">
Прикладные науки Технология
Информация о работе

Тема: Расчет и анализ электрических цепей

Описание: Анализ электрического состояния линейных электрических цепей постоянного тока. Применение метода законов Кирхгофа. Метод контурных токов, узлового напряжения, наложения, эквивалентного генератора, расчет показаний вольтметра, построение потенциальной диаграммы.
Предмет: Прикладные науки.
Дисциплина: Технология.
Тип: Курсовая работа
Дата: 31.08.2012 г.
Язык: Русский
Скачиваний: 13
Поднять уникальность

Похожие работы:

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Расчет и анализ электрических цепей »

Расчетно-пояснительная записка

Дисциплина: «Теоретические основы электротехники»

Вариант №29

2012

Содержание

Введение 4

1 Анализ электрического состояния линейных электрических цепей

постоянного тока 5

1.1 Применение метода законов Кирхгофа 5

1.2 Метод контурных токов 7

1.3 Метод узлового напряжения 8

1.4 Метод наложения 10

1.5 Метод эквивалентного генератора 13

1.6 Расчёт показаний вольтметра 15

1.7 Расчёт и построение потенциальной диаграммы 15

1.8 Анализ результатов расчёта с помощью баланса мощности 16

2 Анализ электрического состояния линейных электрических цепей

переменного тока 17

2.1 Расчёт однофазных электрических цепей переменного тока 17

2.2 Расчёт трёхфазных электрических цепей переменного тока 20

Заключение 26

Литература 27

Приложение 1 23

Приложение 2 24

Введение

Курсовой проект является завершающим этапом теоретического и практического изучения теоретических основ электротехники. Выполнение курсовой работы можно начинать только после глубокого изучения сущности электрических и магнитных явлений, приобретения умений и навыков в расчете электрических цепей постоянного и переменного тока, что невозможно без хорошей подготовки по физике и математике.

Умения и навыки закрепляются в процессе самостоятельной работы, поэтому решению электротехнических задач уделено большое внимание.

При выполнении курсовой работы полностью записаны тексты задания и данные. Схемы и векторные диаграммы выполнены согласно ГОСТ и ЕСКД. Во всех расчетах сначала записываются пояснения, формулы, а затем уже подставляются в нее числовые значения. Расчёты выполнены с точностью до четвертого знака. Единицы измерения физических величин указываются только в окончательном результате вычислений.

В конце курсового проекта приведен список используемой литературы.

1 Анализ электрического состояния линейных электрических цепей

постоянного тока

Если электрическая цепь с помощью эквивалентных преобразований не сводится к одноконтурной цепи, то для ее расчета используются специальные методы: уравнений Кирхгофа, контурных токов, эквивалентного генератора и другие методы. По заданным числовым значениям составляем схему (рисунок 1.1)

1.1 Применение метода законов Кирхгофа

Самым общим методом расчета электрических цепей является метод уравнений Кирхгофа. Суть его заключается в составлении системы уравнений в соответствии с первым и вторым законами Кирхгофа и решении этой системы относительно неизвестных токов. Система уравнений разрешима, если все входящие в нее уравнения являются линейно независимыми и число уравнений

в системе равно числу неизвестных величин. Например, если электрическая цепь имеет n узлов и m ветвей, а следовательно, и К неизвестных токов, то необходимо составить и решить систему К линейно независимых уравнений.

Покажем, что эти уравнения можно составить по первому и второму законам Кирхгофа. Метод узловых и контурных уравнений основан на применении первого и второго законов Кирхгофа. При расчете данным методом произвольно задаем направление тока в ветвях I1, I2, I3, I6, I7,I8 (рисунок 1.2).

Составляем на основании законов Кирхгофа систему уравнений для определения токов во всех ветвях цепи, используя схему на рисунке 1.2. Заданная цепь имеет шесть неизвестных токов, значит, система должна иметь шесть независимых уравнений. По первому закону Кирхгофа составляем n-1 независимых уравнений, где n ? количество узлов, n = 4. Выбираем узлы 1, 4 и 6. По второму закону Кирхгофа нам остается составить три контурных уравнения, чтобы общее количество уравнений было равно количеству неизвестных токов, то есть шести. Выбираем контуры I, II и III. Таким образом, система уравнений имеет вид:

Узел 1 ?I1+I6?I7=0;

Узел 4 I1–I2?I8=0;

Узел 6 I2–I3+I7= 0;

Контур I I6(R5+R6)+I1R1+I8R8=E5 ;

Контур II I3(R3+R4)+I2R2?I8R8=E3;

Контур III I1R1+I2R2?I7R7=0.

