Echipamente Electrice I Teste de Autoevaluare 2007

7/26/2019 Echipamente Electrice I Teste de Autoevaluare 2007

1/34

UNIVERSITATEA LUCIAN BLAGA din SIBIU

FACULTATEA DE INGINERIE HERMANN OBERTH


2/34

2

1. Procese termice n echipamentele electrice

Pe baza noiunilor prezentate n capitolul Procese termice n echipa-mentele electrice rspundei la ntrebri i rezolvai problemele.

1.

Ce surse de cldurexistn aparatele electrice?2. Ce este efectul electrocaloric?3.

Ce pierderi apar n miezurile feromagnetice?4. Ce pierderi apar n izolaii?5. Definii supratemperatura.6.

Ce subansamble ale aparatelor i echipamentelor electrice se verificlanclzire?

7. Ce este o izoterm?8. Care este ecuaia unei izoterme?

9.

Care este Legea transformrii energiei n conductoarele parcurse decurent?

10. n ce se msoarpierderile specifice?11. n ce se msoarfluxul termic?12.

Definii densitatea de flux termic.13. n ce se msoardensitatea de flux termic?14.

Care este legtura empiricntre densitatea de flux termic itemperatur?

15. Ce msoardivergena densitii de flux termic?16.

Definii conductivitatea termic.17.

n ce se msoarconductivitatea termic?18. Definii coordonatele cilindrice n funcie de coordonatele carteziene.19.

Definii operatorul Laplace n coordonate carteziene.20. Definii operatorul Laplace n coordonate cilindrice.21. Scriei ecuaia Poisson, n coordonate carteziene, ntr-un mediu

izotrop.22. Scriei ecuaia Poisson, n coordonate carteziene, ntr-un mediu

anizotrop.23.

Scriei ecuaia Poisson, n coordonate cilindrice.

24.

Scriei ecuaia Laplace, n coordonate carteziene, ntr-un mediuizotrop.

25.

Scriei ecuaia Laplace, n coordonate carteziene, ntr-un mediuanizotrop.

26.

Scriei ecuaia Laplace, n coordonate cilindrice.27. Scriei ecuaia Fourier pentru regimul termic nestaionar.28. Definii difuzivitatea termic.


3/34

3

29. n ce se msoardifuzivitatea termic?30.

Cte tipuri de transmisiviti termice cunoatei?31.

Care este expresia cldurii cedatmediului ambiant prin conducie?32. Care este expresia cldurii cedatmediului ambiant prin convecie?33.

Ce este convecia forat?34.

Cum se poate realiza rcirea foratn aer?35. Cum se poate realiza rcirea foratn ulei?36.

Care este Legea lui Stefan Boltzmann?37. Ct este transmisivitatea termicprin radiaie?38. Care este expresia cldurii cedate mediului ambiant prin radiaie?39.

Cum trebuiesc vopsite carcasele pentru o rcire ct mai intensprinradiaie?

40. Care este transmisivitatea termictotal?41. Care este Legea lui Ohm pentru transmiterea cldurii?

42.

Care este expresia rezistenei termice?43. n ce se msoarrezistena termic?44. Ce sunt condiiile de limit?45. Pe baza cror echivalene se realizeazcircuitul electric echivalent

transmisiei cldurii?46. La ce bobine trebuie sizolm termic bobinajul de miezul

feromagnetic?47.

Care este ecuaia generala bilanului termic a unui conductor?48. Cum variazrezistivitatea electriccu temperatura?49.

Definii regimul termic staionar.50.

Care este expresia supratemperaturii staionare?51. Care este expresia constantei termice de timp?52.

n ce se msoarconstanta termicde timp?53. Care este interpretarea matematica constantei termice de timp?54. Care este interpretarea fizica constantei termice de timp?55.

Care este ecuaia nclzirii unui corp cu supratemepraturiniial?56. Care este ecuaia nclzirii unui corp frsupratemepraturiniial?57. Care este ecuaia rcirii unui corp?58.

Definii regimul termic de scurtdurat?

59.

Ct este coeficientul de suprasarcintermicn regim de scurtdurat?60. Ct este coeficientul de suprasarcinpentru curent n regim de scurt

durat?61. Cum variaztemepratura n regim de scurtcircuit?62.

Definii Regimul periodic intermitent.63. Definii durata relativde anclanare.


4/34

4

64. Ct este coeficientul de suprasarcintermicn regim periodicintermitent?

65.

Ct este coeficientul de suprasarcinpentru curent n regim periodicintermitent?

66.

Ce este stabilitatea termica unui aparat?67.

Ce mrime caracterizezstabilitatea termica unui aparat n regimpermanent?

68.

Ce mrime caracterizezstabilitatea termica unui aparat n regim deavarie?

69. Ce timpi s-au standardizat pentru stabilitatea termicla scurtcircuit?70.

Cu ce formulse echivaleazcurenii de stabilitate termiclascurtcircuit?


5/34

5

Problema 1.1.

Peretele termoizolant din figur este format din dou materiale cuconductivitile: 1=o,16 W/m

0C i 2=o,12 W/m0C. Un flux trermic de 600

W, creeazo cdere de temperaturde 105

0

C. Dac1este cu 20% mai maredect 2, sse determine grosimea peretelui.

Problema 1.2.

Ct este conductivitatea termicechivalenta peretelui din figurdac:1=2 mm, 2=4,6 mm, 3=1,8 mm, 1=o,12 W/m

0C, 2=o,28 W/m0C i 3=o,7

W/m0C.

Problema 1.3.

S se calculeze supratemperatura medie a unei bobine ce are la recerezistena de 4 , iar la temperatura staionar 8,4 . Coeficientul dedependena rezistivitii cu temperatura este = 4*10-3grad-1.


6/34

6

Problema 1.4.

