Главная Коллекция "Revolution" Физика и энергетика Электротехника и электроника

Электротехника и электроника

Методические рекомендации по расчету линейных электрических цепей постоянного тока. Методические рекомендации по расчету цепей синусоидального тока. Методические рекомендации по расчету трехфазных цепей. Примеры задач по расчету электрических цепей.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	методичка
Язык	русский
Дата добавления	14.09.2017
Размер файла	1,8 M

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

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/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ИЖЕВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Факультет непрерывного профессионального образования

Электротехника и электроника

Методические материалы для студентов

Составитель:

доцент кафедры ТОЭ

Т.А. Родыгина

Ижевск 2010

Задача 1. Для эл. цепи, схема которой изображена на рис. 1.1 - 1.50, по заданным в табл. 1 сопротивлениям и эдс выполнить следующее:

Составить систему уравнений, необходимых для определения токов по первому и второму законам Кирхгофа;

Найти все токи, пользуясь методом контурных токов;

Проверить правильность решения, применив метод узлового напряжения. Предварительно упростить схему, заменив треугольник сопротивлений R₄, R₅, R₆ эквивалентной звездой. Начертить расчетную схему с эквивалентной звездой и показать на ней токи;

Определить показание вольтметра и составить баланс мощностей для заданной схемы;

Построить в масштабе потенциальную диаграмму для внешнего контура.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.1 Рис. 1.2 Рис. 1.3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.4 Рис. 1.5 Рис. 1.6