1.2 Метод контурных токов

Метод контурных токов основан на использовании только второго закона Кирхгофа. Это позволяет уменьшить число уравнений в системе на n-1. Достигается это разделением схемы на ячейки (независимые контуры) и введением для каждого контура – ячейки своего тока – контурного тока, являющегося расчетной величиной.

Определяем токи во всех ветвях, используя метод контурных токов.

Метод контурных токов основан на использовании только второго закона Кирхгофа. Это позволяет уменьшить число уравнений в системе на n-1. Достигается это разделением схемы на ячейки (независимые контуры) и введением для каждого контура – ячейки своего тока – контурного тока, являющегося расчетной величиной. Выбираем независимые контуры I, II и III, намечаем в них контурные токи IK1, IK2 и IK3 , как показано на рисунке 1.2. составляем систему уравнений по второму закону Кирхгофа для данной системы контурных токов:

IK1(R1+R8+R5+R6)?IK2 R8+IK3R1=E5;

?IK1R8+IK2(R2+R3+R4+R8)+IK3R2=E3;

IK1R1+IK2R2+IK3(R1+R2+R7)=0.

Подставляем числовые значения параметров в систему уравнений:

IK1(530+640+400+150)?IK2640+IK3530=600;

?IK1640+IK2(330+250+650+640)+IK3(330=200;

IK1(530+IK2 (330+IK3(530+330+450)=0.

1720IK1?640IK2+530IK3=600;

?640IK1+1870IK2+330IK3 =200;

530IK1+330IK2+1310IK3=0.

Определитель системы

2740445000;

Частные определители

1607140000;

1002440000;

?902740000.

Определяем контурные токи:

IK1===0,5865 A;

IK2==0,3658 A;

IK3=?0,3294 A.

Определяем действительные токи в ветвях:

I1=IK1+IK3=0,5865?0,3294=0,2571 A,

I2=IK2+IK3=0,3658?0,3294=0,0364 A,

I3=IK2=0,3658 A,

I6=IK1=0,5865 A,

I7=?IK3=0,3294 А,

I8=IK1?IK2=0,5865?0,3658=0,2207 A.

1.3 Метод узлового напряжения

Для определения токов методом узлового напряжения нужно данную цепь с четырьмя узлами преобразовать в более простую цепь с двумя узлами.

Для этого преобразуем треугольник сопротивлений R1, R2, R7 в эквивалентную звезду R9, R10, R11.

Сумма сопротивлений сторон треугольника

R(= R1+ R2 + R7=530+330+450=1310 Ом.

Сопротивления лучей эквивалентной звезды

R9=R1•R7/= 530•450/1310 = 182 Ом,

R10=R1•R2/= 530•330/1310 = 134 Ом,

R11=R2•R7/= 330•450/1310 = 113 Ом.

После этого преобразования схема изображена на рисунке 1.3.

Определяем эквивалентные сопротивления ветвей

R56.9= R5 + R6+ R9=400+150+182=732 Ом.

R8.10= R8 + R10=640+134=774 Ом.

R34.11= R3 + R4+ R11=250+650+113=1013 Ом.



G1 = =0,001366 См.

G2 = =0,001292 См.

G3 = =0,000987 См.

Определяем напряжение между узлами 0 и 3. За положительное направление токов в ветвях принимаем направление от узла 3 к узлу 0.

U3.0 ==170,7 В.

I6= (Е5 ? U3.0)•G1 = (600?170,7)•0,001366=0,5864 A.

I3= (?Е3 ? U3.0)•G3 = (?200?170,7)•0,000987=?0,3659 A.

I8= (? U3.0)•G2 =? 170,7•0,001292=?0,2205 A.

Знак «минус» в токах I3 и I8 означает то, что они направлены от узла 0 к узлу 3.

