Линейные электрические цепи при несинусоидальных периодических токах
Построение электрической схемы трехфазной цепи. Вычисление комплексов действующих значений фазных и линейных напряжений генератора. Расчет цепи при разном сопротивлении нулевого провода. Определение амплитуды и начальных фаз заданных гармоник напряжения.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 04.09.2012 |
Размер файла | 2,8 M |
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/
19
Задача 1
Согласно варианту задания составляем электрическую схему трехфазной цепи (рис. 1)
Рис. 1
1. Мгновенные значения ЭДС генератора
2. Мгновенные значения линейных напряжений генератора
3. Комплексы действующих значений фазных и линейных напряжений генератора
Расчет комплексов фазных и линейных ЭДС генератора выполнен правильно.
Построим векторную диаграмму фазных и линейных ЭДС на комплексной плоскости (рис. 2)
Вектора фазных и линейных ЭДС образуют симметричные трехфазные системы, что подтверждает правильность их расчета.
Рис. 2
4. Расчет цепи при условии, что сопротивление нулевого провода Zn=0
1. Комплексные значения фазных токов нагрузки.
Индуктивные сопротивления фаз нагрузки, Ом
Емкостные сопротивления фаз нагрузки, Ом
Комплексные сопротивления и проводимости фаз нагрузки:
Комплексные фазные токи нагрузки:
Действующие значения фазных токов нагрузки, А
2. Комплексный ток в нулевом проводе
Действующее значение тока в нулевом проводе нагрузки, А
Построим векторную диаграмму токов на комплексной плоскости (рис. 3)
Рис. 3
Сумма токов в узле равна току в нулевом проводе, что подтверждает правильность расчетов токов.
3. Определение полной S и активной P мощности нагрузки сопряженный комплекс тока:
Полная мощность нагрузки:
Модуль полной мощности нагрузки:
Активная мощность нагрузки:
5. Расчет цепи при условии, что система не имеет нулевого провода (ключ S1 разомкнут)
1. Определение фазных напряжений на нагрузке
Напряжение между нулевыми точками генератора и нагрузки, В:
Комплексы фазных напряжений на нагрузке:
Действующие значения фазных напряжений на нагрузке, В:
2. Определение токов в фазах нагрузки
Действующие значения токов в фазах нагрузки, А:
Проверка расчетов по первому закону Кирхгофа:
Расчет комплексов фазных токов выполнен правильно.
Построим векторную диаграмму токов на комплексной плоскости (рис. 4)
Рис. 4
Сумма токов в узле равна нулю, что подтверждает правильность расчетов токов.
3. Ток в нулевом проводе отсутствует так как:
4. Для построения векторно-топографической диаграммы найдем падения напряжений на активных и реактивных сопротивлениях нагрузки:
Построим векторную диаграмму напряжений на комплексной плоскости (рис. 5)
Рис. 5
Проверка по второму закону Кирхгофа:
Расчет падений напряжений на активных и реактивных сопротивлениях нагрузки выполнен правильно.
6. Расчет цепи при условии, что нулевой провод имеет сопротивление Zn (согласно варианту задания)
1. Определение напряжение на нулевом проводе
Индуктивное сопротивление нулевого провода, Ом:
Емкостное сопротивление нулевого провода, Ом:
Комплексное сопротивление и проводимость нулевого провода:
Напряжение на нулевом проводе Uo'o, В:
2. Определение фазных напряжений на нагрузке
Комплексы фазных напряжений на нагрузке, В:
Действующие значения фазных напряжений на нагрузке, В:
3. Определение фазных токов нагрузки
Действующие значения токов в фазах нагрузки, А:
4. Определение тока в нулевом проводе
по первому закону Кирхгофа:
по закону Ома:
Проверка расчетов по первому закону Кирхгофа:
Расчет комплексов фазных токов выполнен правильно.
