Расчет напряжений на фазах приемника
Особенность определения линейных токов. Нахождение напряжения смещения и фазных усилий при отсутствии нейтрального провода. Построение векторных диаграмм стрежней трехфазного приемника. Вычисление реактивных сопротивлений цепи для первой гармоники.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.03.2016 |
| Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Задача 1
Дано: трехфазная цепь (рис. 1),
,
Задание:
- определить линейные токи и ток нейтрального провода;
- при отсутствии нейтрального провода определить напряжение смещения и фазные напряжения;
- построить векторные диаграммы токов и напряжений для цепи с нейтральным проводом и при отсутствии нейтрального провода.
Рисунок 1
Решение:
1. При наличии нейтрального провода фазные напряжения трехфазного приемника равны фазным напряжениям на зажимах вторичной обмотки трансформатора:
,
Сопротивления фаз нагрузки:
,
,
,
Линейные токи, которые при соединении фаз нагрузки звездой равны фазным, в соответствии с законом Ома:
,
,
,
Ток в нейтральном проводе в соответствии с первым законом Кирхгофа:
,
2. При отключении нейтрального провода возникает напряжение смещения:
,
- проводимости фаз нагрузки.
,
,
,
,
Напряжения на фазах приемника:
,
,
,
Токи в линейных проводах:
,
,
,
Проверка:
,
3. Векторная диаграмма токов и напряжений для схемы с нейтральным проводом на рис. 2, векторная диаграмма токов и напряжений при отсутствии нейтрального провода на рис. 3.
Рисунок 2
Рисунок 3
Задача 2
Дано: электрическая схема (рис. 4),
,
Задание:
- разложить несинусоидальнуюэ.д.с. на гармонические составляющие;
- для каждой гармоники определить величину и фазу тока в цепи нагрузки, действующее значение тока и мощность в цепи нагрузки;
- построить графики изменения во времени э.д.с. и ее отдельных гармоник, а также гармоники тока, имеющую наибольшую амплитуду.
Рисунок 4
Решение:
Любая периодическая несинусоидальная функция может быть представлена в общем случае постоянной составляющей и суммой синусоидальных функций, имеющих частоты, кратные частоте несинусоидальной функции:
,
где постоянная составляющая, амплитуды гармоник, -начальная фаза гармоники.
,
коэффициенты разложения в ряд Фурье.
,
дальной функции.
Т.к. кривая изменения несинусоидальной э.д.с. симметрична относительно оси абсцисс, будет равна нулю постоянная составляющая:
, и будут отсутствовать четные гармоники. Задача сводится к определению первой, третьей и пятой гармоник.
Количество участков по условию
Коэффициенты первой гармоники:
,
,
Амплитуда первой гармоники:
,
Начальная фаза первой гармоники:
,
Аналогично для третьей и пятой гармоники:
,
,
,
,
,
,
,
,
Э.д.с. источника, разложенная в ряд Фурье:
,
Реактивные сопротивления цепи для первой гармоники:
,
,
Полное сопротивление цепи для первой гармоники:
,
Амплитудное и действующее значение первой гармоники тока:
,
Угол сдвига фаз между э.д.с. и током в первой гармонике:
,
Начальная фаза тока первой гармоники:
,
Аналогично для токов третьей и пятой гармоник:
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
Выражение для мгновенного значения несинусоидального тока:
,
Действующее значение периодического несинусоидального тока:
,
Действующие значения э.д.с.:
,
,
Мощности, обусловленные токами гармоник:
,
,
,
Мощность всей цепи:
,
График изменения э.д.с. и ее отдельных гармоник во времени на рис. 5. Пятая гармоника не построена ввиду очень малых значений.
График изменения первой гармоники, как имеющей наибольшую амплитуду, на рис. 6. ток напряжение нейтральный провод
Рисунок 5
Рисунок 6
Задача 3
Дано: электрическая цепь (рис. 7),
Задание:
- рассчитать токи в ветвях и напряжений на емкости и индуктивности операторным методом;
- построить графики изменения во времени токов и напряжений на емкости и индуктивности.
