РГРки https vk.com a777big / РГР5 https vk.com a777big.pdf

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральноегосударственноеавтономноеобразовательноеучреждениевысшегообразования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа энергетики Отделение электроэнергетики и электротехники

Направление: 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

Расчетно-графическая работа №5

Вариант – 173

по дисциплине:

ТОЭ 2.1

Томск-2022

индуктивным элементом (НИЭ), изготовленным в виде последовательно соединенных катушек на общем ферромагнитном сердечнике, без учета рассеяния магнитных потоков и потерь энергии в сердечнике и катушках при заданной основной кривой намагничивания ферромагнитного материала

генератора.

2. Для двух мгновенных значений тока iL НИЭ, равных √2г/2 и √2г, из расчета магнитной цепи определить величины потокосцепления = 1Ф1 +2Ф2 + 3Ф3, Вб.

3. По результатам п. 2 построить веберамперную характеристику ( )

НИЭ, которую заменить зависимостью ( ) = 1 + 3 3, и рассчитать коэффициенты k1 и k3.

4. При приближенной гармонической зависимости для напряжения НИЭ

( ) = √2   (314 + ), для его четырех действующих значений UL

(0 < UL < Eг) по зависимости iL(Ψ) п. 3 рассчитать соответствующие действующие значения гармоник тока НИЭ I1 и I3, его действующее значение

IL и коэффициент гармоник kг, причем брать такие UL, чтобы 0 < IL < Jг.

5. По результатам п. 4 построить вольтамперную характеристику для действующих значений НИЭ UL(IL), на основании которой, при L(IL) = 90 ,

для одноконтурной схемы с ̇г, zг и НИЭ найти комплексы действующих

значений эквивалентных синусоид ̇ и ̇напряжения и тока НИЭ, построить

векторную диаграмму.

определить I1, I3 и β, а также уточнить его действующее значение IL

икоэффициент гармоник kг.

7.Проанализировать полученные результаты и сформулировать выводы по работе.

Схема:

Рис. 2 Схема для метода эквивалентного генератора

г = ( − )) = 10 (10− 10)) = 6 − 2 = 6.3 −18,435 Ом,+( − )) 10+(10− 10))

т.е. г = 6,3 Ом, г = −18, 4

Таким образом,

Г = 44,7 В, Г = −3,43 , Г = 7,07, Г = 15 .

2.Для двух мгновенных значений тока iL НИЭ, равных 1 = √22 Г =

определяем величины потокосцепления:

= 1 Ф1 + 2 Ф2 + 3 Ф3, Вб.

Для этого заданную магнитную цепь заменяем схемой замещения. Для которой воспользуемся методом двух узлов (c и d) и составим уравнения по законам Кирхгофа для магнитной цепи:

Рис. 3 Магнитная цепь и схема замещения

Ф2 = Ф1 + Ф3;(Ф1) = 1 − 1(Ф1);

{(Ф2) = − 2 + 2(Ф2);

(Ф3) = 3 − 3(Ф3) − 3(Ф3),

где магнитные напряжения:

1(Ф1) = 1 1;2(Ф2) = 2 2;3(Ф3) = 3 3;

3 33(Ф3) = 0 .

Используя заданную магнитную кривую намагничивания ферромагнитного материала магнитной цепи B(H) = B1,2,3(H1,2,3), с учетом отрицательной ветви намагничивания рассчитываем уравнения, указанные выше.

Таблица 3

Строим графики Ф1(Umcd), Ф2(Umcd), Ф3(Umcd). Определяем точки пересечения с помощью Mathcad.

Рис. 4

Рис. 5 Расчет в Mathcad

При токе 1 = √2 Г = √2 7,071 = 10А рассчитываем уравнения.

Аналогично cтроим графики Ф1(Umcd), Ф2(Umcd), Ф3(Umcd). Определяем точки пересечения с помощью Mathcad.

Таблица 4

Рис. 6

Рис. 7 Расчет в Mathcad

3. Строим веберамперную характеристику НИЭ ψ(iL), которую затем заменяем зависимостью iL(ψ) = k1∙ ψ + k3∙ ψ3.

Рис. 8 ВбАХ для НИЭ

Для этого находим коэффициенты k1 и k3 из решения уравнений:

Составляем матрицы и получаем коэффициенты k1 и k3

k1 = 2,595 А/Вб;

k3 = 9,48 10−3 А/Вб3;

Для проверки строим зависимость iL(ψ) в тех же осях, что и ψ(iL).

Рис. 9 ВбАХ для НИЭ и зависимость iL(ψ) = k1∙ ψ + k3∙ ψ3

Зависимость iL(ψ) = k1∙ ψ + k3∙ ψ3 совпадает с веберамперной характеристикой ψ(iL) на интервале ψ1≤ ψ ≤ ψ2.