Sse calculeze transmisivitatea termica unui corp aflat n vid dacsecunoate: - temperatura mediului embiant a= 20

0C,

- temperatura corpului 2= 120

0

C,- coeficientul de absortie al corpului 0,6,- constanta lui Stefan Boltzmann K = 5,7710-8W/m2K2.

Problema 1.5.

Un perete termoizolant este format din n straturi refractare de grosime1=42 mm, lipite cu adeziv de grosime 2=6 mm.

Cte straturi termoizolante sunt necesare pentru o cdere total de

temperaturde cel puin 4200

C la un flux termic de 1200 W i o suprafa de7500 cm2.

Se cunoate: 1=o,15 W/m0C, i 2=o,82 W/m

0C.

Problema 1.6.

Cte straturi termoizolante sunt necesare pentru o cdere total detemperaturde cel puin 200 0C pentru peretele stratificat din figur?

Se cunoate: 1=3 mm, 2=1,2 mm, 1=o,15 W/m0C, 2=o,1 W/m

0C iarP=100 W i S = 0,6 m2.


7/34

7

Problema 1.7.

O incinteste izolatcu 3 straturi din materiale izolante de grosimi:1= 1 cm, 2= 2 cm, 3= 3 cm i conductiviti termice: 1= 1,2 W/mK,

2= 0,5 W/mK, 3= 10 W/mK. Fluxul termic transversal este de 2000 W, iarsuprafaa de rcire este de 0,5 m2. Sse calculeze:- rezistena termica fiecrui strat,- cderile de temperaturpe straturi,- conductivitatea termicechivalent.

Problema 1.8.

Un conductor cu rezistena de 4,2 , este alimentat cu un curent electric

ca cel prezentat n figura urmtoare. Ct trebuie s fie valoarea Ix pentru casupratemperatura conductorului s nu varieze dup 150 s. Conductorul areconstanta termicde timp de 200 s.

Problema 1.9.

Ct este curentul de stabilitate termicla 20 ms al unui aparat care are

Ist1= 2 KA.

Problema 1.10.

Ct timp poate rezista la 1250 A un corp ce are curentul de stabilitatetermica Ist1= 10 KA.


8/34

8

Problema 1.11.

Un conductor cu rezistena de 1,6 , este alimentat cu curent electricntr-un regim variabil prezentat n figura urmtoare. Ct trebuie sfie valoarea

tx pentru ca supratemperatura conductorului snu varieze dupmomentul tx.Conductorul are constanta termicde timp de 120 s.

Problema 1.12.

Un corp cu rezistena R= 1,2 , constanta termic de timp 520 s,transmisi-vitatea termictotalde 6,5 W/m2Ki suprafaa de rcire de 1,2 m2

este parcurs de un curent ce variazca n figur.Ct este momentul txpentru ca procesul de rcire scontinue duptx.


9/34

9

Problema 1.13.

Un conductor cu rezistena de 0,6 , transmisivitate termic 7,2W/m2K, constanta termicde timp de 600 s i suprafaa de rcire de 0,8 m2,

este alimentat cu curent electric ca n figura urmtoare.Ct trebuie s fie valoarea Ix a curentului electric la momentul 150 spentru ca temperatura conductorului screascdupacest moment.

Reprezentai grafic variaa n timp a supratemperaturii.

Problema 1.14

Ct este curentul echivalent ternic pentru variaia din figurdact1= 30s, t2= 50 s, t3= 80 s iar I=6 A.


10/34

10

Problema 1.15

Ct este curentul echivalent ternic pentru variaia din figurdact1= 60s,I1=10 A iar I2=22 A.

Problema 1.16

Un conductor cu rezistena de 3 , transmisivitate termic6,8 W/m2K,constanta termic de timp de 100 s i suprafaa de rcire de 820 cm2, estealimentat cu curent electric ca n figura urmtoare: I1=5 A, I2=3 A.

Cnd are corpul temperatura de 1000C dac t1=1 minut, t2=100 s iartemperatura mediului ambiant este de 220C..


11/34

11

Problema 1.17

Reprezentai la scarvariaia supratemperaturii unui corp alimentat cucurentul electric din figurdacse cunoate: I1=10A, I2=50A, I3=24A, I4=6A,t1=20 s, t

2=40 s, t

3=70 s, t

4=90 s, t

5=110 s, t

6=150 s, T=100 s, iar

s=60 K.

Problema 1.18.

S se calculeze temperatura maxim i coeficientul de suprasarcintermic admisibil a unui aparat alimentat n regim periodic intermitent, cudurata unui ciclu de 10 s i DA = 60 %. Supratemperatura staionar a

aparatului este de 540C, iar temperatura mediului ambiant este de 220C.

Problema 1.19.

S se calculeze rezistena unei bobine cu supratemperatura medie de240C ce are la rece rezistena de 12 . Coeficientul de dependen arezistivitii cu temperatura este = 4*10-3grad-1.

Problema 1.20.

Ct este temperatura mediului ambiant dacunei bobine cu temperaturamedie de 360 C i-a crescut rezistena cu 20% pn la 8 . Coeficientul dedependena rezistivitii cu temperatura este = 410-3grad-1.


12/34

12

2. Fore electrodinamice i electromagnetice

Pe baza noiunilor prezentate n capitolul Fore electrodinamice ielectromagnetice rspundei la ntrebri i rezolvai problemele.

1. Ce este o forelectrodinamic?2.

Ce este o forelectromagnetic?3. La ce solicitri dau natere forele electrodinamice i electromagnetice?4. Ce metodde calcul a forelor elecrodinamice i electromagnetice

cunoatei?5. n ce caz folosim metoda tensiunilor maxwelliene?6. Care este expresia forei Laplace?7. Care este formula lui Biot-Savart-Lapalce?

