Методы расчета цепей постоянного тока
Методы расчета цепей синусоидального тока, переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами. Пример расчета схемы в установившемся докоммутационном режиме (ключ замкнут). Определение величины реактивных сопротивлений.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.12.2020 |
| Размер файла | 928,7 K |
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/
Расчетно-графическое задание
Задание предназначено для освоения студентами методов расчета цепей постоянного тока, цепей синусоидального тока, переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами.
Формировние расчетной схемы
Для расчета задания студент получает от преподавателя индивидуальную карточку. По данным этой карточки составляется электрическая схема, аналогичная представленной на рис. 1.
Рекомендуемый порядок составления расчетной схемы следующий:
а) на поле чертежа наносятся и нумеруются узлы, определяющие начало и конец соответствующих ветвей схемы;
б) в каждую из ветвей включаются активные сопротивления R, номера которых соответствуют номерам ветвей;
в) источник ЭДС E, а также емкость C и индуктивность L включаются последовательно с сопротивлениями тех ветвей, номера которых совпадают с индексами соответствующих элементов.
г) направления заданной ЭДС E и рассчитываемых токов i выбираются от начала к концу соответствующих ветвей.
Характер коммутации задан «раз.» (ключ размыкается). При этом ключ необходимо располагать последовательно.
Пример индивидуальной карточки
|
Номер и ветвь |
Узел (начало-конец ветви) |
R (Ом) |
Ключ раз. R6 |
Задание 4 |
|
|
1 2 3 4 5 6 |
2 - 4 3 - 1 4 - 1 2 - 3 4 - 3 2 - 1 |
10.0 40.0 20.0 20.0 50.0 20.0 |
E1 = 400 В L1 = 0.06 Гн С2к = 1.09 Е+01 мкФ С2а = 1.77 Е+0 мкФ OMG = 1000. 1/с FI = 150 град |
1. Кол-ый опр. iL1. 2.Кол-ый опр. i2 3. Раз. C3 опр. i1 4. Раз. C3 опр. i5 5. Раз. L1 опр. i3 6. Раз. L1 опр. uC3 |
Электрическая схема, составленная по данным этой карточки, показана на рис. 1.
Рис. 1
Содержание задания
Рассчитать схему (рис. 2) в установившемся докоммутационном режиме (ключ замкнут).
1. Определить все токи сверткой схемы. Эдс E - величина постоянная (в соответствии с карточкой E = 400 В). Т. к. источник питания постоянный, индуктивность закорачивается, емкость разрывается.
2. Определить все токи одним из методов: МКТ, МУП. Эдс E - величина постоянная (в соответствии с карточкой E = 400 В).
Рис. 2
Рассчитать все токи в установившемся послекоммутационном режиме (ключ разомкнут). Источник постоянной ЭДС E заменить на синусоидальный источник эдс e(t) = Emsin (щt + цe) (при этом, согласно данным карточки, максимальное значение синусоидальной функции Em принимается равным E, угловая частота щ обозначена как OMG, а начальная фаза цe как FI). В результате в соответствии с карточкой схема 1 для данного пункта преобразуется в схему, представленную на рис. 3.
Рис. 3
Рассчитать переходный процесс классическим методом. Закоротить индуктивность, емкость взять Ск (схема Рис.4). Определить указанный в п. 1 ток (напряжение). E - величина постоянная (в соответствии с карточкой E = 400 В).
Рис. 4
Пример расчета
Пункт
Рис. 5
Сопротивления R4 и R5, а так же R3 и R6 включены последовательно . Ток I3=I6, I4=I5.
Рис. 6
Сопротивления R45 и R36 включены параллельно.
Рис. 7
По закону Ома определяем ток . Определяем по правилу «рычага» ток , по первому закону Кирхгофа для узла 4 найдем ток . Таким образом найдены все токи: .
Рассчитаем схему Рис. 2. по МКТ.
ток сопротивление докоммутационный цепь
Рис. 8
Так как в схеме два независимых контура, обозначим два контурных тока .
