Общий анализ линейных электрических цепей постоянного и синусоидального тока в установившемся режиме. Изучение трехфазных цепей при различных схемах соединения нагрузки. Правила расчета мощности и тока для соединения с несинусоидальным источником.
Аннотация к работе
1) Для электрической схемы по заданным сопротивлениям и ЭДС составить систему уравнений по законам Кирхгофа в матричной форме и определить все неизвестные токи в ветвях. Для нахождения всех шести токов потребуется составить 6 уравнений по правилам Кирхгофа. 3) Определить токи в ветвях методом узловых потенциалов и сравнить их со значениями, полученными первом пункте. Для нахождения всех шести токов потребуется составить 3 уравнения по методу узловых потенциалов (количество уравнений по первому закону Кирхгофа) Из решения системы найдем значения узловых потенциалов и найдем токи ветвей по закону Ома: Токи сошлись с токами, полученными в первом пункте.Найти: I1, I2, I3, I4, I5, I6 = ? а) В мгновенной форме записи: б) В комплексной форме записи: 2) Рассчитать токи во всех ветвях: 1) Определим токи в ветвях заданной схемы по законам Кирхгофа: Решение: Укажем направление токов в ветвях и зададимся направлениями в контурах. Значения неизвестных токов равны: 2) Определим токи в ветвях заданной схемы методом контурных токов и сравним их со значениями, полученными первом пункте: Решение: Укажем направление токов в ветвях и зададимся направлениями контурных токов. Для нахождения всех шести токов потребуется составить 3 уравнения по методу контурных токов (количество уравнений по второму закону Кирхгофа). Для этого задаем направление токов: 3) Определим токи в ветвях методом узловых потенциалов и сравним их со значениями, полученными первом пункте: Решение: Укажем направление токов в ветвях. Составим уравнения проводимостей ветвей: Составим уравнения узловых потенциалов и решим его: Из решения уравнения найдем значение узлового потенциала и найдем токи ветвей по закону Ома: Токи сошлись с токами, полученными в первом пункте.Так как сопротивление нулевого провода равно нулю, в любом режиме работы цепи (симметричном или несимметричном) фазные токи равны линейным токам и определяются как Ток нулевого провода равен сумме токов всех фаз: Баланс мощности:-мощность источника: ВА В результате были получены равные значения мощностей источника и потребителей, следовательно расчеты токов проведены верно. ток нулевого провода (строится как сумма фазных токов) При соединении нагрузки звездой без нулевого провода в несимметричном режиме работы возникает смещение нейтрали . Для расчета найдем проводимости фаз: Смещение нейтрали: Фазные токи равны линейным токам и определяются как ПроверкаНайдем коэффициенты ряда Фурье: Постоянная составляющая: Синусная составляющая: Косинусная составляющая: 2) Построить графики спектров амплитуд и начальных фаз ЭДС источника: Рисунок 4.3 3) После ограничения принятым количеством гармоник определить приближенное действующее значение ЭДС: Действующее значение ЭДС, ограниченное шестью гармониками: Действующее значение заданной функции ЭДС: Погрешность: 4) На одном графике построить заданную кривую несинусоидальной ЭДС и кривую, полученную в результате сложения гармонических составляющих ограниченного ряда: Рисунок 4.5 Выполнить построение векторных диаграмм токов соответствующих гармоник и проверить правильность расчетов балансом активной и реактивной мощностей: Сопротивления ветвей: Расчет токов нулевой гармоники: Проверим баланс активной мощности: Ток первой ветви для гармоник 1-7 Мощность источника для каждой гармоники: Мощность потребителя для каждой гармоники: Для каждой гармоники баланс мощности сходится, следовательно токи рассчитаны верно.
План
Оглавление электрический цепь ток синусоидальный
1. Задача 1. Анализ линейной электрической цепи постоянного тока в установившемся режиме
2. Задача 2. Анализ линейной электрической цепи синусоидального тока в установившемся режиме
3. Задача 3. Анализ трехфазных цепей при различных схемах соединения нагрузки
4. Задача 4 Анализ электрической цепи с несинусоидальным источником
Список использованной литературы
1. Задача 1. Анализ линейной электрической цепи постоянного тока в установившемся режиме
2. Семенова Н.Г. Анализ линейных электрических цепей в установившихся режимах. [Текст]: Учебное пособие к курсовой работе по дисциплине "Теоретические основы электротехники" / Н.Г. Семенова, Н.Ю. Ушакова, Л.В. Быковская; Оренбургский гос. ун-т. - Оренбург: ОГУ, 2013. - 49 с. - 704 с.
3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. [Текст]: учеб. для бакалавров / Л.А. Бессонов.- 11-е изд., испр. и доп. - М.: Юрайт, 2011.
4. Ушакова Н.Ю. Трехфазные цепи со статической нагрузкой. [Текст]: методические указания и консультации к самостоятельному изучению раздела курса ТОЭ и к выполнению расчетно-графического задания / Н.Ю. Ушакова, Л.В. Быковская. - Оренбург: ИПК ГОУ ОГУ, 2007. - 48 с.
5. Ушакова Н.Ю. Анализ линейных электрических цепей в стационарных и переходных режимах: учебное пособие / Н.Ю. Ушакова, Л.В. Быковская; Оренбургский гос. ун-т. - Оренбург: ОГУ, 2012. - 133 с.