Лекции.Орг

Классификация электровозов: Свердловский учебный центр профессиональных квалификаций...

ОБНОВЛЕНИЕ ЗЕМЛИ: Прошло более трех лет с тех пор, как Совет Министров СССР и Центральный Комитет ВКП...

Построение спирали Архимеда: Спираль Архимеда- плоская кривая линия, которую описывает точка, движущаяся равномерно вращающемуся радиусу...

 

Категории:


Экологические группы птиц Астраханской области: Птицы приспособлены к различным условиям обитания, на чем и основана их экологическая классификация...


Нейроглия (или проще глия, глиальные клетки): Структурная и функциональная единица нервной ткани и он состоит из тела...


Деформации и разрушения дорожных одежд и покрытий: Деформации и разрушения могут быть только покрытий и всей до­рожной одежды в целом. К первым относит...

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И АППАРАТЫ

 

Методические указания к расчетно-графическим

работам по теме “Электрические цепи переменного тока” для студентов

неэлектротехнических специальностей

"Технология, оборудование и автоматизация машиностроения",

"Строительные, дорожные и подъемно-транспортные машины и оборудование",

"Оборудование и технология сварочного производства".

 

Могилев 2005

 

 

УДК 621.3

ББК 31.2

Э 45

Рекомендовано к опубликованию

учебно-методическим управлением

ГУ ВПО “Белорусско-Российский университет”

 

 

Одобрено кафедрой "Электротехника и электроника " 17 " ноября 2005 г., протокол № 4

 

Составители: канд. техн. наук, доц. Н.П Бусел;

В.В. Писарик;

канд. техн. наук, доц.А.А. Афанасьев;

Т.Б. Давыдова

Рецензент Г.С.Леневский

 

 

Методические указания предназначены для студентов неэлектротехнических специальностей для выполнения расчетно-графических работ по электротехнике. Приведена последовательность расчетов в контрольных работах.

 

Учебное издание

 

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И АППАРАТЫ

 

Ответственный за выпуск Н.П. Бусел

 

Технический редактор А.Т.Червинская

 

Компьютерная верстка Н.П.Полевничая

 

Подписано в печать Формат 60х84 1/16.Бумага офсетная. Гарнитура Таймс

Печать трафаретная. Усл.печ.л . . Уч.-изд.л. . Тираж 200 экз. Заказ №

 

Издатель и полиграфическое исполнение

Государственное учреждение высшего профессионального образования

"Белорусско-Российский университет"

ЛИ №02330/375 от 29.06.2004г.

212005, г. Могилев, пр. Мира, 43

 

© ГУВПО "Белорусско-Российский

университет", 2005

 

Требования к выполнению расчетно-графических работ

 

Задания по электротехнике способствуют более глубокому усвоению теоретических закономерностей и получению практических навыков по решению инженерных задач в области электротехники.

Задания выполняют в отдельной тетради. На первой и последующих страницах приводят условие задачи, вычерчивают схему задания, приводят решение задачи с необходимыми графиками и векторными диаграммами и с краткими пояснениями.

Схемы и диаграммы вычерчивают в масштабе и соблюдением

ГОСТ 2.723-68, ГОСТ 2.747-68.

Перед выполнением задания необходимо изучить соответствующие разделы рекомендуемой литературы и настоящих методических указаний по курсу.

 

1 Расчет однофазных электрических цепей переменного тока

 

1.1 Символический метод расчета цепей переменного тока

 

Сущность символического метода при расчете цепей переменного тока состоит в том, что гармонической функции тока (напряжения, ЭДС) ставится в соответствие комплексная гармоническая функция, что позволяет применить все методы расчета сложных цепей постоянного тока, но в комплексной форме:

.

i = Imsin(ωt + φ), Im = Imеj(ωt + φ).

. .

Для t = 0 Im = Imе , I = (Im/√2)e,

.

аналогично U = (Um/√2)e,

. .

где U и I - комплексные действующие значения напряжения и тока соответственно.

 

Закон Ома в комплексной форме имеет вид:

.

