главнаяреклама на сайтезаработоксотрудничество База знаний Allbest
 
 
Сколько стоит заказать работу?   Искать с помощью Google и Яндекса
 


Расчет разветвленных цепей постоянного тока

Программа расчета в пакете Mathcad. Схема электрической цепи для расчета напряжение холостого хода. Расчет режима цепи синусоидального тока. Комплексное действующее значение тока и напряжения. Активные и реактивные мощности, топографическая диаграмма.

Рубрика: Физика и энергетика
Вид: контрольная работа
Язык: русский
Дата добавления: 03.04.2009
Размер файла: 268,8 K

Полная информация о работе Полная информация о работе
Скачать работу можно здесь Скачать работу можно здесь

рекомендуем


Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже.

Название работы:
E-mail (не обязательно):
Ваше имя или ник:
Файл:


Cтуденты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны

Подобные работы


1. Расчет неразветвленной электрической цепи синусоидального тока
Порядок расчета неразветвленной электрической цепи синусоидального тока комплексным методом. Построение векторной диаграммы тока и напряжений. Анализ разветвленных электрических цепей, определение ее проводимости согласно закону Ома. Расчет мощности.
презентация [796,9 K], добавлена 25.07.2013

2. Расчет сложной электрической цепи постоянного тока
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], добавлена 05.07.2014

3. Примеры решения типовых задач
Линейные цепи постоянного тока, вычисление в них тока и падения напряжения, сопротивления. Понятие и закономерности распространения тока в цепях переменного тока. Расчет цепей символическим методом, реактивные элементы электрической цепи и их анализ.
методичка [403,7 K], добавлена 24.10.2012

4. Электрические цепи постоянного и синусоидального тока
Исследование основных особенностей электромагнитных процессов в цепях переменного тока. Характеристика электрических однофазных цепей синусоидального тока. Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Составление полной системы уравнений Кирхгофа.
реферат [122,8 K], добавлена 27.07.2013

5. Расчет разветвленных цепей постоянного тока
Расчет токов ветвей методом узловых напряжений, каноническая форма уравнений метода, определение коэффициента этой формы. Расчет узловых напряжений, баланса мощностей, выполнения баланса. Схема электрической цепи для расчета напряжения холостого хода.
контрольная работа [427,5 K], добавлена 19.02.2010

6. Теоретические основы электротехники
Расчет сложной электрической цепи постоянного тока. Определение тока в ветвях по законам Кирхгофа. Суть метода расчета напряжения эквивалентного генератора. Проверка выполнения баланса мощностей. Расчет однофазной электрической цепи переменного тока.
контрольная работа [542,1 K], добавлена 25.04.2012

7. Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами
Специфические особенности расчета цепи постоянного тока классическим методом. Характеристика и расчет цепи постоянного тока операторным методом. Сравнительный анализ результатов произведенных расчетов. Особенности расчета цепи синусоидального тока.
реферат [863,1 K], добавлена 30.08.2012

8. Резистор в цепи переменного тока
Сила тока в резисторе. Действующее значение силы переменного тока в цепи. График зависимости мгновенной мощности тока от времени. Действующее значение силы переменного гармонического тока и напряжения. Сопротивление элементов электрической цепи.
презентация [718,6 K], добавлена 21.04.2013

9. Исследование электрической цепи синусоидального тока
Элементы R, L, C в цепи синусоидального тока и фазовые соотношения между их напряжением и током. Методы расчета электрических цепей. Составление уравнений по законам Кирхгофа. Метод расчёта электрических цепей с использованием принципа суперпозиции.
курсовая работа [604,3 K], добавлена 11.10.2013

10. Анализ линейной цепи постоянного тока, трехфазных цепей переменного тока
Основные законы и методы анализа линейных цепей постоянного тока. Линейные электрические цепи синусоидального тока. Установившийся режим линейной электрической цепи, питаемой от источников синусоидальных ЭДС и токов. Трехфазная система с нагрузкой.
курсовая работа [777,7 K], добавлена 15.04.2010


Другие работы, подобные Расчет разветвленных цепей постоянного тока


18

Южно-Уральский государственный университет

Заочный инженерно - экономический факультет

Семестровое задание №1

по Теоретическим основам электротехники

На тему «Расчет разветвленных цепей постоянного тока»