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.7 Рис. 1.8 Рис. 1.9

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.10 Рис. 1.11 Рис. 1.12

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.13 Рис. 1.14 Рис. 1.15

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.16 Рис. 1.17 Рис. 1.18

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.19 Рис. 1.20 Рис. 1.21

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.22 Рис. 1.23 Рис. 1.24

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.25 Рис. 1.26 Рис. 1.27

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.28 Рис. 1.29 Рис. 1.30

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.31 Рис. 1.32 Рис. 1.33

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.34 Рис. 1.35 Рис. 1.36

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.37 Рис. 1.38 Рис. 1.39

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.40 Рис. 1.41 Рис. 1.42

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.43 Рис. 1.44 Рис. 1.45

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.46 Рис. 1.47 Рис. 1.48

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.49 Рис. 1.50

Таблица 1

Номера

Е₁,

Е₂,

Е₃,

R₀₁,

Ом

R₀₂,

Ом

R₀₃,

Ом

R₁,

Ом

R₂,

Ом

R₃,

Ом

R₄,

Ом

R₅,

Ом

R₆,

Ом

варианта

рисунка

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.1

1.6

1.7

1.8

1.9

1.10

1.11

1.12

1.13

1.14

1.15

1.16

1.17

1.18

1.19

1.20

1.21

1.22

1.23

1.24

1.25

1.26

1.27

1.28

1.29

1.30

1.31

1.32

1.33

1.34

1.35

1.36

1.37

1.38

1.39

1.40

1.41

1.42

1.43

1.44

1.45

1.46

1.47

1.48

1.49

1.50

22

55

36

16

14

20

5

10

6

21

4

16

48

12

8

72

12

9

15

54

36

3

12

30

10

5

40

8

22

55

36

16

14

5

10

6

21

4

16

48

12

8

72

12

24

18

10

5

25

22

16

6

20

4

9

24

8

12

36

6

12

48

30

6

63

27

9

66

30

16

32

10

25

40

24

18

10

5

25

16

6

20

4

9

24

8

12

36

6

12

48

30

10

4

25

32

28

9

30

24

4

10

18

6

9

6

12

40

36

4

6

9

27

6

3

24

9

25

10

36

8

10

4

25

32

28

30

24

4

10

18

6

9

6

12

40

36

4

6

9 0,2

0,8

-

0,9

0,1

0,4

0,8

-

0,8

0,9

0,2

0,8

-

1,2

1,3

0,7

-

0,5

-

1,0

1,2

-

1,0

0,6

0,3

-

0,8

0,2

0,8

-

0,9

0,4

0,8

-

0,8

0,9

0,2

0,8

-

1,2

1,3

0,7

-

0,5

-

0,4

0,6

1,2

-

0,3

0,8

0,2

-

0,6

1,4

0,4

0,6

-

1,5

0,4

-

1,0

-

0,9

0,8

0,7

0,4

0,8

-

0,2

1,0

-

0,4

0,6

1,2

-

0,3

0,8

0,2

-

0,6

1,4

0,4

0,6

-

1,5

0,4

-

1,0

1,2

0,8

0,5

0,8

-

1,1

0,7

-

1,2

0,6

0,7

0,5

-

1,2

-

1,2

-

0,4

0,5

0,8

1,2

-

0,8

1,2

-

1,0

0,8

0,2

-

1,2

0,8

0,5

0,8

-

0,7

-

1,2

0,6

0,7

0,5

-

1,2

-

1,2

-

0,4

0,5

0,8

2

8

4

9

5

1

6 3,5

4

5 2,7

9,0

2,5

4,2

3,5

2,0

3,0

6,0

2,5

3,5

4,5

5,0

8,0

3,0

1,0

2,0

1,5

1,2

3,0

5,0

2

8

4

9

5

6 3,5

4

5 2,7

9,0

2,5

4,2

3,5

2,0

3,0

6,0

2,5

3,5

4,5

1

4

8

3

2

4

5

6

7

10

8

6

4

5

3

2

1

2

3

4

5

6

3

1

4

8

3

2

4

5

6

7

10

8

6

4

5

3

2

1

2

8

3

2

8

6

3

6

4

2

4

1

6

2

1

8

1

10

4

3

8

1

2

1

3

1

3

2

3

8

3

2

8

3

6

4

2

4

1

6

2

1

8

1

10

4

3

4

2

1

4

2

3

2

6

4

8

6

5

12

5

6

4

15

3

13

2

4

1

2

1

7

2

4

3

4

2

1

4

2

6

4

8

6

5

12

5

6

4

15

3

10

4

2

1

2

8

5

3

1

10

6

7

8

12

2

1

4

12

2

5

7

6

8

1

2

3

2

10

4

2

1

2

5

3

1

10

6

7

8

12

2

1

6

4

7

5

6

4

3

1

3

1

2

4

5

2

9

8

6

4

2

3

2

1

3

4

5

2

1

6

4

7

5

6

3

1

3

1

2

4

5

2

9

8

6

4

2

3 Методические рекомендации по расчету линейных электрических цепей постоянного тока

Метод преобразования схемы

Рассмотрим электрическую цепь, изображенную на рис. 1. Пусть известны величины сопротивлений резисторов r₁, r₂, r₃, r₄, r₅, r₆, э. д. с. Е и ее внутреннее сопротивление r₀. Требуется определить токи во всех участках цепи и напряжение, которое покажет вольтметр (сопротивление его бесконечно велико), включенный между точками схемы а и d.

Такие задачи решаются методом свертывания схемы, по которому отдельные участки схемы упрощают и постепенным преобразованием приводят схему к одному эквивалентному (входному) сопротивлению относительно зажимов источника питания. Схема упрощается с помощью замены группы последовательно или параллельно соединенных сопротивлений одним эквивалентным сопротивлением. Так, сопротивления r₄ и r₅ соединены последовательно и их эквивалентное сопротивление

Сопротивления r₄₅ и r₆ соединены параллельно и, следовательно, их эквивалентное сопротивление

Рис. 1 Рис. 2

После произведенных преобразований цепь принимает вид, показанный на рис. 2, а эквивалентное сопротивление всей цепи найдем из уравнения

.

Ток I₁ в неразветвленной части схемы определим по закону Ома:

I₁ = E/r_экв.

Воспользовавшись схемой на рис. 2, найдем токи I₂и I₃:

Переходя к рис. 1, определим токи I₄, I₅ и I₆по аналогичным уравнениям:

Зная ток I₁ можно найти ток I₂ другим способом. Согласно второму закону Кирхгофа, U_а_b= Е - (r₀+ r₁) I₁, тогда

I₂ = U_а_b/r₂.