. U

I = ,

Z

где Z - комплекс полного сопротивления цепи.

При последовательном соединении элементов:

 

Z = R + jXL - jXc = Zejf,

____________

где Z = \/R2+(XL -Xc)2 , f = arctg ((XL -Xc) / R).

 

При параллельном соединении элементов:

 

1/Z = 1/Z1 + 1/Z2 + 1/Z3 +... + 1/Zi.

 

Пример. В электрической цепи включены два источника переменного напряжения: е1 = 141sinωt и е2 = 113 sin(ωt - 30о) (рисунок 1). Определить токи в ветвях, если Z1 = 5 +j8 Ом, Z2 = 4 - j4 Ом, Z3 = 6 + j4 Ом.

Решение. Решим задачу методом контурных токов. Составим систему уравнений по 2-му закону Кирхгофа:

. . .

Е1 = (Z1 + Z3)I11 + Z3I22;

. . .

Е2 = Z3I11 + (Z2 + Z3)I22 ,

 

 

 
 

Рисунок 1 - Цепь переменного тока

 

откуда: . .

. Е1(Z2 + Z3) - E2Z3

 
 

I11 = ;

(Z1 + Z3)(Z2 + Z3) -(Z3)2

. .

. E1 -(Z1 + Z3)I11

I22 = . .

Z3

. .

Приняв Е1 = Е1m/√2 = 100 B и E2 = (E2m/√2)e-j30 = 69,2 - j40 B,

получим: . .

I11 = 2,68 - j2,54 А; I22 = 4,28 - j3,57 А.

Токи в ветвях:

. . .

I1 = I11 = 2,68 - j2,54 А; I2 = 4,28 - j3,57 А;

. . .

I3 = I11 + I22 = 6,96 - j6,11 А.

Действующие значения токов ветвях

       
   


I1 = \/ 2,682 + 2,542 = 3,69 А; I2 = \/ 4,282 + 3,572 = 5,57 А;

I3 = \/ 6,962 + 6,112 = 6,26.

Решение задачи проверяется, составив уравнение баланса мощностей:

Sист. = Sнагр.

Активная, реактивная и полная мощности нагрузки

Рнагр = I12R1 + I22R2 + I32R3 = 3,692· 5 + 5,572·4 + 6,262·6 = 709 Вт;

 

Qнагр = I12Х1 - I22Х2 + I32Х3 = 3,692· 8 - 5,572·4 + 6,262·4 = 328 вар;

             
 
 
     
 
   


Sнагр = \/ Р2 + Q2 = \./ 7092 + 3282 = 781 В·А.

 

Комплексные мощности источников ЭДС:

. R

Е·1I1 = 100 (2,68 + j2,54) = 268 + j254 B·A;

 

. R

E2·I2 = (69,2 - j40)(4,28 + j3,57) = 439 + j76 B·A.

 

Активная, реактивная и полная мощности источников

 

Рист. = Рист.1 + Рист.2 = 268 + 439 = 707 Вт;

 

Qист. = Qист.1 + Qист.2 = 254 + 76 = 330 вар;

 

Sист = \/.Р2 + Q2 = \/ 7072 + 3302 = 780 В·А

 

Небольшие расхождения в полученных значениях мощности объясняются округлением величин при расчете.

 

 

1.2 Контрольная задача № 1

 

 

Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунках 2 - 51 по заданным в таблице 1 параметрам и ЭДС источников, определить токи во всех ветвях цепи и напряжение на отдельных участках цепи (действующие значения). Составить баланс мощностей. Определить показание вольтметра. Записать уравнение мгновенного значения одного из токов ветви и построить его график. Частота источников питания 50 Гц. Для ЭДС источников заданы: амплитуда ЭДС Еm начальная фаза φ в градусах.