Рисунок 7
Решение:
Операторная схема замещения на рис. 8.
Рисунок 8
Для заданного переходного процесса имеем нулевые начальные условия:
,
Для определения изображений токов применим метод контурных токов.
В соответствии с методом составляем систему уравнений для изображений контурных токов:
,
,
Решаем полученную систему методом Крамера.
Главный определитель системы:
,
Для упрощения расчета сразу делаем подстановку
Алгебраические дополнения:
,
,
Операторные изображения контурных токов:
,
,
Изображения токов ветвях:
,
После подстановки числовых значений:
,
,
После подстановки числовых значений:
,
,
После подстановки числовых значений:
,
Изображение напряжения на емкости:
,
После подстановки известных числовых значений:
,
Изображение напряжения на индуктивности:
,
После подстановки известных числовых значений:
,
Определение оригинала тока
Для определения используем формулу разложения. Имеем:
,
Находим корни уравнения
,
,
Находим производную:
,
Отсюда
,
Оригинал тока:
,
,
Определение оригинала тока
,
Корни уравнения
,
,
Отсюда
,
Оригинал тока:
,
,
Определение оригинала тока
,
Корни уравнения
,
,
Отсюда
,
Оригинал тока:
,
,
Определение оригинала напряжения на емкости
,
Корни уравнения
,
,
,
Отсюда
,
Оригинал напряжения:
,
,
Определение оригинала напряжения на индуктивности
,
Корни уравнения
,
,
Отсюда
,
Оригинал напряжения:
,
,
,
наименьший по модулю корень характеристического уравнения.
графики изменения:
,
Графики токов в ветвях на рис. 9 и графики напряжений на рис. 10.
Рисунок 9
Рисунок 10
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Проверка соотношений, связывающих напряжения и токи цепей при соединении приёмников звездой и треугольником. Построение в подпрограмме "Трехфазные цепи" векторных диаграмм фазных напряжений и токов приёмника, соединённого звездой без нейтрального провода.
лабораторная работа [718,5 K], добавлен 03.03.2014Изучение особенностей соединения фаз приемников по схеме "звезда". Опытное исследование распределений токов, линейных и фазных напряжений при симметричных и несимметричных режимах работы трехфазной цепи. Выяснение роли нейтрального провода в цепи.
лабораторная работа [89,6 K], добавлен 22.11.2010Расчет электрической цепи постоянного тока. Нахождение токов по законам Кирхгофа. Замена треугольника сопротивлений эквивалентной звездой. Баланс активной и реактивной мощностей приемника. Механические характеристики трехфазного асинхронного двигателя.
курсовая работа [222,1 K], добавлен 15.02.2016Построение электрической схемы трехфазной цепи. Вычисление комплексов действующих значений фазных и линейных напряжений генератора. Расчет цепи при разном сопротивлении нулевого провода. Определение амплитуды и начальных фаз заданных гармоник напряжения.
контрольная работа [2,8 M], добавлен 04.09.2012Расчёт неразветвлённой цепи с помощью векторных диаграмм, разветвлённой цепи с помощью векторных диаграмм. Расчет ложных цепей переменного тока символическим методом, трёхфазной цепи при соединении приемника в звезду, неразветвлённой цепи.
курсовая работа [123,9 K], добавлен 03.11.2010Решение линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока, однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока. Схема замещения электрической цепи, определение реактивных сопротивлений элементов цепи. Нахождение фазных токов.
курсовая работа [685,5 K], добавлен 28.09.2014Определение линейных и фазных токов и напряжений обмоток высшего и низшего напряжения, испытательных напряжений обмоток, активной и реактивной составляющих напряжения короткого замыкания. Вычисление магнитной системы. Поверочный тепловой расчет обмоток.