Значения токов мало отличаются от полученных при расчете другими методами.

1.4 Метод наложения

Определяем токи в ветвях цепи по методу наложения, при котором ток на любом участке цепи рассматривается как алгебраическая сумма частных токов, созданных каждой ЭДС в отдельности.

а) Определяем частные токи от ЭДС Е3, при отсутствии ЭДС Е5, то есть рассчитываем цепь по схеме рисунка 1.4.

Показываем направление частных токов от ЭДС Е5 и обозначаем токи с одним штрихом: I1/ и т. д. Решаем задачу методом «свертывания».

Определяем эквивалентные сопротивления участков и всей цепи:

Далее для упрощения схемы треугольник сопротивлений R1,R2,R7, преобразуем в эквивалентную звезду R9, R10, R11 и получим схему рисунка 1.5

Сопротивления лучей звезды и эквивалентные сопротивления участков рассчитаны в предыдущем разделе

R9 = 94,4 Ом, R10 = 102 Ом, R11= 283 Ом.

R56.9= 732 Ом, R8.10=774 Ом, R34.11= 1013 Ом.

Эквивалентное сопротивление всей цепи:

Rэ/= R34.11+=1389 Ом;

Применяя законы Ома, Кирхгофа и формулу разброса, вычисляем токи ветвей:

I3/=0,144 А;

I6/= I3/=0,074 А;

I8/=I3/–I6/=0,144–0,074=0,07 А.

Для определения тока I2/ составляем уравнение по второму закону Кирхгофа для указанного на рис. 1.3 контура

I2/R2+I3/R34+I8/R8=E3;

I2/•330+0,144•(250+650)+0,07•640=200,

I2/•330=25,6 I2/=0,0776 А.

I1/= I2/?I8/=0,0776?0,07=0,0076 А.

I7/=I6/?I1/=0,0744?0,0076=0,0668 А.

б) Определяем частные токи от ЭДС Е5 при отсутствии ЭДС Е3, т.е. рассчитываем цепь по рисунку 1.6.

Далее преобразуем треугольник сопротивлений R2,R34,R8, преобразуем в эквивалентную звезду R9, R10, R11 и получим схему рисунка 1.7.

Сопротивления лучей звезды и эквивалентные сопротивления участков рассчитаны в предыдущем разделе

R9 = 94,4 Ом, R10 = 102 Ом, R11= 283 Ом.

R56.9= 732 Ом, R8.10=774 Ом, R34.11= 1013 Ом.

Эквивалентное сопротивление цепи

Rэ//= R56.9+=1171 Ом;

Применяя законы Ома, Кирхгофа и формулу разброса, вычисляем токи ветвей:

I6//=0,5124 А;

I3//= I6//=0,2219 А;

I8//=I6//–I3//=0,5124–0,2219=0,2905 А.

Для определения тока I1// составляем уравнение по второму закону Кирхгофа для указанного на рисунке 1.6 контура

I1//R1+I8//R8+I6//R56= Е5;

I1//•530+0,2905•640+0,5124•550=600;

I1//•530=132,3, I1//=0,2496 А;

I2//=I8//?I1// =0,2905?0,2496=0,0409 А;

I7//=I6//?I1//=0,5124?0,2496=0,2628 А.

Определяем действительные токи в цепи:

I1=I1/+I1//=0,0076+0,2496=0,2572 А;

I2=I2/?I2=0,0776?0,0409=0,0367 А;

I3=I3/+I3//=0,144+0,2219=3659 А;

I6=I6/+I6//=0,074+0,5124=0,5864 А;

I7=I7/+I7//=0,0668А+0,2628=3296 А;

I8=I8//?I8/=0,2905? 0,07=0,2205 А.

Результаты расчета токов ветвей обоими методами мало отличаются друг от друга.

1.5 Метод эквивалентного генератора

В практических расчетах часто нет необходимости знать режимы работы всех элементов сложной цепи, но ставится задача исследовать режим работы одной определенной ветви.

Для определения тока, напряжения, мощности этой ветви можно воспользоваться одним из ранее описанных методов расчета.

