Расчет электрической цепи

Расчет линейной электрической цепи при несинусоидальном входном напряжении. Действующее значение напряжения. Сопротивление цепи постоянному току. Активная мощность цепи. Расчет симметричной трехфазной электрической цепи. Ток в нейтральном проводе.

Рубрика Физика и энергетика
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 12.10.2013
Размер файла 1016,8 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/

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования.

Омский государственный университет путей сообщения (ОмГУПС).

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Теоретические основы электротехники»

Студент: 190901 - 10593

Першин А. В.

Омск 2013 г.

Задание №1

Расчет линейной электрической цепи при несинусоидальном входном напряжении

Схема 03 строка 9

Таблица №1

U0, В

Um, В

щ, 1/с

r1, Ом

r2, Ом

L1, мГн

C1, мкФ

L2, мГн

C2, мкФ

-15

95

5000

100

100

20

2

15

5

Рис.1

Разложим заданное напряжение в ряд Фурье, ограничившись пятью гармониками.

Построим в одной системе координат временные графики гармоник напряжения, суммарную кривую и заданное напряжение.

- гармоники напряжения:

Рис.2

Определим действующее значение напряжения:

Сопротивление цепи постоянному току ()

Постоянная составляющая тока на неразветвленном участке цепи:

Сопротивление цепи на частоте щ для первой гармоники:

Комплексная амплитуда тока первой гармоники на неразветвлённом участке цепи:

Ток первой гармоники на неразветвленном участке цепи:

Аналогично произведем расчеты для третьей и пятой гармоник. Результаты сведем в табл.2

Таблица 2

1 гармоника

3 гармоника

5 гармоника

, Ом

, А

Ток третьей гармоники на неразветвленном участке цепи:

Ток пятой гармоники на неразветвленном участке цепи:

Ток на неразветвленном участке цепи:

Определим действующее значение напряжения:

Активная мощность цепи:

где Я - начальная фаза гармоники напряжения; б - начальная фаза гармоники тока

Реактивная мощность цепи:

Полная мощность цепи:

Построим токи гармоник и суммарную кривую тока, полученную в результате графического сложения отдельных гармоник.

Задание № 2.

Расчет симметричной трёхфазной электрической цепи

В соответствии с исходными данными, приведенными в табл.1., выбрать симметричную трёхфазную электрическую цепь, найти токи в линии, составить баланс мощностей, построить векторную диаграмму токов и напряжений. Параметры элементов схемы замещения и значение приложенного напряжения принять в соответствии с данными в табл.2.

Таблица 1

Последние цифры шифра

Номер рисунка

Положение ключа

К1

К2

К3

03

2.13

З

З

Р

Таблица 2

Номер предпоследней цифры шифра

Сопротивление элементов схемы замещения, Ом.

9

220

4

12

12

9

36

Рис.1

электрический цепь мощность сопротивление

Рис.2

Для симметричного источника, соединенного звездой:

Для расчетной схемы:

Токи в фазах В и С получаются путем умножения токов фазы А на соответствующие фазные множители:

Активная, реактивная и полная мощности симметричной нагрузки независимо от соединения:

где - сдвиг по фазе между фазным напряжением и током.

Рассчитаем падения напряжения на всех элементах схемы замещения фазы А:

Построим векторную диаграмму. Выбираем масштаб по току и по напряжению:

Векторная диаграмма токов и напряжений трёхфазной электрической цепи

Рис.3

Задание № 3.

Расчет несимметричной трёхфазной электрической цепи

В трехфазной несимметричной цепи найдём ток в ветвях при ЭДС фазы А Номера расчетной схемы замещения и положения ключей приведены в табл.1. Параметры элементов схемы замещения принимаем в соответствии с данными табл.2.

Таблица 1

Последние цифры шифра

Номер рисунка

Положение ключа

К1

К2

К3

03

3.4.a

P

P

З

Таблица 2

Номер предпоследней цифры шифра

Сопротивление элементов схемы замещения, Ом.

ХL1

R

XL

XC

9

2

8

24

20

Для симметричного источника, соединенного звездой при ЭДС фазы А ЭДС фаз В и С:

Напряжение смещения нейтрали:

Сопротивления фаз несимметричной звезды:

Линейные токи:

Ток в нейтральном проводе:

Активная мощность цепи равна суммарной мощности потерь в резисторах:

Реактивная мощность цепи:

Комплексная мощность источника:

Построим векторную диаграмму. Выбираем масштаб по току и по напряжению:

Задание № 4

Расчет переходных процессов в цепях с одним накопителем энергии.

В цепи с одним накопителем энергии размыкание ключа происходит в момент t=0. Определим в переходном режиме законы изменения токов и напряжений, если в цепи действует источник:

1. постоянного тока.