8.

Ct este fora dintre douconductoare filiforme i coplanare?9. n ce se msoarintensitatea cmpului magnetic?10.n ce se msoarinducia magnetic?11.n ce se msoarpermeabilitatea magnetic?12.Care este valoarea lui 0?13.Care este valoare energiei magnetice a unui sistem de n conductoare

filiforme?14.Care este fluxul magnetic total a n conductoare filiforme parcurse de

curent (formula lui Maxwell)?

15.

Care este expresia forei electrodinamice dintre douconductoarefiliforme, parcurse de cureni?16.

Care este expresia forei dintre douconductoare filiforme drepte icoplanare?

17.Ct este factorul de curent al forei specifice?18.

Ct este factorul de contur al forei specifice?19.

n ce se masoarfora specific?20.Ct este fora specificdintre douconductoare drepte, paralele, de

lungime infiniti seciune dat?21.Ct este factorul de contur al forei specifice dintre douconductoare

filiforme drepte, paralele i de lungime finit?22.

Ct este fora specificdintre douconductoare filiforme drepte,paralele i de lungime infinit?

23.Ce metodde calcul a forei electrodinamice se aplicn cazulcircuitelor cu configuraie complex?

24.n ce condiii se poate aplica metoda superpoziiei?25.Ce este efectul de proximitate?


13/34

13

26.Ce este efectul de ni?27.

Ce metodse aplicla calculul forei electromagnetice ce acioneazasupra unui conductor aflat n vecintatea unui perete feromagnetic?

28.Ct este fora electromagneticce acioneazasupra unui conductor aflatn vecintatea unui perete feromagnetic?

29.

n ce tip de nifora electromagneticnu depinde de poziiaconductorului?

30.

n ce tip de nifora electromagneticdepinde de poziiaconductorului?

31.Unde este aplicat efectul de ni?32.

Ce fore apar ntr-o spircircularparcursde curent?33.Ce inductivitate se folosete la calcularea forei electrodinamice dintre

douspire ale unei bobine?34.Ce este regimul cvasistaionar electric?

35.

Ct este fora specificpe unitatea de lungime i curent?36.n ce se msoarfora specificpe unitatea de lungime i curent?37.Ce forrezultdin interaiunea a douconductoare parcurse de un

curent alternativ monofazat n regim nominal?38.

Ce frecvenare fora electrodinamicn regim monofazat?39.Care este expresia curentului de scurtcircuit monofazat?40.

Care este expresia valorii efective a curentului de scurtcircuitpermanent?

41.Care este expresia constantei electrice de timp a componentei aperiodicea curentului de scurtcircuit monofazat?

42.

Care este valoare de calcul ce se atribuie constantei electrice de timp acomponentei aperiodice a curentului de scurtcircuit monofazat?

43.

Care este expresia atenurii componentei aperiodice a curentului descurtcircuit monofazat?

44.Care este expresia coeficientului de oc a curentului de scurtcircuitmonofazat?

45.Care este valoarea maxima coeficientului de oc a curentului descurtcircuit monofazat?

46.

Definii coeficientul de oc a curentului de scurtcircuit monofazat?

47.

Ce componente are fora electrodinamicn regim de scurtcircuitmonofazat?

48.

Ce tip de forapare n regimul tranzitoriu a scurtcircuitului monofazat?49.Ce tip de forapare n regimul permanent a scurtcircuitului trifazat?50.

Ct este coeficientul de oc al forei electrodinamice n scurtcircuitulmonofazat?


14/34

14

51.La ce fore se verificsuporturile i izolatoarele conductoarelormonofazate?

52.

Cum pot fi poziionate conductoarele unui sistem trifazat?53.Ce defazaj existntre curenii unui sistem trifazat simetric?54.

Ct este valoarea maxima curentului alternativ n funcie de valoarealui efectiv?

55.Ce tip de fore acioneazasupra conductoarelor laterale ntr-un sistemcoplanar, trifazat n regim nominal?

56.Ce tip de fore acioneazasupra conductorului central ntr-un sistemcoplanar, trifazat n regim nominal?

57.

Ct este valoarea de vrf a forei ce acioneazasupra conductoarelorlaterale ntr-un sistem coplanar, trifazat n regim nominal?

58.Ct este valoarea de vrf a forei ce acioneazasupra conductoruluicentral ntr-un sistem coplanar, trifazat n regim nominal?

59.

Care este expresia unui curent de scurtcircuit trifazat?60.Ct este coeficientul de oc al forei ce acioneazasupra conductoarelor

laterale ntr-un sistem coplanar, trifazat n regim nominal?61.Ct este coeficientul de oc al forei ce acioneazasupra conductorului

central ntr-un sistem coplanar, trifazat n regim nominal?62.Ct este amplitudinea maxima forei electrodinamice ce acionaz

asupra conductoarelor dintr-un sistem simetric, trifazat n regimnominal?

63.Care este locul geometric a forei electrodinamice ce acionazasupraconductoarelor dintr-un sistem simetric, trifazat n regim nominal?

64.

Ce avantaj prezintpoziionarea simetric(n vrfurile unui triunghiechilateral) a conductoarelor dintr-un sistem trifazat?

65.

Ct este coeficientul de oc al forei electrodinamice ce acioneazntr-un sistem trifazat poziionat simetric n regim de scurcircuit?

66.Care este locul geometric al forei electrodinamice ce apare ntr-unsistem trifazat poziionat simetric n regim de scurcircuit?

67.Definii stabilitatea electrodinamica unui aparat electric.68.Definii curentul limitdinamic al unui aparat electric.69.

Ce condiie trebuie sndeplineasccurentul limitdinamic a unui

aparat electric?70.Care este expresia puterii de rupere a unui aparat electric?


