Расчет электрических сетей

 

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Уфимский Государственный Авиационные Технический Университет

Кумертауский филиал

Кафедра Естественные Дисциплины











Расчетно-графическая работа

по дисциплине «Электротехника»

Вариант 2010-16


Выполнил студент гр. АТПП-308з

Амекачев И.Г.

Проверил преподаватель

Андросов








Кумертау 2010

Содержание


ЗАДАНИЕ №1. РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1.Определить все токи методом контурных токов

2.Определить все токи методом узловых потенциалов, приняв потенциал 4-го узла равным нулю.

.Составить баланс мощностей

.Определить ток I1 методом эквивалентного генератора.

.Начертить потенциальную диаграмму для любого контура, включающего в себя две ЭДС.

.Провести проверку по законам Кирхгофа

ЗАДАНИЕ №2. РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ОДНОФАЗНОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА

1.Определить комплексные действующие значения токов.

.Определить показания ваттметров.

.Составить баланс активных и реактивных мощностей.

.Построить топографическую диаграмму напряжений для всех точек схемы, совместив её с векторной диаграммой токов.

.Записать в общем виде уравнения Кирхгофа в дифференциальной и комплексной формах, полагая, что между двумя индуктивностями есть магнитная связь.

ЗАДАНИЕ №1. РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА


Индивидуальные численные значения элементов электрической цепи:


R1=40 ОмR2=70 ОмR3=10 Ом

R4=50 Ом R5=80 ОмR6=30 Ом

E1=0 BE2=0 BE3=-60 B=0 B E5=0 BE6=-30 B1=0 АIk2=0 АIk3=2 А


Электросхема:


2

E4 E5

R4 R5

I4 I3 I5 R6

E3 R3

Jk1 1 3

I6

E1 E2

E6

Jk2 I1 I2 Jk3

R1 R2

4

Рис. 1


1. Расчет токов методом контурных токов


В соответствии с заданными значениями сил токов источников тока и ЭДС схему можно упростить следующим образом:


Рис. 2


Выберем произвольно направления контурных токов в цепи (Рис. 2), назовем их I11, I22, I33


R11= R1+R2+R3 =40+70+10=120

R12= R21 =-R3=-10= R31 =-R5=-80= R3+R4+R5=10+50+80=140= R32 =-R2=-70=R2+R5+R6=70+80+30=180= Ik3*R2+E3 =(2)*70-60=80=- E3=-60

J33= -E6 +Ik3*R2=170


Решая данную систему уравнений методом Крамера, получаем:

I11=0,101=0,109=-0,953

Токи в ветвях:=- I11 =-0,101 A= I11 -I33-Ik3 = 0,101+0,953-2=-0,946A= I22 + I11 = 0,109+0,101= 0,21A= I22 = 0,109 А5 = -I33 - I22 = 0,953-0,109= 0,844A

I6 =I33 = -0,953 A

Отрицательные значения полученных токов говорят о том, что заданные направления токов заданы неверно, следовательно:

I1 =0,101A=0,946A=0,21А=0,109A=0,844A=0,953A


2. Расчет методом узловых потенциалов


Определяем количество уравнений

- 1 = 3


Подставим значения сопротивлений:



Решив полученную систему уравнений, получаем:

=4,056

=-1,396

=66,1597


Истинные значения:

I1 =0,101A=0,946A=0,21А=0,109A=0,844A=0,953A


3. Составить баланс мощности


60*0,21 +(-30)*(-0,953) = 41,23 Вт

= ?4 - ?1 =-4,056 B

=4,056*2 = 8,11Вт

= 41,23+811= 49,34 Вт


Баланс мощностей выполняется


4. Определить ток I1 методом эквивалентного генератора


Рассмотрим часть схемы, подключенную к исследуемой ветви с током I1, в качестве эквивалентного источника ЭДС Еэк сопротивлением Rэк:

Eэк вычислим с отключенной первой ветвью:


Рис. 3


Найдем потенциал узла 1 методом узловых потенциалов:



Подставим значения сопротивлений:



Решив полученную систему уравнений, получаем:

=7,766

Uхх=Eэк=-=-7,766

Найдем эквивалентное сопротивление, заменив источники ЭДС короткозамкнутыми участками:

Рис. 4


Преобразуем схему на Рис. 4 в схему на Рис. 5 по формулам преобразования треугольника в звезду.


Рис. 5


Истинное значение I1=0,101.


5. Начертить потенциальную диаграмму для любого контура, включающего в себя две ЭДС


Рис. 6


Добавим точки 2 и 5 для нахождения потенциала в них. Значения потенциалов точек 1 и 2 возьмем из второго задания. Точку 4 в начало координат и с нее начнем отсчет:



6. Провести проверку по законам Кирхгофа


Рис. 7


ЗАДАНИЕ №2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ОДНОФАЗНОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА


Схема 1


Дано:

R1 =0; R2=74; R3=16

L1=22; L2=36; L3=80

C1=0; C2=20; C3=87

E1=192; E2=0; E3=343

Ф1=81; Ф2=0; Ф3=338


1. Определить комплексные действующие значения токов


Упростим схему в соответствии с заданными значениями (Схема 2). Найдем циклическую частоту, емкостные и индуктивные сопротивления:


Схема 2


n = 50Гц

w = 314Гц


ХL1 = wL1 = 314*22*0,001=6,908Ом

ХL2 = wL2 = 314*36*0,001=11,304Ом

ХL3 = wL3 = 314*80*0,001=25,12Ом

Для нахождения токов воспользуемся методом контурных токов.

Комплексное сопротивление первого контура:



Комплексное сопротивление второй ветви:



Комплексное сопротивление второго контура:



Найдем комплексные ЭДС:



Составим систему уравнений в соответствии с заданными на Схеме 2 направлениями токов:



Подставив значения в систему уравнений, получим:


Решая систему методом Крамера, находим контурные токи:



Истинные токи в ветвях:



2. Определить показания ваттметров


Примем потенциал точки b равным нулю. Напряжение между точками a и b обозначим Uab. Это напряжение равно напряжению между точками a и g - Uag=Uab.



Показания ваттметров: 1360,817 и 1402,891.

3. Составить баланс активных и реактивных мощностей



Значит, баланс активных и реактивных мощностей сходится.


4. Построить топографическую диаграмму напряжений для всех точек схемы, совместив её с векторной диаграммой токов


Заземлим узел b, после чего разобьем схему на участки, так, чтобы на каждом был один элемент. Далее найдем потенциалы этих точек:



5. Записать в общем виде уравнения Кирхгофа в дифференциальной и комплексной формах, полагая, что между двумя индуктивностями есть магнитная связь


Предположим, что между первой и второй индуктивностями есть магнитная связь

Уравнения Кирхгоффа в дифференциальной форме:

ток потенциал мощность кирхгофф


Уравнения Кирхгоффа в комплексной форме:



Федеральное агентство по образованию Российской Федерации Уфимский Государственный Авиационные Технический Университет Кумертауский филиал Кафедра Есте

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