Показание вольтметра можно определить, составив уравнение по второму закону Кирхгофа, например, для контура acda:

r₃ I₃ + r₄ I₄ = U_а_d.

Для проверки решения можно воспользоваться первым законом Кирхгофа и уравнением баланса мощностей, которые для схемы, изображенной на рис. 1, примут вид

I₁ = I₂ + I₃; I₃ = I₄ + I₆;

EI*₁ = (r₀ + r₁)I₁² + r₂I₂² + r₃I₃² + (r₄ + r₅)I₄² + r₆I₆².

Законы Кирхгофа

Важным вопросом этого раздела является расчет распределения токов в сложных линейных цепях с несколькими источниками. Классическим методом расчета таких цепей является непосредственное применение законов Кирхгофа. Все остальные методы расчета исходят из этих фундаментальных законов электротехники.

Рассмотрим сложную электрическую цепь (рис. 3), которая содержит 6 ветвей. Если будут заданы величины всех э. д. с. и сопротивлений, а по условию задачи требуется определить токи в ветвях, мы будем иметь задачу с шестью неизвестными. Такие задачи решаются при помощи законов Кирхгофа. В этом случае должно быть составлено столько уравнений, сколько неизвестных токов.

Порядок расчета:

Если цепь содержит последовательные и параллельные соединения, ее упрощают, заменяя эти соединения эквивалентными.

Произвольно указывают направления токов во всех ветвях. Если принятое направление тока не совпадает с действительным, то при расчете такие токи получаются со знаком “минус”.

Составляют (п - 1) уравнений по первому закону Кирхгофа (п - число узлов).

Недостающие уравнения составляют по второму закону Кирхгофа, при этом обход контура можно производить как по часовой стрелке, так и против нее. За положительные э. д. с. и токи принимаются такие, направление которых совпадает с направлением обхода контура. Направление действия э. д. с. внутри источника всегда принимают от минуса к плюсу.

Рис. 3 Рис. 4

Полученную систему уравнений решают относительно неизвестных токов. Составим расчетные уравнения для электрической цепи, изображенной на рис. 3. Выбрав произвольно направление токов в ветвях цепи, составляем уравнения по первому закону Кирхгофа для узлов а, b и с:

(1)

Приняв направление оборота контуров по часовой стрелке, составляем уравнения по второму закону Кирхгофа для трех произвольно выбранных контуров:

для контура adkb:

(2)

для контура bacldkb:

(3)

для контура bmncab:

(4)

Решая совместно уравнения (1), (2), (3) и (4), определяем токи в ветвях электрической цепи.

Легко заметить, что решение полученной системы из шести уравнений является весьма трудоемкой операцией.

Метод контурных токов

При расчете сложных электрических цепей целесообразно применить метод контурных токов (метод ячеек), который позволяет уменьшить число уравнений, составляемых по двум законам Кирхгофа, на число уравнений записанных по первому закону Кирхгофа. Следовательно, число уравнений, составляемых по методу контурных токов, равно т - n + 1. При решении методом контурных токов количество уравнений определяется числом ячеек. Ячейкой будем называть такой контур, внутри которого отсутствуют ветви. В нашем случае таких контуров-ячеек три: bаdkb, асlda и mncabm.

Расчет сложных электрических цепей методом контурных токов ведется следующим образом:

Вводя понятие «контурный ток», произвольно задаемся направлением этих токов в ячейках. Удобнее все токи указать в одном направлении, например по часовой стрелке (рис. 4) .

Составляем для каждого контура-ячейки уравнение по второму закону Кирхгофа. Обход контуров производим по часовой стрелке:

первый контур:

(5)

второй контур:

(6)

третий контур:

(7)

Решая совместно уравнения (5), (6), (7), определяем контурные токи. В том случае, когда контурный ток получается со знаком “минус”, это означает, что его направление противоположно выбранному на схеме.

Токи во внутренних ветвях схемы определяются как сумма или разность соответствующих контурных токов. В том случае, когда контурные токи в ветви совпадают, берут сумму, а когда направлены навстречу ? токи вычитают.