15/34

15

Problema 2.1.

Un conductor de diametru 0,01 m aflat la distana de 0,1 m de un pereteferomagnetic este parcurs de un curent alternativ de valoare efectiv200 A.S se calculeze fora specific maxim ce acioneaz asupra conductoruluiparalel cu peretele.

Problema 2.2.

Conductoarele din figursunt parcurse de curei electrici de valoare 20A. Peretele feromagnetic se considerde permeabilitate magneticinfinit. Sse calculeze forele specifice ce acioneazasupra conductoarelor de seciunefinit. Dimensiunile sunt n mm.

Problema 2.3.

S se calculeze fora de atracie ntre spirele unei bobine de diametrulD=0,1 m parcurs de curentul I=8A. Seciunea conductorului izolat este de0,78 mm2.

Problema 2.4.

Un conductor filiform, rectiliniu, de lungime l=0,1 m este plasat ntr-onidreptunghiulardin material feromagnetic de deschidere =0,03 m. Ssecalculeze fora electrodinamicce se exercitasupra conductorului parcurs deun curent de scurtcircuit Isc=1,2 kA.


16/34

16

Problema 2.5.

Conductoarele din figur, de lungime 100 m, sunt parcurse de cureielectrici de valoare 150 A. Peretele feromagnetic se consider de permea-bilitate magnetic infinit. S se calculeze forele ce acioneaz asupraconductoarelor de seciune finit, poziionate ca n figur (dimensiunile sunt

n mm).

Problema 2.6.

S se calculeze fora de atracie ntre spirele unei bobine de diametrulD=0,3 m parcursde curentul I=10 A. Diametrul conductorului izolat este ded=0,0032 m.

Problema 2.7.

Sse calculeze coeficientul de oc al curentului, coeficientul de oc alforei electrodinamice i valoarea maxim a forei dezvoltate de curentul descurtcircuit monofazat:

=

tei

t

sc314cos250 22

Coeficientul de contur al circuitului monofazat este 72 m-1.


17/34

17

Problema 2.8.

S se calculeze forele specifice ce acioneaz asupra conductoarelor

filiforme din figur, parcurse de curenii: I1=100 A, I2=80 A ;I I3=200 A.

Problema 2.9.

S se calculeze momentul la care apare valoarea maxim a foreielectrodinamice i coeficientul de oc al unui curent de scurtcircuit de forma:

( )i e tsc t= 2 10 3143 20 cos

Problema 2.10.

Un curent de scurtcircuit are valoarea efectivde 1,2 kA i frecvena de400 Hz. Sse calculeze coeficientul de oc al curentului i valoarea maximaforei specifice daccoeficientul de contur al circuitului monofazat este de 72m-1.

Problema 2.11.

S se calculeze fora specific maxim ce acionedaz asupra unuiconductor izolat cu diametrul exterior de 6 mm plasat ntr-o niferomagnetictriunghiularde deschidere 26 mm i unghiul la vrf 300.


18/34

18

Problema 2.12.

S se calculeze coeficientul de oc al curentului i valoarea maxim aforei specifice dezvoltate de curentul de scurtcircuit monofazat:

=

tei

t

sc 600cos5000 36

dacdistana dintre conductoare este de 620 mm.

Problema 2.13.

S se calculeze fora specific maxim ce acioneaz asupra unuiconductor a unei linii electrice aeriene (distana dintre conductoare este de 1,6m) n cazul unui curent de scurtcircuit de valoare efectiv8 kA i constantaelectrica circuitului de 22 s.

Problema 2.14.

S se calculeze fora de rupere ce acioneaz asupra unei spire a uneibobine de diametru 220 mm dac seciunea conductorului parcurs de uncurent de 10 A este de 12 mm2.

Problema 2.15.

n nia feromagnetic din figur,conductoarele sunt parcurse de cureielectrici de valoare 80 A.

S se calculeze forele specifice ceacioneaz asupra conductoarelor deseciune finit, poziionate ca n figur(dimensiunile sunt n mm).


19/34

19

3. Electromagnei

Pe baza noiunilor prezentate n capitolul Electromagnei rspundeila ntrebri i rezolvai problemele.

1.

Definii un electromagnet.2. Ce sisteme intrn componena unui electromagnet.3.

Din ce este compus sistemul electric al unui electromagnet?4. Din ce este compus sistemul magnetic al unui electromagnet?5. Din ce este compus sistemul mecanic al unui electromagnet?6.

Ce asigurfora antagonista unui electromagnet?7. Unde are loc transformarea energiei electrice n energie mecanicla un

electromagnet?8. Clasificai electromagneii dupcurentul de excitaie.

9.

Clasificai electromagneii dupmodul de lucru.10.Clasificai electromagneii duptimpul de acionare.11.Clasificai electromagneii dupforma circuitului magnetic.12.Ce variante constructive de electromagnei cunoatei?13.

Care este ecuaia bilanului electric a unui electromagnet?14.Care este ecuaia bilanului mecanic a unui electromagnet?15.

Ce msoarcoeficientul de amortizare vscoas?16.

Prin ce metodse calculeazfora dezvoltatde un electromagnet?17.Ce pierderi apar n electromagnei?18.

Ct este energia magneticnmagazinatn circuitul magnetic al unuielectromagnet?

19.Care este expresia forei unui electromagnet n funcie de tensiunea ipermeana magnetic?

20.Care este expresia forei unui electromagnet n funcie de induciamagnetic?

21.

Care este expresia forei unui electromagnet n funcie de fluxulfascicular?

22.Care este expresia forei unui electromagnet cu poli plani n funcie dentrefier?

23.

Ce metod de redresare magnetic a forei unui electromagnet de c.a.cunoatei?

24.

Ce metode de redresare mecanic a forei unui electromagnet de c.a.cunoatei?

