Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Топ:
Выпускная квалификационная работа: Основная часть ВКР, как правило, состоит из двух-трех глав, каждая из которых, в свою очередь...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-06-29 | 713 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Задача
Для электрической цепи рисунка 14 известны: действующее значение приложенного напряжения В, частота питающей сети f= 50 Гц, резисторы R1= 3 Ом, R2= 2 Ом, индуктивности L1= 3,185 мГн, L2= 12,75 мГн, емкость С= 254,8 мкФ.
Определить токи, напряжения, мощности на всех участках и во всей цепи.
Рисунок 14 – Схема электрической цепи однофазного синусоидального тока
Решение
Суть символического метода расчета электрической цепи однофазного синусоидального тока: если в цепи переменного тока токи, напряжения, сопротивления записаны в комплексной форме, то для этих цепей справедливы законы и методы расчета цепей постоянного тока.
Порядок расчета:
1. Записать в комплексной форме сопротивления всех ветвей.
2. Задать направление на комплексной плоскости известного тока или напряжения; представить в комплексной форме этот ток или напряжение.
3. Любым способом определить комплексы остальных токов и напряжений.
4. Правильность решения проверить, составив уравнения баланса активной и реактивной мощностей.
Расчет электрической цепи:
1. Определить индуктивные и емкостное сопротивления цепи:
2. Записать комплексы сопротивлений участков цепи:
Ом
3. Эквивалентное сопротивление двух параллельных ветвей:
Ом;
4. Эквивалентное сопротивление всей цепи:
Ом.
5. Ток в неразветвленной части цепи определить по закону Ома. Для этого следует задать направление приложенного напряжения и представить это напряжение в комплексной форме.
Пусть вектор приложенного напряжения совпадает с положительным направлением оси действительных чисел (рисунок 15). Тогда
Рисунок 15 - Вектор приложенного напряжения на комплексной плоскости
6. Падение напряжения на резисторе R1:
7. Падение напряжения на индуктивности L1:
8. Напряжение на параллельном участке определяются по второму закону Кирхгофа. Так как , то
Токи в параллельных ветвях находятся по закону Ома:
9. Векторная диаграмма токов и напряжений приведена на рисунке 16.
Рисунок 16 - Векторная диаграмма токов и напряжений
10. Расчет мощностей:
а) мощность, вырабатываемая источником питания:
ВА;
Вт; Вар.
б) мощности, потребляемые нагрузкой:
- мощность сопротивления R1:
(нагрузка этого участка цепи носит активный характер);
- мощность участка цепи, содержащего активное сопротивление R2 и индуктивность L2:
- мощность участка цепи, содержащего емкость С:
(нагрузка участка цепи емкостная);
- мощность участка цепи, содержащего индуктивность L1:
(нагрузка участка цепи индуктивная);
в) уравнение баланса мощностей:
Погрешность в расчетах не превышает 5%, следовательно, задача решена верно.
Практическое занятие 3. Расчет электрических цепей трехфазного синусоидального тока
Задача 1
Трехфазный симметричный потребитель соединен трехпроводной звездой (рисунок 17). Действующее значение линейного напряжения Uл=173 В. Определить токи в фазах, если R=30 Ом, xL=80 Ом, xС=40 Ом.
Рисунок 17 – Схема соединения трехфазной симметричной нагрузки трехпроводной звездой
Решение задачи 1
Нагрузка симметричная, сопротивления в фазах одинаковые:
При симметричной нагрузке действующее значение фазного напряжения . Фазные напряжения источника и потребителя равны между собой и составляют симметричную систему:
Токи в фазах определяются по закону Ома:
Таким образом, токи в фазах при симметричной нагрузке также составляют симметричную систему: они равны между собой и угол между ними составляет 120 .
Векторная диаграмма токов и напряжений при симметричной нагрузке, соединенной трехпроводной звездой, приведена на рисунке 18.
Рисунок 18 - Векторная диаграмма токов и напряжений при симметричной нагрузке, соединенной трехпроводной звездой
Задача 2
К зажимам трехфазного генератора подсоединён приемник, как показано на рисунке 19. Определить фазные токи и ток в нейтральном (нулевом) проводе, зная, что Uл=380 В, R=50 Ом, xL=35 Ом.
Рисунок 19 – Схема соединения трехфазной нагрузки звездой с нейтральным проводом (четырехпроводной звездой)
Решение задачи 2
Определим комплексные значения сопротивления:
Напряжения в фазах будет равно
Токи в фазах определяются по закону Ома:
Ток в нейтральном проводе определяется по первому закону Кирхгофа:
Векторная диаграмма токов и напряжений приведена на рисунке 20.
Рисунок 20 – Векторная диаграмма токов и напряжений при соединении трехфазной нагрузки звездой с нейтральным проводом (четырехпроводной звездой)
Задача 3
К зажимам трехфазного генератора подсоединён приемник, как показано на рисунке 21. Определить фазные напряжения, напряжение смещения нейтрали и фазные токи, зная, что Uл=380 В, R=50 Ом, xL=35 Ом.
Рисунок 21 – Схема соединения трехфазной несимметричной нагрузки трехпроводной звездой
Решение
Определим комплексные значения сопротивлений:
Напряжения в фазах генератора будет равно
Так как нагрузка, соединенная в трехпроводную звезду, несимметричная, то системы фазных напряжений источника и потребителя совпадать не будут. Возникнет напряжение смещения нейтральной точки:
В этом выражении , , – проводимости фаз нагрузки:
Тогда напряжение смещения нейтральной точки:
Фазные напряжения нагрузки:
(
(
(
Токи в фазах нагрузки:
Векторная диаграмма токов и напряжений приведена на рисунке 22.
Рисунок 22 - Векторная диаграмма токов и напряжений при соединении несимметричной нагрузки трехпроводной звездой
Задача 3
К зажимам трехфазного генератора подсоединён приемник, соединенный треугольником (рисунок 23). Определить фазные и линейные токи, показания вольтметра, зная, что линейное напряжение равно 220 В, R=25 Ом, xL=xC=10 Ом.
Рисунок 23 – Схема соединения нагрузки треугольником
Решение задачи 3
Определим комплексные значения сопротивления (для удобства вычислений будем переводить в показательную форму):
Фазное напряжение при соединении треугольником будет равно линейному, следовательно
Фазные токи при несимметричной нагрузке не равны между собой и определяются по закону Ома:
Для определения линейных токов воспользуемся первым законом Кирхгофа:
Сумма линейных токов
Равенство нулю суммы линейных токов является свойством любой трёхфазной системы.
Векторная диаграмма токов и напряжений приведена на рисунке 24.
Рисунок 24 - Векторная диаграмма токов и напряжений при соединении трехфазной нагрузки треугольником
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!