Выполнил студент- заочник 2го курса

Зайцев Игорь Петрович

Шифр - ЭПА-04-588 Группа - 247

Постановка задачи

Необходимо решить задачу расчета токов во всех ветвях электрической цепи постоянного тока

Содержание задания

Первая часть задания

рассчитать токи ветвей методом узловых напряжений:

1. нарисовать заданную вариантом схему электрической цепи. Указать положительные направления токов ветвей;

2. записать каноническую форму уравнений метода и определить коэффициенты этой формы;

3. рассчитать узловые напряжения;

4. рассчитать токи ветвей;

5. записать уравнения баланса мощностей и проверить выполнение баланса.

Решение:

1.Выбираем положительные направления токов и напряжений.

R1= 47 Ом E2=150 В

R2=110 Ом E6=150 В

R3= 75 Ом E7= 90 В

R4=110 Ом

R5= 75 Ом J1=1,1 А

R6=130 Ом J6=0,5 А

R7=110 Ом J7=0,8 А

2. В схеме четыре узла (). Число узловых уравнений . Выбираем в качестве базисного узел 0. Уравнения имею вид:

U10 *G11-U20*G12-U30*G13=J11

U10*G21+U20*G22-U30*G23=J22

U10*G31-U20*G32+U30*G33=J33

Узловые токи:

J11= (E2/R1)-J1 J22= (E6/R6)-J6 J33= (E7/R7)-J7-(E2/R1)+J1

Собственные проводимости узлов 1, 2 и 3: Общие проводимости:

G11=1/R1+1/R2+1/R3+1/R4+1/R5 G12=1/R2+1/R3 G21= G12

G22=1/R2+1/R3+1/R4+1/R6 G23=1/R4 G32= G23

G33=1/R1+1/R4+1/R7 G13=1/R1 G31= G13

3.

G11 -G12 -G13 J11 U10

Gn= -G21 G22 -G23 Jn= J22 Gn-1* Jn= U20

-G31 -G32 G33 J33 U30

U10 = 43,364B

U20 = 36,676B

U30 = -20,712B

4. Рассчитываем токи:

По второму закону Кирхгофа имеем

I1=(E2-U10+U30)/R1 I2=( U10-U20)/R2 I3=( U10-U20)/R3 I4=( U20-U30)/R4

I5= U10/R5 I6=( E6-U20)/R6 I7=( E7-U30)/R7

I1=1,828A I5=0,578A

I2=0,061A I6=0,872A

I3=0,089A I7=1,006A

I4=0,522A

5.Рассчитываем баланс мощностей.

P(нагр) = УRI2*R P(ист)E E*I+УI U*I

Мощность источников Рист определяется из выражения:

P(ист) = E2*( I1- J1) + E6* I6 + E7* I7 -U20* J6-U30* J7 + (I1* R1)* J1 P(ист) = 423,314 Вт

Мощность, рассеиваемая в резисторах P(нагр)

P(нагр) = I12 R1+I22 R2+I32+R3+I42 R4+I52 R5+I62 R6+I72 R7 P(нагр) = 423,314 Вт

Получаем P(нагр) = P(ист) , задача решена верно.

Программа расчета в пакете Mathcad

Вторая часть задания

методом эквивалентного генератора рассчитать ток в резисторе .

1. нарисовать схему электрической цепи для расчета напряжение холостого хода на разомкнутой ветви.

2. рассчитать напряжение холостого хода .

3. нарисовать схему электрической цепи для определения внутреннего сопротивления эквивалентного генератора и рассчитать его величину.

4. рассчитать ток .

5. рассчитать зависимость мощности Р5, рассеиваемой в резисторе R5, от величины R5. Результаты расчета представить в таблице.

6. построить график зависимости Р5 (R5).

Решение:

1.

2.

U10 *G11-U20*G12-U30*G13=J11

U10*G21+U20*G22-U30*G23=J22

U10*G31-U20*G32+U30*G33=J33

J11= (E2/R1)-J1 J11= (E6/R6)-J6 J11= (E7/R7)-J7-(E2/R1)+J1

G11=1/R1+1/R2+1/R3+1/R4 G12=1/R2+1/R3 G21= G12

G22=1/R2+1/R3+1/R4+1/R6 G23=1/R4 G32= G23

G33=1/R1+1/R4+1/R7 G13=1/R1 G31= G13

G11 -G12 -G13 J11 U0 U0 = 91,117B

Gn= -G21 G22 -G23 Jn= J22 Gn-1* Jn= U20

-G31 -G32 G33 J33 U30

3.

(R2*R3)/(R2+R3)=R23

R23= 44,595 Ом

D=R4+R6+R7

R46 = R4*R6/D R46 = 40,857 Ом

R47 = R4*R7/D R47 = 34,571 Ом

R67 = R6*R7/D R67 = 40,857 Ом

Rг=R67+ (R23+R46)*(R1+R47)/((R23+R46)+(R1+R47)) =82,59 Ом

4. I5= U0/(Rг + R5) I5=0,578A

5. Р(R5)=(U0/(Rг+R5))2*R5

где R5= {0, Rг/5, …, 5Rг}

R5 (Ом)

Р5 (Вт)

R5 (Ом)

Р5 (Вт)

R5 (Ом)

Р5 (Вт)

0.000

0.000

165.181

22.339

330.362

16.084

16.518

13.962

181.699

21.597

346.880

15.614

33.036

20.515

198.217

20.870

363.398

15.168

49.554

23.561

214.735

20.167

379.916

14.745

66.072

24.821

231.253

19.492

396.434

14.344

82.590

25.131

247.771

18.848

412.952

13.962

99.108

24.924

264.289

18.236

115.627

24.433

280.807

17.654

132.145

23.793

297.325

17.103

148.663

23.080

313.844

16.580

6.

Программа расчета в пакете Mathcad

Семестровое задание № 2

Расчет установившегося режима цепи синусоидального тока

Задание 1

Для заданной схемы замещения электрической требуется:

Методом преобразования пассивных двухполюсников рассчитать комплексные действующие значения токов и напряжений на всех элементах схемы;

Записать выражения мгновенных значений токов во всех ветвях;

Составить баланс активных и реактивных мощностей;

Построить топографическую диаграмму напряжений и векторную диаграмму токов.

Решение:

1.

Назначаем положительные направления токов

u = Щ = 140 B

f = 1000 Гц

R = 100 Ом

Rr= 25 Ом

LK = 4 мГн = 4*10-3Гн

С = 2 мкФ = 2*10-6Ф

Определяем комплексные сопротивления:

щ=2рf=6283c-1

X2Lk*2*LK = 50,265 Z1=j*X2Lk = 50,265j

XC =1/щC = 79,577 Z2=-j*XC+R= 100 - 79,577j

XLK*LK = 25,133 Z3=j*XLk+ RR= 25+ 25,133j

Z1 = 50,265ej90 Ом Комплексное сопротивление цепи

Z2 = 127,799e-j38,512 Ом

Z=

Z1* Z2* Z3

=13,669+18,4j

Z1* Z2+Z1*Z3+Z2* Z3

Z3 = 35,449e j45,152 Ом

Z = 22,921e j53,392 Ом

Расчет комплексов действующего значения токов ветвей.

Э = Щ /Z =3,642-4,903j ШЭ = -53,392 I = 6,108 e -j53,392А

Э1= Щ /Z1=-2,785j ШЭ1 = -90 I1 = 2,785 e -j90A

Э2= Щ /Z2=0,857+0,628j ШЭ2 = 38,512 I2 = 1,095 e j38,512A

Э3= Щ /Z3= 2,785-2,8j ШЭ3 = -45,152 I3 = 3,949 e -j45,152А

Расчет комплексов действующего значения напряжений

Щ2Lk = Э1* j*X2Lk =140 ШЩ2Lk = 0 U2Lk =140e0= u

ЩC = Э2* -j*XC = 54,282-68,212j ШЩC = -51,488 UC = 87,175e-j51,488B

ЩLk = Э3* j*XLk = 70,371+69,999j ШЩLk = 44,848 ULk = 99,257ej44,848B

ЩR = Э2*R = 85,718+68,212j ШЩR = 38,512 UR = 109,547ej38,512B

ЩRr = Э3*Rr =69,629+69,999j ШЩRr = -45,512 URr = 98,732e-j45,512B

2. Выражения мгновенных значений токов

Um= Щ*1,41=197,998

i(t) = Im* Sin (щt+Шi) Im = Um/z Im=8,683A i(t) = 8,683 * Sin (6283t-53,392o)A

i1(t) = I1m* Sin (щt+Шi1) I1m = Um/z1 I1m=3,939A i1(t) = 3,939 * Sin (6283t-90o)A