25.

Ct este fora medie a unui electromagnet de c.a. fr spir nscurtcircuit?

26.Care este expresia forei dezvoltate de un electromagnet trifazat?


20/34

20

27.Ce tip de fordezvoltun electromagnet trifazat?28.

Care este condiia de acionare sigurcu un electromagnet?29.

Definii regimul dinamic a unui electromagnet?30.Cum poate fi micorat timpul de acionare a unui electromagnet de c.c.?31.

Cum poate fi mrit timpul de acionare a unui electromagnet de c.c.?32.

Cum poate fi micorat timpul de revenire a unui electromagnet de c.c.?33.Cum poate fi mrit timpul de revenire a unui electromagnet de c.c.?34.

Cnd este omogen un circuit magnetic?35.Cnd este liniar un circuit magnetic?36.Definii reluctana magnetic.37.

Care este unitatea de msurpentru reluctana magnetic?38.Definii permeana magnetic.39.Care este unitatea de msurpentru permeana magnetic?40.Definii tensiunea magnetic.

41.

Care este unitatea de msurpentru tensiunea magnetic?42.Definii tensiunea magnetomotoare.43.Definii fluxul fascicular.44.Care este unitatea de msurpentru fluxul magnetic?45.

Definii fluxul total al unei bobine.46.Definii fluxul util al unui electromagnet.47.

Definii fluxul de dispersie al unui electromagnet.48.

Care este Legea lui Ohm pentru un circuit magnetic simplu?49.Ce ipotez simplificatoare se face n cazul ntrefierului maxim al unui

electromagnet?50.

n ce constproblema directa unui electromagnet?51.n ce constproblema inversa unui electromagnet?52.

Care este condiia ca energia magneticnmagazinatn ntrefierul unuielectromagnet sfie maxim?

53.Ce tip de electromagnet are randamentul maxim?54.

De ce ordin de mrime este randamentul unui electromagnet?55.Cum poate fi mrit randamentul unui electromagnet?56.n ce condiii se arde un electromagnet de c.a.?57.

La ce tip de electromagnei se lameleazmiezul?

58.

De ce se lameleazmiezul feromagnetic al unui electromagnet?59.Din ce se realizeazcircuitul magnetic al unui electromagnet?60.

La ce electromagnei fluxul util este cvasiconstant?


21/34

21

Problema 3.1.

Electromagnetul din figur are urmtoarele dimensiuni: a=16 mm, b=36mm, c=40 mm, =8 mm. Grosimea g=14 mm, N=600 i r=1200. S secalculeze curentul necesar obinerii unei fore de 200 N, n cazurile:

a)

Se neglijeazcderea de tensiune magneticn fier.b) Se neglijeazdispersia.c)

Se iau n considerare 3 fluxuri de dispersie i ku=1,2.d) Pentru cazul de la punctul c) sse calculeze inducia magnetici

intensitatea cmpului magnetic n ntrefier.

Problema 3.2.

Electromagnetul din figura de mai sus are urmtoarele dimensiuni:a=10 mm, b=40 mm, c=30 mm, =6 mm. Grosimea g=12 mm i r=1200. Sse calculeze fora dezvoltatde elextromagnet dacsolenaia este de 12000 Aspir, n cazurile:

a) Se neglijeazcderea de tensiune magneticn fier.b) Se neglijeazdispersia.c) Se iau n considerare 2 fluxuri de dispersie.d) Pentru cazul de la punctul c) sse calculeze inducia magneticiintensitatea cmpului magnetic n ntrefier.


22/34

22

Problema 3.3.

Electromagnetul din figur, cu dimensiunile n mm i permeabilitateamagneticrelativa miezului feromagnetic r=800, are o bobinde excitaie

cu 1000 spire. Ct trebuie s fie curentul I prin bobin pentru a dezvolta oforde 800 N, n urmtoarele cazuri:a)

Se neglijeazcderea de tensiune magneticn fier.b)

Se neglijeazdispersia.c) Se iau n considerare 2 linii de dispersie.

Sse calculeze inducia magnetici intensitatea cmpului magnetic nntrefier n cazul c).

Problema 3.4.

Electromagnetul din figura de mai sus are dimensiunile n mm ipermeabilitatea magneticrelativa miezului feromagnetic r=1200. Ct va fifora dezvoltatde electromagnet dacsol,enaia este de 8000 A spir. Se iau

n considerare cazurile:

a)

Se neglijeazcderea de tensiune magneticn fier.b) Se neglijeazdispersia.c)

Se iau n considerare 2 linii de dispersie.Sse calculeze inducia magnetici intensitatea cmpului magnetic n

ntrefier n cazul c).


23/34

23

Problema 3.5.

Electromagnetul din figur are dimensiunile n mm i permeabilitateamagnetic relativ a miezului feromagnetic r=1000. Ct trebuie s fie

solenaia bobinei pentru a dezvolta o forde 80 N, n urmtoarele cazuri:a)


Se neglijeazdispersia.c)

Se iau n considerare 2 linii de dispersie.Sse calculeze inducia magnetici intensitatea cmpului magnetic n


Problema 3.6.

Electromagnetul din figura de mai sus are dimensiunile n mm ipermeabilitatea magneticrelativa miezului feromagnetic r=1500 i ku=1,3.Ct va fi fora dezvoltatde electromagnet n cazurile:

a)


Se neglijeazdispersia.c) Se iau n considerare 2 linii de dispersie.S se calculeze inducia magnetic i intensitatea cmpului magnetic n



24/34

24

Problema 3.7

Cotai electromagnetul din figur(la scar). Dacr=1200 i ku=1,3 iarfluxul n ntrefier este = 10

-2Wb, sse calculeze fluxurile de dispersie 1

i 2

Problema 3.8

Cotai electromagnetul din figur (la scar) i calculai solenaianecesarobinerii unei fore de 50 N n ntrefierul electromagnetului de =10mm dacr=1500

Problema 3.9

Pentru electromagnetul de curent continuu din figura de mai sus alegeidimensiuni la scari calculai numrul de spire necesar obinerii unei fore de100 N la un curent de 1,2 A. Se neglijeazdispersia iar r= 800.

Problema 3.10

Sse calculeze fora dezvoltatde un electromagnet de curent continuu,cu aria polilor de 0,12 m2i inducia n ntrefier de B= 0,8 T dacku=1,15.


25/34

25

4. Comutaie electric

Pe baza noiunilor prezentate n capitolul Comutaie electric rspun-dei la ntrebri i rezolvai problemele.

1.

Ce este un proces de comutaie?2.Ce efect are arcul electric pentru restul instalaiei?3.

Care sunt zonele arcului electric?4.Care este condiia de ardere stabila unui arc electric?5.Care sunt purttorii de sarcinmajoritari n arcul electric?6.

Cum se numesc dispozitivele de stingere a arcului electric?7.Ce temperaturi apar n arcul electric?8. Care este cea mai caldzona unui arc electric?9. Care este cel mai folosit model al arcului electric?

10.

Ce fordnatere efectului Pinch?11.n ce constefectul Pinch?12.Ce arc electric este mai stabil: cel de c.c. sau cel de c.a.?13.Ct este densitatea de curent n arcul electric?14.

Ce zone apar la arderea arcului electric n ulei?15.Care este modelul Ayrton al arcului electric?16.

Ce metode de stingere a arcului electric de c.c. cunoatei?17.

Care sunt principalii factori care influeneazstabilitatea arcului electricde c.c.?

18.

De ce este mai uor de stins arcul electric de c.a.?19.

Ce este pauza de arc?20.Cum influeneazfactorul de putere stabilitatea arcului de c.a.?21.

Definii tensiunea de restabilire.22.Care este expresia tensiunii de restabilire?23.Ct este factorul de atenuare a tensiunii de restabilire?24.

Ct este factorul de oscilaie a tensiunii de restabilire?25.Ce factori influeneazreamorsarea arcului de curent alternativ?26.Ce principii de stingere a arcului electric cunoatei?27.

n ce constprincipiul deion?

28.

La ce servete suflajul magnetic al arcului electric?29.La ce aparate de comutaie folosim principiul deion i suflajul

magnetic?30.Din ce materiale se fac camerele de stingere cu efect deion?31.

n ce constprincipiul efectului de electrod?32.n ce constprincipiul efectului de ni?33.Ce tip de nise folosete la camerele de stingere?


26/34

26

34.De ce se folosesc nie triunghiulare la camerele de stingere?35.

La ce aparate de comutaie folosim principiul de electrod i ni?36.

n ce mediu folosim principiul expandrii i a jetului de lichid?37.n ce constexpandarea unui lichid?38.

Cum se poate produce jetul de lichid?39.

Ce lichide se folosesc la stingerea arcului electric?40.La ce ntreruptoare (de c.c. sau c.a.) se folosete ca mediu de stingere a

arcului electric uleiul?41.Ce este un gaz electronegativ?42.n ce constprincipiul jetului de gaz?43.

Ce gaze se folosesc la stingerea arcului electric?44.Ce nelegei prin vid tehnic?45.n ce constprincipiul vidului avansat?46.La ce tensiuni se folosesc aparatele de comutaie cu vid?

47.

De ce nu putem folosi la nalttensiune comutaia n vid?48.n ce constprincipiul materialelor granulate?49.La ce aparate de comutaie se folosete principiul materialelor

granulate?50.

Ce materiale granulate folosim la stingerea arcului electric?


27/34

27

Problema 4.1.

Care este amperajul unui arc electric de c.c. care are o cdere detensiune de 100 V la o distan ntre contacte de 12 mm. Coeficienii lui

Ayrton sunt: = 30 V, = 9 VA, = 10 V/cm i = 20 VA/cm.

Problema 4.2.

Ct este cderea de tensiune pe un arc electric de c.c. parcurs de uncurent de 70 A dac distana ntre contacte este de 24 mm. Coeficienii luiAyrton sunt: = 30 V, = 9 VA, = 10 V/cm i = 20 VA/cm.

Problema 4.3.

La ce distanntre contacte cderea de tensiune pe arcul electric este de80 V la un amperaj de 100 A. Coeficienii lui Ayrton sunt: = 30 V, = 9VA, = 10 V/cm i = 20 VA/cm.

Problema 4.4.

Pentru o aproximare de tip Reider avem constantele: a=27 V, b=1,2 cm,c=5200 V/cm i d=7,510 3 A. Ct este curentul arcului electric de lungime 10mm, daccderea de tensiune pe arc este ua= 60 V.

Problema 4.5

Ct este tensiunea pe arcul electric de 120 A i distana dintre electrozide 40 mm. Coeficienii lui Reider sunt a=27 V, b=1,2 cm, c=5200 V/cm id=7,510 3 A.

Problema 4.6

La ce distanntre contacte avem o cdere de tensiune pe arc de 80 V,la un curent de 40 A i coeficienii Reider a=27 V, b=1,2 cm, c=5200 V/cm id=7,510 3 A.


28/34

28

5. Contacte electrice

Pe baza noiunilor prezentate n capitolul Contacte electrice rspun-dei la ntrebri i rezolvai problemele.

1.

Definii un contact electric.2. Clasificai contactele electrice dupcinematica lor.3.

Clasificai contactele electrice din punctul de vedere al suprafeei decontact.