Токи во внешних ветвях схемы равны по величине соответствующим контурным токам.

Пример. Рассчитать сложную цепь постоянного тока для схемы, изображенной на рис. 4. Задано: Е₁ = 100 В, Е₂= 120 В, r₀₁ = r₀₂ = 0,5 Ом, r₁= 5 Ом, r₂= 10 Ом, r₃= 2 Ом, r₄= 10 Ом. Определить токи в ветвях цепи.

Решение. Используя уравнения (5), (6) и (7), получаем:

Выразив I_k₃ через I_k₁ и I_k₂:

и произведя соответствующие подстановки, получаем:

Совместное решение полученных уравнений дает:

Определяем токи в ветвях:

Метод двух узлов

На практике часто используются цепи, в которых параллельно включены несколько источников энергии и приемных устройств. Такие цепи удобно анализировать с помощью метода узлового напряжения (напряжения между двумя узлами).

Рис. 5

Пример. Найти токи цепи (рис. 5) и показание вольтметра, если r₁= r₂= r₃= r₄= 10 Ом. Е₁ = 10 В, Е₂ = 18 В, Е₃ = 10 В.

Решение. Найдем узловое напряжение U_ab (показание вольтметра):

При этом учитываем, что с плюсом записываются эдс, направленные к узлу «а», с минусом - эдс, направленные от узла «а».

Токи в ветвях определяются по закону Ома:

Знаки «плюс» или «минус» выбираются в соответствии с законом Ома для ветви с источником. Если направление э. д. с. и напряжения совпадают с направлением тока, то берется знак «плюс», в противном случае - знак «минус».

Задача 2. Для электрической цепи, схема которой изображена на рис. 2.1 - 2.50, по заданным в табл. 2 параметрам и ЭДС источника определить токи во всех ветвях цепи и напряжения на отдельных участках. Составить баланс активной и реактивной мощности. Построить в масштабе на комплексной плоскости векторную диаграмму токов и потенциальную диаграмму напряжений по внешнему контуру. Определить показание вольтметра и активную мощность, измеряемую ваттметром.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.1 Рис. 2.2 Рис. 2.3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.4 Рис. 2.5 Рис. 2.6