7. Расчет цепи при условии, что нулевой провод в трехфазной системе разомкнут, а фазы нагрузки пересоединены со звезды на треугольник с ветвями Zab, Zbc и Zca (рис. 6)
электрический цепь генератор напряжение
1. Определение фазных токов нагрузки
Комплексные проводимости и сопротивления ветвей треугольника:
Рис. 6
Фазные токи нагрузки:
Действующие значения фазных токов нагрузки, А:
2. Определение линейных токов нагрузки
Действующие значения линейных токов нагрузки, А:
3. Векторные диаграммы токов и напряжений
Построим векторную диаграмму фазных и линейных токов на комплексной плоскости (рис. 7)
Рис. 7
Построим векторную диаграмму напряжений на комплексной плоскости (рис. 8)
Рис. 8
4. Определение полной S и активной P мощности нагрузки сопряженный комплекс тока:
Полная мощность нагрузки:
Модуль полной мощности нагрузки:
Активное сопротивление при соединении нагрузки треугольником:
Активная мощность нагрузки:
Задача 2
В соответствии заданным графом схемы на рис. 9 приведена расчетная электрическая цепь.
Рис. 9
Представим входное воздействие u1(wt) в виде гармонического ряда.
Круговая частота основной гармонической u1(?t), рад/с:
На рис. 10 приведены графики заданных гармоник и суммарная кривая u1(wt)
Рис. 10
Определяем комплексный коэффициент передачи в общем виде.
Находим реактивные и полные сопротивления схемы для заданных гармоник u1(wt), Ом:
Комплексные коэффициенты передачи, их модули и аргументы в радианах
На рис. 11 приведены зависимости модуля и аргумента коэффициентов передачи для заданных гармоник u1(щt)
Рис. 11
Определяем амплитуды и начальные фазы заданных гармоник напряжения на выходе u2(wt):
Представим выходное напряжение u2(?t) в виде гармонического ряда
На рис. 12 приведены графики заданных гармоник и суммарная кривая u2(щt).
Определим действующее значение напряжения на нагрузке
Рис. 12
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Обоснование схемы соединения приемников. Определение числовых значений сопротивлений. Фазные и линейные напряжения трехфазной цепи в комплексной форме. Расчет фазных и линейных токов приемников и составление баланса мощностей в трехфазной цепи.
контрольная работа [691,4 K], добавлен 16.11.2012Условия возникновения переходного процесса в электрической цепи, его длительность и методы расчета. Линейные электрические цепи периодических несинусоидальных токов. Сущность законов коммутации. Протекание свободного процесса в электрической цепи.
курсовая работа [340,5 K], добавлен 02.05.2012Исследование расчетной схемы трехфазной цепи, определение ее главных параметров. Вычисление расчетных фазных сопротивлений, значения активной полезной мощности асинхронного двигателя, координат векторов действующих значений результирующих токов.
задача [1,0 M], добавлен 22.11.2013Моделирование 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 14.11.2010Схема 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 13.02.2012Изучение особенностей соединения фаз приемников по схеме "звезда". Опытное исследование распределений токов, линейных и фазных напряжений при симметричных и несимметричных режимах работы трехфазной цепи. Выяснение роли нейтрального провода в цепи.
лабораторная работа [89,6 K], добавлен 22.11.2010Описание 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 27.06.2013Расчет трехфазной цепи с несимметричной нагрузкой. Определение тягового усилия электромагнита. Магнитные цепи с постоянными магнитодвижущими силами. Расчет неразветвленной магнитной цепи. Свойства ферромагнитных материалов. Фазные и линейные токи.
презентация [1,6 M], добавлен 22.09.2013Вычисление численного значения токов электрической цепи и потенциалов узлов, применяя Законы Ома, Кирхгофа и метод наложения. Определение баланса мощностей и напряжения на отдельных элементах заданной цепи. Расчет мощности приемников (сопротивлений).
практическая работа [1,4 M], добавлен 07.08.2013Расчет 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