4. Care sunt componentele rezistenei de contact?5.

Cum depinde aria realde contact de fora de apsare pe contacte?6. Ce reprezintcoeficientul lui Prandtl?7. Din ce zone este alctuitsuprafaa realde contact?8. Ct este raportul dintre suprafaa realde contact i suprafaa aparent

de contact?9. Cum are loc conducia electricn zona contactului cvasielectric?10.Cum are loc conducia electricn zona peliculei disturbatoare?11.Ce este efectul de tunel?12.

n ce constfenomenul de fritting?13.De ce apare rezistena pelicular?14.

De ce apare rezistena de striciune?15.

Care este expresia rezistenei peliculare?16.Care este expresia rezistenei de striciune?17.

Cum se modeleaz empiric dependena dintre rezistena de contact ifora de apsare?

18.Ce fel de curbeste variaia rezistenei de contact cu fora de apsare pecontacte?

19.De ce este limitatfora de apsare pe contacte?20.De ce ordin de mrime este cderea de tensiune pe un contact de joas

tensiune?21.Care este legtura dintre cderea de tensiune pe contacte i temperatur?22.Ce fenomene perturbatoare apar n contactele electrice?23.

Din ce cauzapare fora de repulsie?

24.

Cum depinde rezistena de contact de fora de repulsie?25.Ce nelegei prin griparea unui contact?26.

De ce apare vibraia contactelor?27.Ce rol are cursa n contact la aparatele de comutaie?28.

Cine asigur fora de apsare pe contacte n contactoarele electromeca-nice?

29.Cnd apare lipirea contactelor?


29/34

29

30.Cnd apare sudarea contactelor?31.

Ce consecine are sudarea contactelor?32.

Cnd apare migraia finde material?33.n ce constmigraia finde material?34.

Cnd apare migraia brutde material?35.

n ce constmigraia brutde material?36.Ce consecine are migraia brutde material?37.

Ce fenomene favorizeazuzura contactelor electrice?38.Ce regimuri de lucru a contactelor electrice cunoatei?39.Din ce materiale se realizeazcontactele electrice din electronic?40.

Din ce materiale se realizeazcontactele electrice ale releelor electrice?41.Ce este un contact de rupere?42.Din ce materiale se realizeazcontactele de rupere?43.Din ce materiale se realizeazcontactele glisante?

44.

Care este cel mai utilizat material pentru contactele electrice?45.Cum se protejeazla coroziune contactele electrice?46.Ce tipuri de contacte se folosesc la ntreruptoarele de nalttensiune?47.Ce tip de contact se folosete la ntreruptoarele cu vid?48.

Ce tipuri de contacte se folosesc la separatoarele de medie i nalttensiune?

49.

Cum se realizeazcontactele fixe nedemontabile?50.

Cu ce se realizeazcontactele fixe demontabile?


30/34

30

Problema 5.1.

S se calculeze exponentul m, din dependena de fora de apsare arezistenei de contact, dacpentru fore de 20 N, 40 N, 50 N i 100 N se obin

rezistenele de contact: 1 m, 1,2 m, 2 mi 3,2 m.

Problema 5.2

S se calculeze coeficienii c i e i exponentul m ale unui contactelectric dac la fore de apsare de 800 N, 400 N, 200 N i 100 N se obinrezistene de contact de : 510-3, 3,110-3, 2,210-3i 1,810-3.

Problema 5.3

S se calculeze exponentul m al unui contact electric semisfer-semisfer, dacla o forde apsare pe contacte de 80 N rezistena de contacteste Rc=10

3 . Se cunosc coeficienii c = 810-5 i e = 2,110-4.

Problema 5.4

Sse calculeze cderea de tensiune pe un contact de temperatur600

Cdacse cunosc:- temperatura mediului ambiant 200C,- coeficientul lui Lorentz L = 2,410-8V2/K2.

Problema 5.5

Un contact supus unei fore de apsare de 100 N (domeniul plastic) areduritatea H = 3,5108N/m2 . S se calculeze suprafaa realde contact dac

coeficientul lui Prandtl este de 0,7.


31/34

31

Problema 5.6

S se calculeze temperatura medie a unui contact pe care cderea detensiune este de 22 mV, dactemperatura mediului ambiant este de 20 0C, iarcoeficientul lui Lorentz este L=2,4*10-8V2/K2.

Problema 5.7

S se calculeze rezistena de contact a unui contavt electric dac secunosc : - coeficientul c = 0,810- 4,

- coeficientul e = 2,210- 4,- exponentul m = 0,6 ,- fora de apsare pe contact F = 60 N

Problema 5.8

S se calculeze coeficienii c i e a unui contact sfer-sfer (m = 0,6)dacla o forde apsare F1=100 N rezistena de contact este RC1=1m, iar laF2=200 N, RC2=1,6 m.

Problema 5.9S se calculeze coeficienii c i e i exponentul m ale unui contact

electric dacla fore de apsare de 100 N, 200 N, 400 N se obin rezistene decontact de : 2,510-3, 410-3 i 7,210-3.

Problema 5.10

S se calculeze exponentul m, din dependena de fora de apsare a

rezistenei de contact, dac pentru fore de 20 N, 40 N i 80 N se obinrezistenele de contact: 1,2 m, 2 mi 3,2 m.


32/34

32

6. Instalaii Electrice

Pe baza noiunilor prezentate n capitolul Instalaii Electrice rspun-dei la urmtoarele ntrebri.

1.

Definii instalaia electric.2. Definii un echipament electric.3.

Definii un consumator electric.4. Definii un receptor electric.5. Dai 5 exemple de receptori electrici.6.

Ce criterii se utilizeazpentru clasificarea instalaiilor electrice.7. Clasificai insataliile electrice duprolul lor funcional.8. Clasificai insataliile electrice duptensiunea nominal.9. Clasificai insataliile electrice dupmodul de protecie.

10.

