Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Федеральное агентство образования

ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Курсовая работа

«Расчет разветвленной цепи

синусоидального тока»

По дисциплине

«Общая электротехника и электроника»

Авторы учебно-методического пособия:

В.М. Дмитриев, Н.В. Кобрина, Н.П. Фикс, В.И. Хатников

Томск 2000

Вариант №15

Выполнил студент группы

«» 2008 г.

2008

Задание на курсовую работу .

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока.

1. Cчитая, что индуктивная связь между катушками отсутствует:

1.1 составить систему уравнений в символической форме по методу контурных токов;

1.2 преобразовать схему до двух контуров;

1.3 в преобразованной схеме рассчитать токи по методу узловых потенциалов;

1.4 рассчитать ток в третьей ветви схемы (в ветви, обозначения компонентов которой имеют индекс 3) методом эквивалентного генератора и записать его мгновенное значение;

1.5 на одной координатной плоскости построить графики и или ;

1.6 рассчитать показание ваттметра;

1.7 составить баланс активных и реактивных мощностей;

1.8 определить погрешность расчета;

1.9 построить лучевую диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений для преобразованной схемы.

2. С учетом взаимной индуктивности для исходной схемы составить систему уравнений по законам Кирхгофа для мгновенных значений и в комплексной форме.

3. Выполнить развязку индуктивной связи и привести эквивалентную схему замещения.

Указания . Сопротивление R в расчетных схемах принять равным 10 Ом. При расчете принять, что , , , , , . Начальную фазу ЭДС принять равной нулю, а начальные фазы ЭДС и — значениям из таблицы.

, В	, В	, В	, град.	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом	, Ом
25	50	75	30	15	20	25	15	20	10

,	, Гн	, Гн	, Гн	, мкФ	, мкФ	, мкФ
200	0,1	0,1	0,1	200	400	200

1. Считая, что индуктивная связь между катушками отсутствует:

1.1 Составим систему уравнений в символической форме по методу контурных токов.

Предварительно произвольно выберем направление токов в ветвях и направления контурных токов, с которыми совпадает направление обхода контуров. Таким образом по второму закону Кирхгофа имеем систему из трех уравнений:

1.2 Преобразуем схему до двух контуров.

Заменим две параллельных ветви R и jX_{L 5} одной эквивалентной с сопротивлением R' и jX_L соединенных последовательно. Где Z _MN – полное сопротивление этого участка.

Z _MN = = R' + jX_L

Таким образом мы получим два контура.

И по второму закону Кирхгофа составим два уравнения:

1.3 В преобразованной схеме рассчитаем токи по методу узловых потенциалов.

Примем φ _D = 0, тогда мгновенные значения э.д.с имеют вид:

; ;

где ; .

Затем определим модули реактивных сопротивлений элементов цепи:

;

;

;

;

.

Определим эквивалентное сопротивление участка MN:

Z _MN =

Т.е. R' = 7,93 Ом; X_L = 4 Ом.

Так как цепь имеет два узла, то остается одно уравнение по методу двух узлов:

, где g₁ , g₂ , g₃ – проводимости ветвей.

Рассчитаем проводимости каждой из ветвей:

Считаем E ₁ = E₁ = 25 (В) ;

Определим токи в каждой из ветвей:

Произведем проверку, применив первый закон Кирхгофа для узла C:

I ₃ = I ₁ + I ₂ = – 0,57 – j 0,68 +1,17 + j 1,65 = 0,6 + j 0,97

Токи совпадают, следовательно, расчет произведен верно.

1.4 Рассчитаем ток в третьей ветви схемы методом эквивалентного генератора.

Определим напряжение холостого хода относительно зажимов 1-1’

где

Сначала определим внутреннее входное сопротивление:

Затем определим ток в третьей ветви:

Значение тока I₃ совпадает со значением тока при расчете методом узловых потенциалов, что еще раз доказывает верность расчетов.

1.5 На одной координатной плоскости построим графики i ₃ ( t ) и e ₂ ( t ).

;

где ; (А)

Тогда: ;

Начальная фаза для : , для :

Выберем масштаб m_e = 17,625 (В/см) ; m_i = 0,8 (А/см).

То есть два деления для тока 1,6 А, четыре деления для Э.Д.С. 70,5 В.

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать