Расчет разветвленной цепи постоянного тока Расчет переходных процессов

Примеры выполнения курсовой работы по электротехнике

Пример.

Дана схема, изображенная на рисунке 2.9. Напряжение  на зажимах цепи изменяется по закону:

Определить:  показание амперметра, закон изменения тока в цепи, построить векторную диаграмму.

11.1.  Определяют реактивные сопротивления. Индуктивное сопротивление: Расчёт параметров трёхфазного трансформатора Трёхфазный трансформатор имеет следующие данные: номинальная мощность Sн = 63000 ВА, номинальные напряжения U1Н = 10000 B и U2Н = U20 = = 400 В, потери холостого хода P0 = 265 Вт, потери короткого замыкания PКН = 1280 Вт, напряжение короткого замыкания uк составляет 5,5 % от номинального значения, ток холостого хода i0 cоставляет 2,8 % от номинальной величины.

Емкостное сопротивление:

11.2. Так как все элементы цепи на рисунке 2.9 соединены последовательно, то по ним протекает один и тот же ток. Определяют его по закону Ома как частное от деления напряжения на зажимах цепи на полное сопротивление цепи.

11.2.1. Амперметр показывает действующее значение тока, поэтому необходимо воспользоваться действующим значением приложенного напряжения:

11.2.2. Полное сопротивление цепи определяют исходя из следующих соображений. Тиристоры представляют собой кристаллическую структуру из четырех слоев чередующихся электронной и дырочной проводимостей

Напряжения на активных сопротивлениях цепи совпадает по фазе, следовательно, активное напряжение цепи

откуда,  разделив правую и левую части равенства на ток, получают

Напряжения на катушке индуктивности и конденсаторе противоположны по фазе, следовательно, реактивное напряжение цепи

откуда, разделив правую и левую части равенства на ток, получают

Известно, что активное и реактивное сопротивление цепи с последовательным соединением параметров складываются квадратично, следовательно, полное сопротивление электрической цепи находят по выражению:

11.2.3. Показание амперметра:

Методы расчета электрических цепей, содержащих несколько источников

Правила Кирхгофа

Рассмотрим применение правил Кирхгофа на примере решения следующей задачи.

Задача 2. В схеме, приведенной на рис. , определите ток текущий через амперметр, если R = 10 Ом, внутренние сопротивления источников ЭДС r1 = r2 = r3 = 1 Ом, E1 = E2 = E3 = 3 В.Амперметр считать идеальным.

Решение. Изобразим схему, эквивалентную заданной, указав на ней внутренние сопротивления источников ЭДС, обозначения узлов, направления действия ЭДС, направления обхода контуров и выбранные произвольно направления протекающих токов. Полученная эквивалентная схема содержит два узла, следовательно достаточно записать одно уравнение первого правила Кирхгофа для любого из узлов. Выбираем узел 2.Для этого узла I1 + I2 – I3 =0. Запишем уравнения второго правила Кирхгофа для контуров 2А1 и 1В2 I1r1 + I1r2 + I3R = E1 + E2 и I2r3 – I1r1 – I1r2 = E3 – E1 – E2. Таким образом, получена система из трех уравнений с тремя неизвестными токами.

Подставим численные значения

 

Решая систему, получаем значения всех токов:. То, что ток I2 имеет отрицательный знак означает, что действительное направление тока противоположно выбранному. Таким образом, через амперметр протекает ток .

Следует отметить, что правила Кирхгофа можно использовать не только при анализе цепей, содержащих два или более источников, но и для цепей с одним источником ЭДС. В качестве примера рассмотрим следующую задачу.

2.13. Найдите комплексы токов во всех ветвях цепи, представленной на рис. 2.7, если U=100 В, R=14,1 Ом, XL=j7,05 Ом, XC= - j14,1 Ом.

Ответ: IL=14,1 А, IR=10e -j45 А, IС=10e j45 А.

2.14. Ток в цепи изменяется по закону i=10sin314t А. Найдите значение тока для момента времени Т/12.

Ответ: 5 А.

2.15. Ток в цепи меняется по закону i=10sin(628t+p/3) А. Найдите его значение для момента времени Т/6.

Ответ: 8,6 А.

2.16. В идеальный резистивной цепи ток меняется по закону i=10sin(314t+p/8) А. Найдите начальную фазу напряжения.

2.17. В идеальной индуктивной цепи напряжение меняется по закону u=100sin(314t+30). Найдите начальную фазу тока.

2.18. В последовательной цепи, представленной на рис. 2.8, напряжение на резисторе изменяется по закону uR=100sin314t, на катушке uL=200sin(314t+90), на конденсаторе uС=50sin(314t-90). Найдите мгновенное значение напряжения на зажимах цепи для момента времени t=Т/12.

Ответ: 179,89 В.

По условиям задачи 1.2. найдите токи во всех ветвях цепи методом контурных токов и составьте баланс мощностей.

По условиям задачи 1.2. найдите токи во всех ветвях цепи методом наложения и составьте баланс мощностей.

На рис. 1.2 приведена схема неразветвленной цепи со следующими параметрами: Е1 = 24 В, r1 = 1 Ом, E2= E3= 6 В, r2 = r3 = 0,25 Ом, R1= 6 Ом, R2= 2 Ом, R3= 2,5 Ом. Постройте потенциальную диаграмму и укажите в каком режиме работает каждый из источников.

Ответ: Е1 – генерирует энергию, E2 и E3 – потребляют энергию.


Смотрите www.dverimet.com двери в квартиру входные.
Метод узловых потенциалов