Расчет цепей переменного тока

Расчет величины токов и напряжений на всех участках цепи. Построение векторных диаграмм напряжений и тока, треугольников сопротивлений и мощностей. Проверка баланса активных и реактивных мощностей. Величина тока, отдаваемого источником питания в цепь.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 17.10.2017
Размер файла 198,6 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/

Российский государственный геологоразведочный университет

КАФЕДРА ЭНЕРГЕТИКИ

Расчетная работа №2

по курсу: Основы электротехники и электроники

Расчет цепей переменного тока

Вариант № 20

Выполнила: студент гр. ГИР-11

Смышников МА

Проверил: Андреев В.И.

Москва. 2013 г.

Решение задачи №4. Дано:

U=220 B; R2=14 Oм;

=400; X2=20 Oм;

R1=16 Oм; R3=10 Oм;

X1=16 Oм; X3= -6 Oм.

ток напряжение реактивный цепь

Рис.1

По заданным величинам напряжения и сопротивлений комплексным методом:

1. определить величины токов и напряжений на всех участках цепи;

2. построить векторные диаграммы напряжений и тока;

3. построить треугольники сопротивлений и мощностей;

4. проверить баланс активных и реактивных мощностей.

Решение.

1. Находим комплексные величины заданных сопротивлений:

а) комплексное сопротивление Z1:

Z1=16+j16 Ом,

где: модуль

Ом,

аргумент

.

Выбираем масштаб сопротивлений:

Строим треугольник сопротивлений:

б) комплексное сопротивление Z2:

Z2=14+ j20 = Ом,

где:Ом,

.

в) комплексное сопротивление Z3:

Z3=10 - j6 Ом, Ом,

где: Ом,

.

Эквивалентное сопротивление всей цепи:

Zэ=Z3+Z2+Z1=16+j16+14+j20+10-j6=40+j30 Ом,

Zэ=Ом,

где:

Zэ= Ом,

э=.

2. Находим ток в цепи:

А.

3. Находим величины падений напряжения на отдельных сопротивлениях цепи:

B,

B,

B.

4. Строим векторную диаграмму тока и напряжений в цепи.

Выбираем масштабы: тока 1 А/см, напряжения 20 В/см.

Из диаграммы видно, что векторная сумма падений напряжений на сопротивлениях схемы равна вектору напряжения источника :

Следовательно, комплексы тока и падений напряжений найдены верно.

Поскольку вектор тока отстает от напряжения на входе цепи на угол , равный:

= шu - шi = 40о - 1о28 = 39 о32

вся цепь имеет активно-емкостный характер.

5. Находим полную комплексную мощность . Она равна произведению комплекса напряжения на сопряженный комплекс тока :

Следовательно, полная мощность равна: S=968 ВА; активная мощность: Р=955 Вт; реактивная мощность: Q=158 вар.

6. Строим треугольник мощностей.

Выбираем масштаб:

В треугольнике угол между полной и активной мощностью равен углу между током и напряжением на векторной диаграмме.

7. Проверка баланса активных и реактивных мощностей:

, ВА.

Абсолютная погрешность вычислений активной мощности:

955- 955 = 0 Вт.

Относительная погрешность: P% = (0/955)100% = 0%.

Абсолютная погрешность вычислений реактивной мощности:

158 - 158 = 0 Вт.

Относительная погрешность: Q% = (0/560)100% = 0%.

Следовательно задача решена верно.

Решение задачи № 5.

Дано:

U=220 B; =400;

R1= 40Oм; jX1=30 Oм;

R2=30 Oм; jX2=40 Oм;

Рис.2

По заданным величинам напряжения и сопротивлений комплексным методом:

1. определить величины токов и напряжений на всех участках цепи;

2. построить векторные диаграммы напряжений и токов;

3. построить треугольники сопротивлений и мощностей;

4. проверить баланс активных и реактивных мощностей.

Решение.

1. Найдем комплексные величины заданных сопротивлений:

а) комплексное сопротивление Z1:

Z1 = R1 + jX1 = 40 + j30 = , Ом;

где: , Ом;

.

б) комплексное сопротивление Z2:

Ом;

где: Ом ,

.

в) эквивалентное комплексное

сопротивление всей цепи Zэ:

Ом.

Выбираем масштаб и строим треугольник эквивалентного сопротивления:

2. Найдем ток в неразветвленной части цепи, отдаваемый источником питания:

, А.

Найдем токи в ветвях:

, А,

, А.

4. Выбрав масштабы токов (1А/см) и напряжения (50 В/см), строим векторную диаграмму:

Из векторной диаграммы видно, что векторная сумма токов в узле a равна нулю: . Следовательно, согласно 1-му закону Кирхгофа, расчет выполнен верно.

Вектор тока опережает вектор напряжения на угол

= ?u - ?i = (40 о -73о57) = -33 о 57.

Следовательно, характер комплексного сопротивления всей цепи - активно-емкостный.

5. Определяем величины мощностей:

полная мощность равна:

активная и реактивная мощности:

Р = 40,92 Вт, Q = 1227,6 вар.

6. Выбрав масштаб мощности (100 Вт/см), строим треугольник мощностей:

Из сравнения треугольников мощности и эквивалентного сопротивления, видно, что они подобны.

7. Проверка баланса активных и реактивных мощностей:

,ВА.

Абсолютная погрешность вычислений активной мощности:

40,92 - 40,92 = 0 Вт.

Относительная погрешность: P% = (0/40,92)100% = 0%.

Абсолютная погрешность вычислений реактивной мощности:

1227,6 - 1227,6 = 0 Вт.

Относительная погрешность: Q% = (0/1227,6)100% = 0%.