При расчете сложной электрической цепи приходится выполнять значительную вычислительную работу даже в том случае, когда требуется определить ток в одной ветви. Объем этой работы в несколько раз увеличивается, если необходимо установить изменение тока, напряжения, мощности при изменении сопротивления данной ветви, так как вычисления нужно проводить несколько раз, задаваясь различными величинами сопротивления.

Решение такой задачи значительно упрощается при использовании метода эквивалентного генератора.

Рассчитываем ток в резисторе R4 методом эквивалентного генератора.

Изображаем схему эквивалентного генератора в режиме холостого хода (рисунок 1.8), т. е. при отключенном потребителе R4 от зажимов «a» и «b».

Обозначим на схеме токи холостого хода ветвей. Для дальнейших расчетов нам необходимы только токи I2х и I8х . Вычислим эти токи методом «свертывания цепи». Определяем эквивалентное сопротивление цепи относительно источника Е5:

R27 =R2+R7 = 330+450=780 Ом;

R127=R1•R27/(R1+R27)=530•780/(530+780)=316 Ом.

R=R5+R6+R8+R127=400+150+640+316=1506 Ом;

I8х=E5/R=600/1506=0,3984 A.

I2х. =I8х ==0,1612 A.

Для определения ЭДС эквивалентного генератора находим напряжение холостого хода между зажимами «a» и «b». Составим по второму закону Кирхгофа уравнение для выделенного круговой стрелкой контура:

Е3=?I2х•R2+UX ?I8хR8, отсюда

Uх.х= Eэ=Е2+I2хR2+I8х•R8=200+0,1612(330+0,3984(640=508 B.

Внутреннее сопротивление эквивалентного генератора определяем как входное сопротивление пассивного двухполюсника, схема которого дана на рисунке 1.10.

В заданной электрической цепи резисторы R1, R56 и R8 соединены в треугольник, который для упрощения цепи преобразуем в трехлучевую звезду.

R56= R5+R6=400+150=550 Ом.

Определяем сопротивления лучей звезды:

=R1+R56+R8=530+550+640=1720 Ом.

R12=R1•R56/=530•550/1720=169 Ом.

R13=R1•R8/=530•640/1720=197 Ом.

R14=R56•R8/=550•640/1720=205 Ом.

Получаем преобразованную схему с двумя узлами (рисунок 1.5). Далее определяем эквивалентные сопротивления цепи:

R7.9=R7+R12 = 450+169=619 Ом;

R2.10= R2+R13= 330+197=527 Ом;

RЭ = R7.9(R2.13/( R7.9+R2.13)+R3+R14=619(527/(619+527)+250+205=740 Ом;

Заменив активный двухполюсник эквивалентным генератором, мы получили схему простейшей электрической цепи с источником ЕЭ,RЭ и нагрузкой R6. Тогда ток во четвертой ветви будет равен:

I4=== 0,3655 A,

т. е. ток в этой ветви мало отличается от результатов, полученных в пункте 2

1.6 Определяем показания вольтметра, включенного между точками схемы 5 и 4.

Uв=I1 R1+I6R6

Uв=0,2571(530+0,5865(150=224 В

1.7 Расчет и построение потенциальной диаграммы

Для построения потенциальной диаграммы возьмем контур 16723851. Зададимся обходом контура по часовой стрелке, точку «1» заземлим, то есть потенциал этой точки равен нулю (3=0. Рассчитываем потенциалы точек.

(1=0;

(6=(1?I7R7=0?0,3294•450=?148 B;

(7=(6+Е3=?148+200=52 B;

(2=(7?I3R3=52?0,3658•250=?39,45 B;

(3=(2?I3R4=?39,45?0,3658•650=?277,2 B;

(8=(3+Е5=?277,2+600=322,78 B;

(5=(8?I6R5=322,78?0,5865•400=88,18 B;

проверим:

(1=(5?I6R6=88,18?0,5865(150=0,205?0 B;

Строим потенциальную диаграмму. По оси абсцисс откладываем сопротивления контура в той последовательности, в которой производим обход контура, прикладывая сопротивления друг к другу, по оси ординат – потенциалы точек с учетом их знака. Потенциальная диаграмма построена на рисунке 1 приложения 2.