курсовая работа [318,4 K], добавлен 21.03.2015Обоснование схемы соединения приемников. Определение числовых значений сопротивлений. Фазные и линейные напряжения трехфазной цепи в комплексной форме. Расчет фазных и линейных токов приемников и составление баланса мощностей в трехфазной цепи.
контрольная работа [691,4 K], добавлен 16.11.2012Расчет токов сверхпереходного и установившегося режимов в аварийной цепи при симметричном и несимметричном коротком замыкании. Построение векторных диаграмм токов и напряжений в данных единицах в точке короткого замыкания. Аналитический расчет токов.
курсовая работа [412,6 K], добавлен 13.05.2015Схема исследуемых электрических цепей. Измерение напряжения на всех элементах цепи, значения общего тока и мощности. Определение параметров напряжения в режиме резонанса и построение векторных диаграмм тока, топографических векторных диаграмм напряжений.
лабораторная работа [455,5 K], добавлен 31.01.2016Расчёт токов симметричного трехфазного и несимметричного двухфазного короткого замыкания, сравнение приближенных и точных результатов. Построение векторных диаграмм и расчёт теплового импульса. Определение токов и напряжений в месте повреждения.
курсовая работа [869,0 K], добавлен 31.01.2011Расчет токов трехфазного короткого замыкания. Составление схем прямой, обратной и нулевой последовательностей. Определение замыкания в установках напряжением до 1000 В. Построение векторных диаграмм токов и напряжений для точки короткого замыкания.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 08.01.2014Определение потребляемой мощности, отдаваемой всеми источниками, нахождение тока. Расчет значений реактивных сопротивлений в цепи, проверка найденных токов с помощью потенциальной диаграммы. Построение графиков изменения токов с помощью программы Mathcad.
контрольная работа [176,1 K], добавлен 24.11.2010Расчет линейной электрической цепи постоянного тока, а также электрических цепей однофазного синусоидального тока. Определение показаний ваттметров. Вычисление линейных и фазных токов в каждом трехфазном приемнике. Векторные диаграммы токов и напряжений.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.10.2013Расчет электрической цепи постоянного тока с использованием законов Кирхгофа, методом контурных токов, методом узловых потенциалов. Расчет реактивных сопротивлений, комплексов действующих значений токов, баланса активных и реактивных мощностей цепи.
курсовая работа [143,9 K], добавлен 17.02.2016Электрические цепи при гармоническом воздействии. Работа цепи при воздействии источников постоянного напряжения и тока. Расчет схемы методом наложения (суперпозиции). Нахождение токов в ветвях схемы методом контурных токов. Напряжения на элементах цепи.
курсовая работа [933,0 K], добавлен 18.12.2014Вычисление численного значения токов электрической цепи и потенциалов узлов, применяя Законы Ома, Кирхгофа и метод наложения. Определение баланса мощностей и напряжения на отдельных элементах заданной цепи. Расчет мощности приемников (сопротивлений).
практическая работа [1,4 M], добавлен 07.08.2013Изучение неразветвленной цепи переменного тока, построение векторных диаграмм. Определение фазового сдвига векторов напряжений на активном и емкостном сопротивлении. Подключение к генератору трёхфазного напряжения и подача синусоидального напряжения.
лабораторная работа [164,3 K], добавлен 12.01.2010Описания потерь мощности при передаче электроэнергии по сети. Расчет напряжений в узлах сети и потерь напряжения в ее элементах. Построение векторных диаграмм и определение значения векторов. Нахождение линейной поперечной составляющей падения напряжения.
презентация [94,9 K], добавлен 20.10.2013Основные понятия о трехфазной цепи, соединения по схемам "звезда" и "треугольник". Построение векторных диаграмм токов и напряжений. Расчёт тока в нейтральном проводе. Последовательность обозначения фаз генератора. Преимущества асинхронных двигателей.
презентация [931,1 K], добавлен 09.04.2019