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.7 Рис. 2.8 Рис. 2.9

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.10 Рис. 2.11 Рис. 2.12

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.13 Рис. 2.14 Рис. 2.15

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.16 Рис. 2.17 Рис. 2.18

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.19 Рис. 2.20 Рис. 2.21

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.22 Рис. 2.23 Рис. 2.24

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.25 Рис. 2.26 Рис. 2.27

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.28 Рис. 2.29 Рис. 2.30

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.31 Рис. 2.32 Рис. 2.33

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.34 Рис. 2.35 Рис. 2.36

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.37 Рис. 2.38 Рис. 2.39

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.40 Рис. 2.41 Рис. 2.42

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.43 Рис. 2.44 Рис. 2.45

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.46 Рис. 2.47 Рис. 2.48

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2.49 Рис. 2.50

Таблица 2

Номера

Е,

f,

Гц

С₁,

мкФ

С₂,

мкФ

С₃,

мкФ

L₁,

мГн

L₂,

мГн

L₃,

мГн

R₁,

Ом

R₂,

Ом

R₃,

Ом

Вари-анта

Рис.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.1

2.6

2.7

2.8

2.9

2.10

2.11

2.12

2.13

2.14

2.15

2.16

2.17

2.18

2.19

2.20

2.21

2.22

2.23

2.24

2.25

2.26

2.27

2.28

2.29

2.30

2.31

2.32

2.33

2.34

2.35

2.36

2.37

2.38

2.39

2.40

2.41

2.42

2.43

2.44

2.45

2.46

2.47

2.48

2.49

2.50

150

100

120

200

220

50

100

120

200

220

50

100

120

200

220

150

100

120

200

220

50

100

120

200

220

150

100

200

220

50

100

120

200

220

50

100

150

200

220

50

100

120

200

220

50

100

120

200

220

50

637 -

637

100 -

637 -

637

100 -

100

637 -

637

318 -

637 -

500 -

318

300 -

159

300 -

159

318

637 -

300 -

1600

-

1600

159 -

637 -

318 -

318

159 -

159

318 -

318

-

100 -

100

200 -

637 -

300 -

200 -

159 -

15,9

-

15,9

-

15,9

-

15,9

-

31,8

-

31,8

-

31,8

15,9

-

25 -

19,1

-

19,5

-

15,9

-

9,55

-

9,55

-

15,9

-

15,9

-

9 15,9

-

47,7

-

15,7

-

15,9

-

15,9

31,8

-

31,8

-

9 -

15,9

-

31,8

-

31,8

-

15,9

-

15,9

-

31,8

15,9

-

115 -

6,37

-

95 -

31,8

95 -

95 31,8

2

8

10 -

10

5 -

5

10 -

10

15 -

6 -

40

10 -

8

4

40 -

35

3 -

4 -

10 -

10

2

8

10 -

4 -

10 -

40 -

10

20 -

20

4

100

8

10 -

10

20 -

20

40

10

40

10

4

40

4

40

80 Методические рекомендации по расчету цепей синусоидального тока

Пример. Рассчитать электрическую цепь синусоидального тока со смешанным соединением приемников.

Для схемы, изображенной на рис. 6, известно, что

U = 120 B, r₁ = 10 Ом, r₂ = 24 Ом, r₃ = 15 Ом,

L₁ = 19,1 мГ, L₃ = 63,5 мГ, С₂ = 455 мкФ, f = 50 Гц.

Рис. 6

Определить токи в ветвях цепи, напряжения на участках цепи , активную, реактивную и полную мощности и построить векторную диаграмму.

Решение. Выражаем сопротивления ветвей цепи в комплексной форме:

Z = r ± jx = ze⁺^jц;

Z₁= r₁+jщL₁= 10+j2р**5019,110*^-3= 10+j6 Ом.

Переходя от алгебраической формы записи комплексного числа к показательной, получаем: Z₁= z₁e^jц¹= 11,6e^j^31?Ом,

где Ом = 25e^-^j^{16? 15?} Ом;

Z₃= r₃+jщL₃ = 15+j2р**5063,510*^-3 = 15+j20 Ом =25e^j^{53? 05?} Ом.

Рис. 7

Выражаем заданное напряжение U в комплексной форме. Если начальная фаза напряжения не задана, то её можно принять равной нулю и располагать вектор напряжения совпадающим с положительным и направлением действительной оси. В этом случае мнимая составляющая комплексного числа будет отсутствовать (рис. 7):

= U = 220 В.

Полное комплексное сопротивление цепи

Ом.

Определяем ток в неразветвленной части цепи:

A. Токи и в параллельных ветвях могут быть выражены через ток в неразветвленной части цепи:

= A;

=A.

Токи и можно найти и по-другому:

Найдем мощности всей цепи и отдельных её ветвей:

Для определения активной и реактивной мощностей полную мощность, выраженную комплексным числом в показательной форме, переводим в алгебраическую форму. Тогда действительная часть комплекса будет представлять собой активную мощность, а мнимая - реактивную:

откуда

Р = 494 Вт; Q = 218 вар.

Активную и реактивную мощности можно найти и по-другому:

Р = Re Вт;

Вт; Вт;

Вт.

Проверка показывает, что Р = Р₁+ Р₂ + Р₃.

= 120 * 4,5 sin 23?55? = 218 вар;

вар; вар;

вар.

Учитывая, что Q₁ и Q₃ положительны (реактивная мощность индуктивных катушек), а Q₂ отрицательно (реактивная мощность конденсатора), получим

Q = Q₁ - Q₂ + Q₃= 218 вар.

На рис. 8 приведена векторная диаграмма токов и напряжений, построенная по расчетным данным. Порядок её построения следующий: по результатам расчетов отложены векторы токов и, затем по направлению отложен вектор и перпендикулярно к нему в сторону опережения - вектор. Их сумма дает вектор Z₁. Далее в фазе с построен вектор и перпендикулярно к нему в сторону отставания вектор , а их сумма дает вектор напряжения на параллельном участке U_bc. Тот же вектор может быть получен, если в фазе с отложить и к нему прибавить вектор , опережающий на 90⁰. Cумма векторов Z₁ и U_bc дает вектор приложенного напряжения U.