Сравнение с результатами расчета показывает, что задача решена верно.

Решение задачи № 6.

Дано:

U=220 B; =600 ;

R1=2 Oм; jX1=6 Oм.

R2=8 Oм; jX2=-6 Oм;

R3=16 Oм; jX3= 12 Oм;

Рис.3

По заданным величинам напряжения на входе цепи и сопротивлений комплексным методом:

1. определить величины токов и напряжений на всех участках цепи;

2. построить векторные диаграммы напряжений и токов;

3. построить треугольники сопротивлений и мощностей;

4. проверить баланс активных и реактивных мощностей.

Решение.

1. Найдем комплексные величины заданных сопротивлений:

а) комплексное сопротивление Z1:

Ом ,

где: Ом,

.

Выбрав масштаб сопротивлений (2 Ом/см),

строим треугольник

первого сопротивления:

а) комплексное сопротивление Z2:

Ом,

где: Ом;

.

Выбрав масштаб сопротивлений (4 Ом/см),

строим треугольник второго сопротивления:

в) комплексное сопротивление Z3:

Ом,

где:

Ом,

.

Выбрав масштаб сопротивлений (4 Ом/см),

строим треугольник третьего сопротивления:

в) комплексное сопротивление участка (a - b) Z23:

Ом.

г) эквивалентное комплексное сопротивление всей цепи:

Zэ= Z1 + Z23 = 2 + j6 + 12,6 - j3,2 = 14,6 + j2,8 Ом,

Ом,

Выбрав масштаб сопротивлений (2 Ом/см),

строим треугольник эквивалентного сопротивления:

2. Величина тока, отдаваемого источником питания в цепь:

,А.

3. Падение напряжения на участке а-b:

, B.

4. Величины токов:

, А;

, А.

5. Падение напряжения на сопротивлении Z1:

,B.

6. Выбрав масштабы тока (5А/см) и напряжения (50В/см), строим векторные диаграммы токов и напряжений:

7. Полная комплексная мощность, отдаваемая источником питания:

Активная мощность: Р=-945,9 Вт;

Реактивная мощность: Q=270,2 вар.

8. Выбрав масштаб (200Вт/см), строим треугольник мощностей:

9. Проверка баланса активных и реактивных мощностей:

В А.

Абсолютная погрешность вычислений активной мощности:

-945,9-( - 945,9) = 0 Вт.

Относительная погрешность: P% = (0/-945,9)100% = 0%.

Абсолютная погрешность вычислений реактивной мощности:

270,2-270,2 = 0 Вт.

Относительная погрешность: Q% = (0/270,2)100% = 0%.

Проверка показывает, что задача решена правильно.

Список использованной литературы

1. Конспект лекций «Основы электротехники и электроники» Москва 2013г Григорьев М.И.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет линейных электрических цепей постоянного тока. Расчет однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока. Определение токов во всех ветвях схемы на основании законов Кирхгофа. Метод контурных токов. Баланс мощностей цепи.

    курсовая работа [876,2 K], добавлен 27.01.2013

  • Составление баланса мощностей для электрической схемы. Расчет сложных электрических цепей постоянного тока методом наложения токов и методом контурных токов. Особенности второго закона Кирхгофа. Определение реальных токов в ветвях электрической цепи.

    лабораторная работа [271,5 K], добавлен 12.01.2010

  • Определение токов и мощности индуктора, неизвестных токов и напряжений и построение векторных диаграмм параллельного, последовательно-параллельного и параллельно-последовательного автономных инверторов тока. Расчет тиристора, анодного дросселя, ёмкостей.

    курсовая работа [98,6 K], добавлен 16.04.2016

  • Экспериментальное и расчетное определение эквивалентных параметров цепей переменного тока, состоящих из различных соединений активных, реактивных и индуктивно связанных элементов. Применение символического метода расчета цепей синусоидального тока.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.02.2013

  • Составление расчетной электрической схемы. Расчет токов в исследуемой электрической цепи. Проверка выполнения законов Кирхгоффа. Выбор измерительных приборов и схема включения электроизмерительных приборов. Схемы амперметров выпрямительной системы.

    курсовая работа [989,1 K], добавлен 24.01.2016

  • Анализ основных методов расчёта линейных электрических цепей постоянного тока. Определение параметров четырёхполюсников различных схем и их свойства. Расчет электрической цепи синусоидального тока сосредоточенными параметрами при установившемся режиме.

    курсовая работа [432,3 K], добавлен 03.08.2017

  • Разработка и проектирование принципиальной схемы вторичного источника питания. Расчет вторичного источника питания, питающегося от сети переменного тока, для получения напряжений постоянного и переменного тока. Анализ спроектированного устройства на ЭВМ.

    курсовая работа [137,3 K], добавлен 27.08.2010

  • Параметры переменного тока. Промышленная, звуковая, высокая и сверхвысокая частоты. Активное, индуктивное и емкостное сопротивления в цепи тока. Получение электромагнитных колебаний в колебательном контуре. Резонанс напряжений и резонанс токов.

    контрольная работа [151,1 K], добавлен 03.12.2010

  • Суть классического метода расчёта для мгновенных значений всех токов цепи и напряжений на реактивных элементах после коммутации. Операторный метод расчёта для тока в катушке индуктивности, принцип действия синусоидального закона в переходном процессе.

    курсовая работа [226,8 K], добавлен 07.06.2010

  • Изучение общей методики расчета линейной электрической цепи постоянного тока, содержащей независимый источник электродвижущей силы. Описательная характеристика разветвленных электрических цепей однофазного синусоидального и несинусоидального тока.

    методичка [342,2 K], добавлен 01.12.2015

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.