1.7 Анализ результатов расчета с помощью баланса мощности

1.8 Составляем уравнение баланса мощностей цепи. Определяем мощность источников электрической энергии:

Рист = E3I3+E5I5=200(0,3658+600•0,5865=426 Вт.

Мощность приемников электрической энергии:

Рпр=I12R1+I22R2+I32R3+I32R4+I62R5+I62 R6+I72R7+I82 R8=0,25712•530+0,03642•330+ +0,36582(250+0,36582(650+0,58652•400+0,58652(150+0,32942(450+0,22072(640=425 Вт.

Уравнение баланса мощностей: Рист=Рпр; 426 Вт(425 Вт.

2 Анализ электрического состояния линейных электрических цепей

переменного тока: однофазных и трехфазных

2.1 Расчет однофазных линейных электрических цепей переменного

тока

Схема заданной цепи дана на рис. 2.1.

Определяем реактивные сопротивления элементов цепи. Угловая частота:

(=2(f =2(3,14(50=314 рад/с.

Реактивные сопротивления:

XL1=(L1=314•0,018=5,65 Ом. XL4=(L4=314•0,007=2,2 Ом.

XC1=1/(C1=1/(314•570•10-6)=5,59 Ом,

Определяем комплексные токи в ветвях и в неразветвленной части цепи. Расчет производим на микрокалькуляторе SR-135, который оперирует комплексными числами в алгебраической форме. Поэтому подставляем числовые значения комплек-сов в формулы в алгебраической форме.

Z1=R1+j(XL1?XC1)=6+j(5,65?5,59)=6+j0,06 Ом;

Z2=R2=12 Ом.

Z4=R4+jXL3=10+j2,2 Ом;

Выразим действующее значение напряжения в комплексной форме:

U=31,9 В.

Эквивалентные сопротивления участков и всей цепи

Z14=Z1(Z4/(Z1+Z4)=(6+j0,06)((10+j2,2)/(6+j0,06+10+j2,2)=

=3,79+j0,327=3,8Ом

Zэ= Z14+Z2=3,79+j0,327+12=15,79+j0,327=15,79Ом.

Токи в ветвях и во всей цепи:

I2==2,02?j0,0414=2,02A.

Определяем напряжение между узлами 1 и 2:

U12 =U1=U4=I2(Z14=(2,02?j0,0414)(3,79+j0,327)=7,67+j0,498=7,69 В.

Определяем токи в ветвях заданной цепи

I1==1,27+j0,0702=1,28 A;

I4==0,742?j0,113=0,75A.

Проверим

I2=I1+I4;

2,02?j0,0414=1,27+j0,0702+0,742?j0,113;

2,02?j0,0414?2,02?j0,0427.

Уравнения мгновенных значений токов:

i1=Im1•Sin((t+(i1)=1,28•1,41Sin((t+3,14()=1,8Sin((t+3,14() A.

i2=Im2•Sin((t+(i2)= 2,02•1,41Sin((t?1,18()=2,85Sin((t?1,18() A.

i3=Im4•Sin((t+(i4)=0,75•1,41Sin((t?8,69()=1,06Sin((t?8,69() A.

Вольтметр показывает действующее значение напряжения между зажимами 2 и 3 цепи:

U2=I2(Z2=(2,02?j0,0414)•12=24,24?j0,497=24,25В.

Uv=U2=24,25 В.

График изменения напряжения, измеряемого с помощью вольтметра строим по уравнению мгновенных значений, составленного на основании комплексного выражения данного напряжения

uv = Umv•Sin((t+(uv)=24,25•1,41 Sin((t ?1,17()=101 Sin((t ?1,17() В.

График построен на рисунке 2 приложения 2

S=S1+S2+S4; =I12Z1+I22Z2+I42Z4;

31,9•(2,02+j0,0414)=1,282•(6+j0,06)+2,022•12+0,752•(10+j2,2);

64,4+j1,32=9,83+j0,098+48,96+5,625+j1,23;

64,4+j1,32?64,4+j1,33.

Расхождение в результатах незначительное.