Рис. 8

Задача 3. Для электрической цепи, схема которой изображена на рис. 3.1 - 3.17, по заданным в табл. 3 параметрам и линейному напряжению, определить фазные и линейные токи, ток в нейтральном проводе (для четырехпроводной схемы), активную мощность всей цепи и каждой схемы отдельно. Построить векторную диаграмму токов и напряжений.

Таблица 3

Номера

U_Л,

R_a,

Ом

R_b,

Ом

R_c,

Ом

Х_a,

Ом

Х_b,

Ом

Х_c,

Ом

R_ab,

Ом

R_bс,

Ом

R_cа,

Ом

Х_ab,

Ом

Х_bс,

Ом

Х_cа,

Ом

вари

анта

Рис.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

3.1

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

3.10

3.11

3.12

3.13

3.14

3.15

3.16

3.17

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

127

220

380

8

3

8

4 16,8

10 -

10

15 -

8

4

8

3

8 -

3

8

6

8 -

6

4

3

8 14,2

8 -

15

6

3

4

6

10 -

10

5 -

6

8

9

8

4

10 -

10

5 -

10 -

8

4 16,8

10 -

8 -

5 -

8

4

8 -

3

4

5 -

8

6

3 -

8

6 -

6

4

3 14,2

-

4 -

5

10 -

6

3

4

6

10 -

6

8 -

6

8

4

10 -

8

10

4 -

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.1 Рис. 3.2 Рис. 3.3

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.4 Рис. 3.5 Рис. 3.6

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.7 Рис. 3.8 Рис. 3.9

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.10 Рис. 3.11 Рис. 3.12

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.13 Рис. 3.14 Рис. 3.15

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 3.16 Рис. 3.17

Методические рекомендации по расчету трехфазных цепей

Пример1. В трехфазную сеть с линейным напряжением U_л= 220 В включен приемник, соединенный треугольником, сопротивление каждой фазы которого Z = (10+j10) Ом (рис. 9). Найти токи в каждой фазе нагрузки и линии и показания каждого ваттметра. Построить векторную диаграмму. Найти те же величины в случае обрыва цепи в точке d.

Решение. Расчет токов в трехфазных цепях производится комплексным методом. Примем, что вектор линейного напряжения U_АВ направлен по действительной оси, тогда

U_AB= U_ab = 220 B; U_BC= U_bc= 220e^-^j^120? B;

U_CA= U_ca =220e^j120? B.

Рис. 9.

Определяем фазные токи:

A;

A. Находим линейные токи:

A;

A. Определим показания ваттметров:

Р₁ = Re Вт;

Р₂ = Re

Вт.

Активная мощность цепи (алгебраическая сумма показаний ваттметров) Р равна: ток электрический цепь

Р = Р₁+ Р₂ = 1530 + 5730 = 7260 Вт,

или

Вт.

Рис. 10

Пример2. В четырехпроводную трехфазную сеть с линейным напряжением U_л= 220 В включен звездой приемник, активные и индуктивные сопротивления фаз которого соответственно равны: r_а = 3 Ом, х_а= 4 Ом, r_b= 3 Ом, x_b = 5,2 Ом, r_с= 4 Ом, х_с= 3 Ом (рис. 11). Определить токи в линейных и нейтральном проводах и построить векторную диаграмму.

Решение. Считаем, что вектор фазного напряжения U_a направлен по действительной оси, тогда

В, U_b = 127e^-^j^120? B, U_C = 127e^j^120? B.

Рис. 11 Рис.12

Находим линейные токи:

A;

A. Ток в нейтральном проводе определяется как геометрическая сумма линейных токов:

A

Векторная диаграмма показана на рис. 12

При несимметричной нагрузке для определения активной мощности находят мощность каждой фазы отдельно:

P_Ф= U_ФI_Фcos ц,

а мощность всей трехфазной системы получают как сумму мощностей всех фаз или используют схему включения двух ваттметров.

