обратное напряжение.

10. Выпрямитель выполнен по схеме: однофазный трансформатор, диодное звено, сглаживающий фильтр. Среднее  выходное напряжение Uo=60В ток  Io=50А. Определить: напряжение вторичной обмотки трансформатора, мощность трансформатора, напряжение первой гармоники пульсаций, средний ток диода и его обратное напряжение.

11. Постройте семейство внешних характеристик выпрямителя по следующим условиям: минимально допустимое напряжение на нагрузке 60В при токе нагрузки 50А. Внутреннее сопротивление выпрямителя 50А. Нестабильность напряжения сети N1=  15%.

12. Выпрямитель имеет семейство внешних характеристик, показаннoе на рис. Вычислить необходимые пределы регулирования угла        для поддержания постоянной величины напряжения Uo=48B при изменении тока от 0 до Io.

13. Определите  значения L и C индуктивно-емкостного фильтра в схеме трехфазного мостового выпрямителя, удовлетворяющего условиям: коэффициент сглаживания S=160, частота сети переменного тока первичного источника 50Гц, допустимые перенапряжения при «сбросе» тока величиной 50А не более 10В.

14. Определите кпд и выходное напряжение выпрямителя построенного по мостовой схеме, если при токе Io=50А Uo=5В. Пороговое напряжение диодов 1.5В, внутреннее сопротивление Ri=0,05 Ом. Как изменится кпд при замене диодов на более совершенные, с пороговым напряжением 0.75В.

15. Определите температуру кремниевой пластины диода при условиях: ток диода имеет прямоугольную форму (                ) с амплитудой 80А,

Пороговое напряжение диода Uп=1.2В, динамическое сопротивление

R  =0.05 Ом, тепловое сопротивление R_Т(П-С)=0.8 град/Вт.

16. Постройте схему замещения полупроводникового диода, с вольтамперной характеристикой, показанной на рисунке. Определите потери мощности в диоде при постоянном токе I_a=50A.

17. Определите необходимое сопротивление индуктивности рабочей обмотки магнитного регулятора (дросселя насыщения) для получения напряжения на нагрузке 180 В при токе нагрузки 10А. Частота сети 50 Гц, напряжение сети 240В. Вычислите коэффициент мощности регулятора.

18. В схеме импульсного регулятора постоянного напряжения выходное напряжение равно 48В при входном напряжении  источника U1=60В. пе- реключения равна 20 кГц. Переменная составляющая первой гармоники 10 мВ. Пренебрегая потерями определите: величину коэффициента заполнения D, амплитуду первой гармоники пульсаций, необходимый коэффициент сглаживания пульсаций

19. Сглаживающий фильтр, выполненный по схеме (а), имеет коэффициент сглаживания S=50 и кпд=0.9. Определите величину S и

 для фильтров (б) и (в), выполненных из элементов фильтра(а).

20. Двухзвенный  LC фильтр в однофазном мостовом выпрямителе имеет коэффициент сглаживания S=900.  Чему будет равен коэффициент сглаживания при включении фильтра в трехфазную мостовую схему выпрямления.

22. Постройте схему стабилизатора напряжения  на основе микросхемы К142ЕН, показанную на рисунке и определите его кпд. Требования к стабилизатору: U₂=12, I₂=2A.

23. Импульсный стабилизатор напряжения выполнен по схеме, показанной на рис. Проверьте схему на правильность организации отрицательной ОС. Вычислите ожидаемые величины выходного напряжения и коэффициента сабилизации.

24. Определите амплитуды первых трех гармоник и действующее напряжение инвертора . Форма напряженмя показана на рисунке.

25. Инвертор напряжения для установки гарантированного питанияпеременным током  выполнен по мостовой схеме . Первичное напряжение инвертора U1=60В. Приведите схему инвертора и диаграмму управления ключами.  Вычислите действующее напряжение синусоидальной составляющей. Форма напряжения показана на рис.

26. Дана принципиальная схема промышленного источника питания. Постройте  функциональную схему силовой части источника. Определите, к какому классу устройств относится рассматриваемая схема (выпрямитель, инвертор, конвертор).