Care sunt tensiunile nominale n c.c.?11.Care sunt tensiunile nominale de joasptensiune n c.a.?12.n cte categorii se mpart construciile din punctul de vedere

pericoluluji deincendiu?

13.Definii un loc de muncpericulos din punctul de vedere alelectrocutrii.

14.

Ce categorii de locuri de muncexistdin punctul de vedere almediului?

15.

Ce categorii de medii existdin punctul de vedere al pericolului deexplozie?

16.Clasificai consumatorii electrici n funcie de importana lor.17.

Ce regimuri de lucru ale receptoarelor electrice cunoatei?18.Definii regimul de lucru de lungdurat.19.Definii regimul de scurtdurat.20.

Definii regimul periodic intermitent.21.Definii durata relativde acionare.22.Ce caracteristici ale consumatoirilor electrici cunoatei?23.

Definii sarcina medie a unui consumator electric.

24.

Definii sarcina medie ptratica unui consumator electric.25.Definii sarcina maxima unui consumator electric.26.

Definii sarcina maximde durata unui consumator electric.27.Definii sarcina de calcul a unui consumator electric.28.

Definii puterea de calcul a unui consumator electric.29.Clasificai consumatorii electrici dupsarcina de durat.30.Clasificai consumatorii electrici dupcondiiile de continuitate.


33/34

33

31.Definii curba de sarcina unui consumator electric.32.

Ce mrimi caracteristice (indicatori) rezultdin curba de sarcina unuiconsumator electric.

33.Definii coeficientul de umplere a curbei de sarcin.34.

Definii coeficientul de utilizare a puterii instalate a unui consumatorelectric.

35.Definii coeficientul de simultaneitate a unui grup de receptoareelectrice.

36.Definii coeficientul de uniformitate a curbei de sarcin.37.Definii coeficientul de forma curbei de sarcin.38.

Definii coeficientul de umplere a curbei de sarcin.39.Definii coeficientul de cerere a unui grup de receptoare electrice.40.Definii durata echivalenta pierderilor maxime a unui consumator

electric.

41.

Definii puterea cerutde o instalaie electric.42.Ce metode de calcul a puterii cerute de un consumator cunoatei?43.Ce parametrii definesc calitatea energieie electrice?44.Clasificai variaiile de tensiune.45.

Ce variaii de tensiune sunt admise la joastensiune?46.Definii fluctuaia de tensiune.47.

Ce este efectul de flicker?48.

Definii golurile de tensiune.49.Ce indicatori ai regimului deformant cunoatei?50.

Definii rezidul deformant.51.

Definii coeficientul de distorsiune al regimului deformant.52.Definii nivelul armonicilor.53.

Ce echipamente electrice genereazarmonici de curent?54.Ce echipamente electrice sunt puternic afectate de regimul deformant?55.Ce echipamente se folosesc la reducerea armonicilor de curent?56.

Cum influeneazarmonicile de curent aparatele de msurare a puterii?57.Cum influeneazarmonicile de curent circuitele de telecomunicaii?58.Cum influeneazarmonicile de curent bateriile de condensatoare?59.

Ce rol au filtrele de refulare?

60.

Ce rol au filtrele de absorie?61.Definii nesimetria unei instalaii electrice.62.

Ce ai nesimetriei unei instalaii electrice cunoatei?63.Definii coeficientul de disimetrie.64.

Definii coeficientul de nesimetrie.65.Definii coeficientul de dezechilibru.66.Ce metode de reducere a nesimetriei unei instalaii electrice cunoatei?


34/34

67.Ce efecte au variaiile de frecvenn instalaiile electrice?68.

Definii sigurana n funcionare a unei instalaii elctrice.69.

Definii starea de succes a unui sistem electric.70.Definii starea de refuz a unui sistem electric.71.

Definii intensitatea de defectare a unui sistem electric.72.

Definii intensitatea de reparare a unui sistem electric.73.Ce zone apar la variaia n timp a intensitii defeciunilor?74.

Definii timpul mediu de funcionare a unei instalaii electrice.75.Definii fiabilitatea unei instalaii electrice.76.Definii regimul de varie a unei instalaii electrice.77.

Definii un deranjament electric.78.Ce tipuri de suprasolicitri apar n instalaiile electrice?79.Ce suprasolicitri electrice ale instalaiilor electrice cunoatei?80.Ce tipuri de avarii apar n instalaiile electrice?

81.

Care sunt avariile specifice liniilor electrice subterane?82.Care sunt avariile specifice liniilor electrice aeriene?83.Care sunt avariile specifice transformatoarelor de mare putere?84.Definii mentenana unei instalaii electrice.85.

Ce determinfiabilitatea contactoarelor electromagnetice?86.Ce influeneazfiabilitatea mainilor electrice?87.

Ce influeneazfiabilitatea liniilor electrice aeriene?88.

Definii mentanana preventiv.89.Definii mentenana corectiv.90.

Definii sigurana n exploatare a instaaliilor elctrice.91.

Ce probe sunt caracteristice mentenanei instalaiilor electrice?92.Ce scop are msurarea rezistenei de izolaie?93.

Ce scop are msurarea tangentei unghiului de pierderi?94.Ce scop are msurarea capacitii de izolaie?95.Ce scop are msurarea nivelului descrcrilor pariale?96.

Ce scop are ncercarea cu tensiune mrit?97.Ce scop are ncercarea izolaiei cu tensiune de impuls?98.Ce msoarcoeficientul de absorie a unei maini electrice?99.

Ce metode de cretere a siguranei n exploatare a instalaiilor electrice

cunoatei?100.Definii disponibilitatea unei instalaii electrice.

Echipamente Electrice I Teste de Autoevaluare 2007

Documents

Transcript of Echipamente Electrice I Teste de Autoevaluare 2007