Пример 3. В трехфазную сеть с линейным напряжением U_л = 380 В включен звездой приемник, активное, индуктивное и емкостное сопротивление фаз которого равны: r = х_L = x_c= 22 Ом (рис. 13).

Рис. 13 Рис. 14

Решение. Расчет токов производится комплек...

методичка "Электротехника и электроника" скачать

Подобные документы

Расчёт сложных электрических цепей постоянного тока с использованием закона Кирхгофа
Практические рекомендации по расчету сложных электрических цепей постоянного тока методами наложения токов и контурных токов. Особенности составления баланса мощностей для электрической схемы. Методика расчета реальных токов в ветвях электрической цепи.

лабораторная работа [27,5 K], добавлен 12.01.2010
Анализ электрических цепей постоянного и переменного тока
Анализ состояния цепей постоянного тока. Расчет параметров линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока графическим методом. Разработка схемы и расчет ряда показателей однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока.

курсовая работа [408,6 K], добавлен 13.02.2015
Расчет и анализ электрических цепей
Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока, однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока. Переходные процессы в электрических цепях. Комплектующие персонального компьютера.

курсовая работа [393,3 K], добавлен 10.01.2016
Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей
Расчет линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Анализ состояния однофазных и трехфазных электрических цепей переменного тока. Исследование переходных процессов, составление баланса мощностей, построение векторных диаграмм для цепей.

курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.10.2014
Расчет и анализ электрических цепей
Расчет электрических цепей переменного тока и нелинейных электрических цепей переменного тока. Решение однофазных и трехфазных линейных цепей переменного тока. Исследование переходных процессов в электрических цепях. Способы энерго- и материалосбережения.

курсовая работа [510,7 K], добавлен 13.01.2016
Линейные и нелинейные электрические цепи постоянного тока
Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Расчет однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока. Переходные процессы в электрических цепях, содержащих конденсатор и сопротивление.

курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.05.2010
Исследование линейных электрических цепей постоянного тока
Основные законы электрических цепей. Освоение методов анализа электрических цепей постоянного тока. Исследование распределения токов и напряжений в разветвленных электрических цепях постоянного тока. Расчет цепи методом эквивалентных преобразований.

лабораторная работа [212,5 K], добавлен 05.12.2014
Расчет одно- и трехфазных электрических цепей переменного тока
Общие теоретические сведения о линейных и нелинейных электрических цепях постоянного тока. Сущность и возникновение переходных процессов в них. Методы проведения и алгоритм расчета линейных одно- и трехфазных электрических цепей переменного тока.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 01.02.2012
Расчет линейных электрических цепей постоянного и переменного тока
Применение методов наложения, узловых и контурных уравнений для расчета линейных электрических цепей постоянного тока. Построение потенциальной диаграммы. Определение реактивных сопротивлений и составление баланса мощностей для цепей переменного тока.

курсовая работа [1,8 M], добавлен 29.07.2013
Анализ электрического состояния линейных и нелинейных цепей постоянного и переменного токов
Решение 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 28.09.2014
Теория электрических цепей
Анализ и расчет линейных электрических цепей постоянного тока. Первый закон Кирхгоффа. Значение сопротивления резисторов. Составление баланса мощностей. Расчет линейных электрических однофазных цепей переменного тока. Уравнение гармонических колебаний.

реферат [360,6 K], добавлен 18.05.2014
Линейные цепи постоянного тока
Основные элементы и характеристики электрических цепей постоянного тока. Методы расчета электрических цепей. Схемы замещения источников энергии. Расчет сложных электрических цепей на основании законов Кирхгофа. Определение мощности источника тока.

презентация [485,2 K], добавлен 17.04.2019
Электрические цепи
Общий анализ линейных электрических цепей постоянного и синусоидального тока в установившемся режиме. Изучение трехфазных цепей при различных схемах соединения нагрузки. Правила расчета мощности и тока для соединения с несинусоидальным источником.