i2(t) = I2m* Sin (щt+Шi2) I2m = Um/z2 I2m=1,549A i2(t) = 1,549 * Sin (6283t+38,512o)A

i3(t) = I3m* Sin (щt+Шi3) I3m = Um/z3 I3m=5,585A i3(t) = 5,585 * Sin (6283t-45,152o)A

3. Баланс активных и реактивных мощностей

Su = Щ*О =509,93+686,427j Комплексная мощность источника напряжения.

Sz= Э12*Z1+ Э22*Z2+ Э32*Z3=509,93+686,427j Комплексная мощность нагрузок.

Баланс мощностей выполняется. Pu= Pz= 509,93Вт; Qu = Qz = 686,427ВА.

4. Топографическая диаграмма напряжений

Векторная диаграмма токов

Программа расчета в пакете Mathcad

Задание 2

Требуется нарисовать схему замещения электрической цепи с учетом конкретного содержания заданных вариантом комплексных сопротивлений ветвей.

100 B

Z = 60+j40 Ом

Z1=63 Ом =- 900

Z2= 47 Ом =00

= 0,65

Для каждой цепи необходимо:

Рассчитать комплексные действующие значения токов ветвей и напряжений на всех участках. Результаты расчета представить в таблице.

Для проверки правильности расчета составить баланс мощностей.

Решение:

Cхема замещения электрической цепи с учетом комплексных сопротивлений ветвей

Z1=Z1Cosц1+ jZ1Sinц1=63*Cos(-900)+63*Sin(-900)=0-j63 >R=0 X1=Xc=63

Z2=Z2Cosц2+ jZ2Sinц2=47*Cos(00)+47*Sin(00)=47*1+j47*0 >R=47 XL=Xc=0

R1 = 0 Ом

R2 = 47 Ом

R = 60 Ом

Л=100В

Xc=63 Ом

X2=0 Ом

XL=40 Ом

б = 0,65

Определяем положительные направления токов ветвей как на рисунке

По первому закону Кирхгофа для узла 1

Э+ Эk+ Э2 - Э1=0

Ток I0 в ветви с источником э. д. с. Е определяем из уравнения Кирхгофа для узла 2.

Э1- Э0- Эk =0 > Э0= Э1- Эk

Токи ветвей:

Э1 = (Л -Щ10) /Z1 Э = Щ10 /Z

Э2 = Щ10 /Z2 Эk= б* Щ10 /Z

Подставляем эти выражения в уравнение по первому закону Кирхгофа для узла 1, получаем узловое уравнение:

Щ10 /Z + Щ10* б /Z + Щ10 /Z2 - (Л- Щ10)/Z1 = 0

Откуда

Щ10=(1+ б)/Z+1/Z2+1/Z1= Л/Z1

Где

Z1 = -j*Xc+R1

Z2 =R2

Z =j*XL+R

Z3 = Z* Z2 /(Z + Z2)

Подставляем численные значения, получаем;

U10= 39.25 В ШЩ10= 85.489 0

I=0.544 A ШЭ=51.799 0

I0=1.323 A ШЭ0=72.296 0

I1=1.659 A ШЭ1=68.013 0

I2=0.835 A ШЭ2=85.489 0

Ik=0.354 A ШЭk=51.799 0

Напряжение между узлом 2 и 1 Щk= Э1* Z1

Uk= 104.514 В ШЩk= -21.987 0

Правильность решения проверяем балансом мощностей.

Sи= Л* О0+ Uk* Оk Sи= 50,555-161,533j

SП = I2* Z + I12* Z1 + I22* Z2 SП =50,555-161,533j

Комплексные мощности источника Sист и нагрузок Sпот соответственно равны:

Программа расчета в пакете Mathcad


Скачать работу можно здесь Скачать работу "Расчет разветвленных цепей постоянного тока" можно здесь
Сколько стоит?

Рекомендуем!

база знанийглобальная сеть рефератов