- •Башкирский государственный аграрный университет
- •Расчет линейных электрических цепей постоянного тока, однофазного синусоидального и трехфазного тока
- •2 Общие сведения
- •3 Расчет линейной электрической цепи постоянного тока
- •4 Расчет электрической цепи однофазного переменного тока
- •5 Расчет трехфазной электрической цепи
- •«Теоретические основы электротехники» Вариант № ___
- •Задание выдал /_____________________________________________/__________/
- •Библиографический список
3 Расчет линейной электрической цепи постоянного тока
3.1 Вопросы для повторения
Линейные электрические цепи постоянного тока: основные понятия и определения. Идеализированные элементы, их математическое моделирование, свойства и характеристики. Топологические понятия схемы электрической цепи. Эквивалентные преобразования схем: «треугольник-звезда», «звезда-треугольник». Методы расчета электрических цепей. Законы электрических цепей. Методы контурных токов и узловых потенциалов. Метод двух узлов. Принцип наложения, взаимности и основанные на них методы расчета цепей. Теорема о компенсации. Метод эквивалентного генератора. Метод пропорциональных величин. Баланс мощностей в электрической цепи.
5
3.2 Пример составления расчетной схемы по индивидуальному заданию
Пусть индивидуальное задание дано в виде таблицы (таблица 1) и представлена исходная схема рассчитываемой цепи (рисунок 1).
Таблица 1 Значения параметров расчетной схемы
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
R4, Ом |
R5, Ом |
R6, Ом |
E1, В |
E2, В |
E3, В |
E4, В |
E5, В |
E6,В |
Ik1, А |
Ik2,А |
Ik3,А |
50 |
65 |
42 |
72 |
55 |
35 |
100 |
0 |
200 |
0 |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
Рисунок 1 Исходная схема рассчитываемой электрической цепи
По индивидуальному заданию составляем свою расчетную схему. Согласно таблице 1 расчетная схема показана на рисунке 2.
6
Рисунок 2 Расчетная схема
Задание:
-
На основании законов Кирхгофа составить в общем виде систему уравнений.
-
Определить токи во всех ветвях методом контурных токов.
-
Определить токи во всех ветвях методом узловых потенциалов.
-
Для сравнения результаты расчетов проведенных двумя методами свести в одну таблицу.
-
Составить баланс мощностей.
-
Определить ток I1 методом эквивалентного генератора при изменении величины сопротивления R1 в пределах от R1 до 6R1. Построить график зависимости I1 = f(R1).
4 Расчет электрической цепи однофазного переменного тока
4.1 Вопросы для повторения
Линейные электрические цепи синусоидального тока. Синусоидальные ЭДС, напряжения и токи. Источники синусоидальных ЭДС и токов. Действующее и среднее значения периодических ЭДС, напряжений и токов.
7
Изображение синусоидальной функции комплексными числами. Векторные диаграммы. Синусоидальный ток в цепи с последовательным соединением R, L и С элементов. Синусоидальный ток в цепи с параллельным соединением R, L и C элементов. Комплексные сопротивления и проводимости. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме. Комплексный метод расчета электрических цепей. Активная, реактивная и полная мощности. Мгновенная мощность и колебания энергии в цепи синусоидального тока. Условия передачи максимальной мощности, согласование.
-
Пример составления расчетной схемы по индивидуальному заданию
Пусть индивидуальное задание дано в виде таблицы (таблица 2) и представлена исходная схема рассчитываемой цепи (рисунок 3).
Таблица 2 Значения параметров расчетной схемы
R1, Ом |
R2, Ом |
R3, Ом |
L1, мГн |
L2, мГн |
L3, мГн |
C1, мкФ |
C2, мкФ |
C3, мкФ |
E1, В |
E2, В |
E3, В |
φ1, град |
φ2, град |
φ3, град |
15 |
50 |
0 |
0 |
20 |
10 |
20 |
30 |
32 |
140 |
20 |
0 |
40 |
115 |
0 |
Рисунок 3 Исходная схема рассчитываемой электрической цепи
8
По индивидуальному заданию составляем свою расчетную схему. Согласно таблице 2 расчетная схема показана на рисунке 4.
Рисунок 4 Расчетная схема
Задание:
-
Определить комплексные величины действующих значений токов во всех ветвях методом двух узлов.
-
Определить показания ваттметров, составить баланс активных и реактивных мощностей.
-
Построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.
9