 

       
   
 
 


Таблица 1 – Исходные данные к задаче № 1

 

Номер Еm1 В f1 град. Еm2 В f2 град. Еm3 В f3 град. С1 мкФ С2 мкФ С3 мкФ L1 мГн L2 мГн L3 мГн R1 Ом R2 Ом R3 Ом
Вар. рис.
- - -
-45 - -
-70 - - -
- - -
-60 - - - -
-30 - - -
-10 - - - -
- - - -
-80 - - - -
-60 - - - -
- - - -
-10 - - - -
- - - -
-35 - - -
-40 - - -
-50 - - - -
- - -
- - - -
-45 - - - -
-16 - - -
- - - -
-75 - - - -
- - - -
-45 - - - -
- - -
- - - -
- - - -
-35 - - - -
- - - -
-45 - - - -
- - - -
- - -
- - -
-75 -60 - - -
- - -
- - -
-54 - - -

 

Продолжение таблицы 1

 

Номер Еm1 В f1 град. Еm2 В f2 град. Еm3 В f3 град. С1 мкФ С2 мкФ С3 мкФ L1 мГн L2 мГн L3 мГн R1 Ом R2 Ом R3 Ом
Вар. рис.
- - -
- - -
-25 - - - -
- - -
-40 - - - -
-10 - - -
- - -
-10 - -
- - - -
- - -
- - - -
-60 - -
-35 - - -
-30 - - -
-30 - -
-70 -80 - - -
- - -
-60 - - - -
-30 - - -
- - - -
-20 - - - -
- - - -
-50 -70 - - - -
-45 - - - -
-20 - - - -
-25 - - - -
-35 - - -
-30 -40 - - -
- - - -
- - -
-70 - - - -
- - - -
-25 -10 - - -
-30 - - - -
- - - -
-30 -20 - - - -
- - - -

 

Продолжение таблицы 1

 

Номер Еm1 В f1 град. Еm2 В f2 град. Еm3 В f3 град. С1 мкФ С2 мкФ С3 мкФ L1 мГн L2 мГн L3 мГн R1 Ом R2 Ом R3 Ом
вар. рис.
-65 - - -
-25 -30 - - - -
-70 - - - -
- - - -
-15 - - - -
-45 - - - -
- - - -
- - -
-75 - - -
-60 - - -
-40 - - -
- - -
-50 - - -
- - -
- - -
- - - -
-30 - - -
- - - -
- - -
-30 - - -
- -
-40 - - - -
- - -
- - - -
- -
- - -
-30 - - -
-30 - -
-70 - - -
- - -
-60 - - - -
- - -
- - - -
-40 - - - -
-80 - - - -
-60 - - - -

 

 

Продолжение таблицы 1

 

Номер Еm1 В f1 град. Еm2 В f2 град. Еm3 В f3 град. С1 мкФ С2 мкФ С3 мкФ L1 мГн L2 мГн L3 мГн R1 Ом R2 Ом R3 Ом
вар. рис.
- - - -
- - - -
- - - -
- - -
-60 - - -
-50 - - - -
-30 - - -
-65 - - - -
-45 - - - -
-16 - - -
- - - -
-75 - - - -
- - - -
-45 - - - -
- - -
- - - -
- - - -
-45 - - - -
- - - -
- - - -
-45 - - - -
-20 - - - -
-60 - - -
-75 - - -
-60 - - -
-25 -40 - - -
-40 - - -
-60 - - -
-15 - - -
-35 - - -
-25 - - - -
- - -
- - - -
-20 - - -
-10 - - -
-20 -10 - -
-20 - - - -

 

Продолжение таблицы 1

 


<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Диаметр вала в опасном сечении у шкива, м | Пермь 2007

Дата добавления: 2015-09-20; просмотров: 361 | Нарушение авторских прав


Похожая информация:

Поиск на сайте:


На сайте можно прочитать про:

Классификация электровозов: Свердловский учебный центр профессиональных квалификаций...

ОБНОВЛЕНИЕ ЗЕМЛИ: Прошло более трех лет с тех пор, как Совет Министров СССР и Центральный Комитет ВКП...

Построение спирали Архимеда: Спираль Архимеда- плоская кривая линия, которую описывает точка, движущаяся равномерно вращающемуся радиусу...


© 2015-2017 lektsii.org - Контакты

Ген: 0.029 с.