· Установившийся режим до коммутации.

По полученным значениям далее записываем:

· Дифференциальные уравнения, описывающие токи и напряжения в момент времени t=0.

Решение этой системы для каждой неизвестной представляется в форме:

· Принужденные составляющие находим из установившегося режима, наступившем после переходного процесса.

По законам Кирхгофа запишем систему алгебраических уравнений:

· Получим характеристическое уравнение через входное сопротивление.

Входное комплексное сопротивление схемы для послекоммутационного состояния

Так как характеристическое уравнение имеет один корень, то свободные составляющие записываются в следующей форме:

· Определение постоянных. В результате расчета, получим выражения для неизвестных:

Для определения неизвестных постоянных А1, А2 определим начальные значения

По первому правилу коммутации

Окончательно, после подстановки:

Задание № 5

Расчет переходного процесса в цепи с двумя накопителями энергии

Определим независимые и зависимые начальные условия при наличии источников:

а) постоянных ЭДС(токов)

2. Установившийся режим до коммутации.

По полученным значениям далее записываем:

3. Запишем систему алгебраических уравнений для схемы при новом установившемся режиме с учетом правил коммутации:

б) синусоидальных ЭДС (токов)

1. Установившийся режим до коммутации.

Входное сопротивление цепи:

Комплексная амплитуда тока

Мгновенное значение тока на индуктивности:

Комплексная амплитуда напряжения на ёмкости:

В момент коммутации (при t=0-)

2. Запишем систему алгебраических уравнений для схемы при новом установившемся режиме с учетом правил коммутации:

Найдем корни характеристического уравнения.

Получим характеристическое уравнение через входное сопротивление.

Входное комплексное сопротивление схемы для послекоммутационного состояния

В этом случае имеет место колебательный режим.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет линейной электрической цепи при периодическом несинусоидальном напряжении, активной и полной мощности сети. Порядок определения параметров несимметричной трехфазной цепи. Вычисление основных переходных процессов в линейных электрических цепях.

    контрольная работа [742,6 K], добавлен 06.01.2011

  • Моделирование электрической цепи с помощью программы EWB-5.12, определение значение тока в цепи источника и напряжения на сопротивлении. Расчет токов и напряжения на элементах цепи с использованием формул Крамера. Расчет коэффициента прямоугольности цепи.

    курсовая работа [86,7 K], добавлен 14.11.2010

  • Расчет линейной электрической цепи постоянного тока с использованием законов Кирхгофа, методом контурных токов, узловых. Расчет баланса мощностей цепи. Определение параметров однофазной линейной электрической цепи переменного тока и их значений.

    курсовая работа [148,1 K], добавлен 27.03.2016

  • Анализ трехфазной цепи при включении в нее приемников по схеме "треугольник". Расчет двухконтурной электрической цепи. Метод эквивалентных преобразований для многоконтурной электрической цепи. Метод применения законов Кирхгофа для электрической цепи.

    курсовая работа [310,7 K], добавлен 22.10.2013

  • Расчет токов во всех ветвях электрической цепи методом применения правил Кирхгофа и методом узловых потенциалов. Составление уравнения баланса мощностей. Расчет электрической цепи переменного синусоидального тока. Действующее значение напряжения.

    контрольная работа [783,5 K], добавлен 05.07.2014

  • Схема и пример расчета простейшей электрической цепи. Проверка баланса мощности. Построение векторно-топографической диаграммы. Определение напряжения по известному току. Расчет сложной электрической цепи. Матрица инциденций и матрица параметров цепи.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.02.2012

  • Описание схемы и определение эквивалентного сопротивления электрической цепи. Расчет линейной цепи постоянного тока, составление баланса напряжений. Техническая характеристика соединений фаз "треугольником" и "звездой" в трехфазной электрической цепи.

    контрольная работа [1,7 M], добавлен 27.06.2013

  • Определение комплексного коэффициента передачи напряжения. Определение параметров электрической цепи как четырехполюсника для средней частоты. Расчет параметров электрической цепи. Распределение напряжения вдоль линии при ее нагрузке на четырехполюсник.

    курсовая работа [449,4 K], добавлен 24.11.2008

  • Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом контурных токов и узловых напряжений. Электрические цепи однофазного тока, определение показаний ваттметров. Расчет параметров трехфазной электрической цепи.

    курсовая работа [653,3 K], добавлен 02.10.2012

  • Эквивалентное сопротивление всей цепи. Закон Ома для участка цепи. Законы Кирхгофа для электрической цепи. Короткое замыкание резистора. Определение показаний измерительных приборов, включенных в цепь. Активная и реактивная мощность полной цепи.

    контрольная работа [401,6 K], добавлен 31.05.2012

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.