контрольная работа [1,9 M], добавлен 05.07.2014
Исследование цепей постоянного и переменного тока
Расчет линейных электрических цепей постоянного тока, определение токов во всех ветвях методов контурных токов, наложения, свертывания. Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Анализ электрического состояния линейных цепей переменного тока.

курсовая работа [351,4 K], добавлен 10.05.2013
Электротехника с основами электроники
Электрические цепи постоянного тока. Электромагнетизм. Однофазные и трехфазные цепи переменного тока. Электрические машины постоянного и переменного тока. Методические рекомендации по выполнению контрольных работ "Расчет линейных цепей постоянного тока".

методичка [658,2 K], добавлен 06.03.2015
Методы расчета электрических цепей
Расчет 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 21.10.2013
Анализ состояния электрических цепей
Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом контурных токов. Расчет однофазных цепей переменного тока. Уравнение мгновенного значения тока источника, баланс мощности.

реферат [1,3 M], добавлен 05.11.2012
Исследование и расчет цепей синусоидального тока
Расчет эквивалентных параметров цепей переменного тока. Применение символического метода расчета цепей синусоидального тока. Проверка баланса мощностей. Исследование резонансных явлений в электрических цепях. Построение векторных топографических диаграмм.

контрольная работа [1,4 M], добавлен 09.02.2013
Анализ линейных электрических цепей в установившихся режимах
Расчет и анализ электрических цепей: синусоидального тока в установившемся режиме, трехфазных при различных схемах соединения нагрузки; линейной с несинусоидальным источником. Определение значений токов и баланса мощности методами Рунге-Кутты и Эйлера.

курсовая работа [572,7 K], добавлен 25.04.2015
Анализ линейной цепи постоянного тока, трехфазных цепей переменного тока
Основные законы и методы анализа линейных цепей постоянного тока. Линейные электрические цепи синусоидального тока. Установившийся режим линейной электрической цепи, питаемой от источников синусоидальных ЭДС и токов. Трехфазная система с нагрузкой.

курсовая работа [777,7 K], добавлен 15.04.2010

Другие документы, подобные "Электротехника и электроника"

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

Электротехника и электроника

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Методические материалы для студентов

Составитель:

доцент кафедры ТОЭ

Т.А. Родыгина

Ижевск 2010

Задача 1. Для эл. цепи, схема которой изображена на рис. 1.1 - 1.50, по заданным в табл. 1 сопротивлениям и эдс выполнить следующее:

Составить систему уравнений, необходимых для определения токов по первому и второму законам Кирхгофа;

Найти все токи, пользуясь методом контурных токов;

Определить показание вольтметра и составить баланс мощностей для заданной схемы;

Построить в масштабе потенциальную диаграмму для внешнего контура.

Рис. 1.1 Рис. 1.2 Рис. 1.3

Рис. 1.4 Рис. 1.5 Рис. 1.6

Рис. 1.7 Рис. 1.8 Рис. 1.9

Рис. 1.10 Рис. 1.11 Рис. 1.12

Рис. 1.13 Рис. 1.14 Рис. 1.15

Рис. 1.16 Рис. 1.17 Рис. 1.18

Рис. 1.19 Рис. 1.20 Рис. 1.21

Рис. 1.22 Рис. 1.23 Рис. 1.24

Рис. 1.25 Рис. 1.26 Рис. 1.27

Рис. 1.28 Рис. 1.29 Рис. 1.30

Рис. 1.31 Рис. 1.32 Рис. 1.33

Рис. 1.34 Рис. 1.35 Рис. 1.36

Рис. 1.37 Рис. 1.38 Рис. 1.39

Рис. 1.40 Рис. 1.41 Рис. 1.42

Рис. 1.43 Рис. 1.44 Рис. 1.45

Рис. 1.46 Рис. 1.47 Рис. 1.48

Рис. 1.49 Рис. 1.50

Таблица 1

Е1,

Е2,

Е3,

R01,

R02,

R03,

R1,

R2,

R3,

R4,

R5,

R6,

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

Е₁,

Е₂,

Е₃,

R₀₁,

R₀₂,

R₀₃,

R₁,

R₂,

R₃,

R₄,

R₅,

R₆,