3. Напряжения на элементах схемы замещения цепи:

UR1=I1•R1=(1,27+j0,0702)•6=7,62+j0,421=7,63ej3,16( B;

UL1=I1•jXL1=(1,27+j0,0702)•j5,65=?0,397+j7,18=7,19ej93,16(В;

UС1=?I1•jXС1=?(1,27+j0,0702)•j5,59=0,392?j7,1=7,11e-j86,84(В;

UR2=I2•R2=(2,02?j0,0414)•12=24,2?j0,497=24,24e-j1,17( B.

UR4=I4•R4=(0,742?j0,113)•10=7,42?j1,13=7,51e-j8,66( B.

UL4=I4•jXL4=(0,742?j0,113)•j2,2=0,249+j1,63=1,65ej81,34(В

Для построения векторной диаграммы задаемся масштабами тока М=0,5 А/см и напряжения М=20 В/см. Векторная диаграмма построена на рисунке 2 приложения 2.

2.2 Расчет трехфазных линейных электрических цепей

переменного тока

Схема заданной цепи изображена на рисунке 2.2

Рисунок 2.2

Определяем систему фазных напряжений генератора. Фазное напряжение:

UФ = Uл/ = 380/1,73 = 220 В.

Комплексные фазные напряжения генератора:

UA = UФ = 220 B;

UB = UA = 220 = –110 – j191 B;

UC = UA = 220= –110 + j191 B.

Определяем полные проводимости фаз приёмника:

YA =  = 0,0333 – j0,0312 См;

YB =  = 0,0625?j0,0625 См;

YC =  = 0,031 + j0,0354 Cм;

Узловым напряжением является в данном случае напряжение смещения нейтрали, которое определяется по формуле:

UN=

=

=(7,326?6,864?18,81–j5,0625–10,171+j2,027)/(0,1268?j0,0592)=(?21,655?j9,9)/(0,1268?j0,0592) = =?110 ? j130 = 170В.

Определяем фазные напряжения на нагрузке:

UA/ = UA – UN = 220 – (?110 ? j130) = 330 + j130 = 355 B.

UB/ = UB – UN = (–110 – j191) – (?110 ? j130) =– j61= 61 B.

UC/ = UC – UN = (– 110 + j191) – (?110 ? j130) =j321 = 321B.

Определяем токи в фазах нагрузки:

IA = UA/•YA = (330 + j130)•(0,0333 – j0,0312) = 15,04 ? j5,97 = 17,4 A.

IB = UB/•YB = (– j61)•(0,0625?j0,0625) = ?3,81 – j3,81= 5,39A.

IC = UC/•YC = (j321)•(0,031 + j0,0354) = – 11,36 + j9,95 = 15,1A.

Проверяем правильность определения токов по первому закону Кирхгофа для точки N/:

IA + IB + IC = 0;

15,04 ? j5,97 ?3,81 – j3,81– 11,36 + j9,95( 0;

? 0,125+ j 0,17( 0.

Определяем комплексные мощности фаз и всей цепи:

SA = IA2•Z1 = 17,42•(16+j15) = 4844 + j4541 = 6640 B•A.

SB = IB2•Z2 = 5,392•(8+j8) = 232 + j232 = 329 B•A

SC = IC2•Z3 = 15,12•(14?j16) = 3420 j228 = 3428 B•A.

S = SA + SB + SC = 4844 + j4541+232 + j232 + 3420 j228 = 8496 + j4545 =

= 9635 B•A.

Таким образом, активная, реактивная и полная мощности цепи соответственно равны: Р = 8496 Вт, Q = 4545 вар, S = 9635 В•А.

Для построения векторной диаграммы задаёмся масштабами токов MI = 2 А/см и напряжений MU=40 А/см. Векторная диаграмма на комплексной плоскости построена на рисунке 4 приложения 2.

.

Приложение 1

Задание 1

По заданным в таблице 1 значениям сопротивлений R приемников и значениям ЭДС начертить электрическую схему и выполнить следующее:

Составить систему уравнений, необходимую для определения токов в схеме методом узловых и контурных уравнений (по методу законов Кирхгофа).

Определить все токи в цепи по методу контурных токов.

Определить все токи в цепи по методу узлового напряжения.

Определить все токи в цепи по методу наложения.

Определить ток, обозначенный в колонке 21методом эквивалентного генератора.