Записываем систему из двух уравнений:
Решая эту систему определяем .
Токи в ветвях находим как алгебраическую сумму контурных токов «протекающих» по соответствующей ветви.
Пункт
Рис. 9
Согласно заданию заменяем постоянный источник на синусоидальный . Определим величину реактивных сопротивлений .
При расчете цепей синусоидального тока символическим методом, можно использовать все методы расчета цепей постоянного тока. Преобразуем схему.
Рис. 10
, .
Определяем
.
Закон Ома . По правилу «рычага» определяем . По первому закону Кирхгофа .
Запишем мгновенные значения токов: , , .
Для проверки решения составим баланс мощностей.
, .
Пункт
Рис. 11
Согласно пункту 1 задания необходимо найти закон изменения тока i1 (t).
Решение ищем в виде двух составляющих
Определяем . Принужденный режим - установившийся послекоммутационный режим (). Схема в этом режиме
Рис. 12
Определяем корень характеристического уравнения.
Характеристическое уравнение можно получить, приравняв нулю главный определитель системы алгебраизированных уравнений, составленных по методу контурных токов для свободных составляющих в послекоммутационной схеме.
Рис. 13
Постоянная времени
Записываем решение в общем виде.
Для определения постоянной интегрирования К необходимо определить начальные условия.
Независимые начальные условия (ННУ).
К ННУ относятся значения . Рассчитываем схему в установившемся докоммутационном режиме и определяем . Значения токов возьмем из I пункта расчета.
Рис. 14
.
Зависимые начальные условия (ЗНУ).
Рассчитываются на момент времени , с учетом найденных ННУ.
Законы коммутации: 1. Ток в индуктивности в момент коммутации скачком изменяться не может . 2. Напряжение на емкости в момент коммутации скачком изменяться не может . С учетом второго закона коммутации можно нарисовать схему замещения на момент времени .
Рис. 15
Рассчитываем схему по методу узловых потенциалов.
Используя выражение из п. 4, с учетом найденных начальных условий запишем . Определим постоянную интегрирования .
Запишем ответ:
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
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 29.07.2013Специфические особенности расчета цепи постоянного тока классическим методом. Характеристика и расчет цепи постоянного тока операторным методом. Сравнительный анализ результатов произведенных расчетов. Особенности расчета цепи синусоидального тока.
реферат [863,1 K], добавлен 30.08.2012Общие 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 01.02.2012Общий 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 05.07.2014Анализ электрического состояния цепей постоянного или переменного тока. Системы уравнений для определения токов во всех ветвях схемы на основании законов Кирхгофа. Исследование переходных процессов в электрических цепях. Расчет реактивных сопротивлений.
курсовая работа [145,0 K], добавлен 16.04.2009Основные 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 17.04.2019Расчет 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 линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Определение реактивного сопротивления элементов, составление баланса активных и реактивных мощностей с целью исследования переходных процессов в одно- и трехфазных электрических цепях.
контрольная работа [8,2 M], добавлен 14.05.2010Расчет 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 09.02.2013Мгновенные значения величин. Векторная диаграмма токов и топографическая диаграмма напряжений. Расчет показателей ваттметров, напряжения между заданными точками. Анализ переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами.
реферат [414,4 K], добавлен 30.08.2012Решение 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 28.09.2014Расчет 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 13.01.2016Основные 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 05.12.2014Элементы R, L, C в цепи синусоидального тока и фазовые соотношения между их напряжением и током. Методы расчета электрических цепей. Составление уравнений по законам Кирхгофа. Метод расчёта электрических цепей с использованием принципа суперпозиции.
курсовая работа [604,3 K], добавлен 11.10.2013Анализ 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 13.02.2015Анализ 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 14.05.2010Расчет 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 23.10.2014Исследование основных особенностей электромагнитных процессов в цепях переменного тока. Характеристика электрических однофазных цепей синусоидального тока. Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Составление полной системы уравнений Кирхгофа.
реферат [122,8 K], добавлен 27.07.2013Анализ 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 10.01.2016Расчет 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