Определить показания вольтметра, включенного между точками схемы, указанными в колонке 20.

Рассчитать и построить в масштабе потенциальную диаграмму для любого контура цепи, содержащего две ЭДС.

Составить баланс мощностей для заданной схемы.

Примечание:

Номера резисторов и источников ЭДС соответствуют номеру ветви, в которой они находятся. Положительное направление ЭДС берется от начала ветви к ее концу. Если, например, ветвь №1 обозначена в таблице как «45», то начало ветви точка 4, а конец ветви ? точка 5.

Таблица 1 № вар. Номер ветви и ее «начало» и «конец» R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8   1 2 3 4 5 6 7 8  Ом Ом Ом Ом Ом Ом Ом Ом  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17  29 14 46 62 23 35 51 61 43 530 330 250 650 400 150 450 640  

Продолжение таблицы 1 Источник ЭДС, В Вычислить   U, B I, A  18 19 20 21  E3 = 200 E5 = 600 54 I4  

Задание 2

По заданным в таблице 2 амплитудным значениям напряжения источника питания Um начальной фазе напряжения (u, параметров элементов ветвей электрической цепи начертить схему замещения с включенным вольтметром в соответствии с вариантом. Частота f=50 Гц.

Выполнить следующее.

2.1 Определить сопротивления реактивных элементов цепи XL; Xc; действующие значения токов ветвей I и записать их мгновенные значения i.

2.2 Определить показания вольтметра.

2.3 Построить график изменения во времени напряжения, измеряемого с помощью вольтметра.

2.4 Составить баланс активных и реактивных мощностей.

2.5 Построить в масштабе совмещенную векторную диаграмму токов и напряжений на комплексной плоскости.

Примечание.

1. Источник напряжения включен между токами 1 и 3.

2. Ветви 1-2, 1-2 и 2-3, 2-3 являются попарно параллельными.

3. Вольтметр включен между точками схемы, указанными в колонке 20.

Таблица 2 № вар. Um (u Номер ветви

Конец ветви R1 L1 С1 R2 R4 L4 Uv   B Град. 1 2 3 4 Ом мГн мкФ Ом Ом мГн B  1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14  29 45 60 12 23 ? 1/2/ 6 18 570 12 10 7 23  

Задание 3

По заданным в таблице 3 линейному напряжению Uл, начальной фазе фазного (а напряжения, схеме включения фаз приемника (звезда Y, и ее сопротивлениям Za Zb, Zc начертить электрическую схему приемника, включенного в сеть трехфазного тока. Выполнить следующее:

1.Определить фазные и линейные токи, ток в нейтральном проводе (для четырех проводной цепи).

2.Определить активную, реактивную и полную мощности приемника, коэффициент мощности.

3.Построить в масштабе совмещенную векторную диаграмму токов и напряжений на комплексной плоскости.

Дано: Uл=380 В; (ав=0(; Za=16+j15 Ом; Zb=8+j8 Ом; Zc=14?j16Ом.

Приложение 2





Заключение

В заданной курсовой работе выполнены необходимые задания по постоянному, переменному однофазному и переменному трехфазному току. Все задания выполнены и оформлены согласно ЕСКД. Правильность определения токов проверены с помощью уравнений баланса мощностей. Рассчитанные режимы подтверждены соответствующими векторными диаграммами

Литература

1. Ф.Е. Евдокимов. Теоретические основы электротехники.? М. Издательский центр «Академия», 2004 ? 560 с.

2. М.П. Батура, А.П. Кузнецов, А.П. Курулев. Теория электричесих цепей. ? Минск, «Вышэйшая школа», 2007 ? 606 с.

3. Г.И. Атабеков. Теоретические основы электротехники. ч.1 ? М. «Энергия», 1966 г. 320 с.

4.Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники. для студентов ВУЗов. Под ред. д. т. н.П.А. Ионкина. ? М., «Энергоатомиздат», 1982 г.,767 с.

5. Сборник задач по ТОЭ. Учебное пособие для вузов. Под ред. Л.А.Бессонова. ? М., «Высшая школа», 1988 г. 543 с.

6. М. Р. Шебес. Задачник по теории линейных электрических цепей. ? «Высшая школа», 1982г. 488 с.