Xreferat.com » Рефераты по физике » Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

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 Расчет разветвленной цепи синусоидального тока и Расчет разветвленной цепи синусоидального тока или Расчет разветвленной цепи синусоидального тока;

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 Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Расчет разветвленной цепи синусоидального тока. Начальную фазу ЭДС Расчет разветвленной цепи синусоидального тока принять равной нулю, а начальные фазы ЭДС Расчет разветвленной цепи синусоидального тока и Расчет разветвленной цепи синусоидального тока — значениям Расчет разветвленной цепи синусоидального тока из таблицы.


Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, В

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, В

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, В

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, град.

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Ом

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Ом

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Ом

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Ом

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Ом

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Ом

25 50 75 30 15 20 25 15 20 10

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Гн

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Гн

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, Гн

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, мкФ

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, мкФ

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, мкФ

200 0,1 0,1 0,1 200 400 200

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

1. Считая, что индуктивная связь между катушками отсутствует:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока


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:


Расчет разветвленной цепи синусоидального тока


Преобразуем схему до двух контуров.

Заменим две параллельных ветви R и j XL5 одной эквивалентной с сопротивлением R' и j XL соединенных последовательно. Где ZMN – полное сопротивление этого участка.

ZMN = Расчет разветвленной цепи синусоидального тока = R' + j XL

Таким образом мы получим два контура.

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

И по второму закону Кирхгофа составим два уравнения:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока


В преобразованной схеме рассчитаем токи по методу узловых потенциалов.

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

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока;

где Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока.


Затем определим модули реактивных сопротивлений элементов цепи:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока;

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока;

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока;

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока;

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока.


Определим эквивалентное сопротивление участка MN:

ZMN = Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Т.е. R' = 7,93 Ом; XL = 4 Ом.


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

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, где g1, g2, g3 – проводимости ветвей.


Рассчитаем проводимости каждой из ветвей:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Считаем E1 = E1 = 25 (В); Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Определим токи в каждой из ветвей:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока


Расчет разветвленной цепи синусоидального тока


Произведем проверку, применив первый закон Кирхгофа для узла C:


I3 = I1 + I2 = – 0,57 – j 0,68 +1,17 + j 1,65 = 0,6 + j 0,97

Токи совпадают, следовательно, расчет произведен верно.


Рассчитаем ток в третьей ветви схемы методом эквивалентного генератора.

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Определим напряжение холостого хода относительно зажимов 1-1’

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

где Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального токаРасчет разветвленной цепи синусоидального тока

Сначала определим внутреннее входное сопротивление:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока


Затем определим ток в третьей ветви:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

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


На одной координатной плоскости построим графики i3(t) и e2(t).


Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

где Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока (А)

Тогда: Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Начальная фаза для Расчет разветвленной цепи синусоидального тока: Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, для Расчет разветвленной цепи синусоидального тока: Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

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

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


Расчет разветвленной цепи синусоидального тока


Определим показания ваттметра.

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока


Составим баланс активных и реактивных мощностей.

Должно выполняться условие:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

где P = 76,3 (Вт); Q = - 25,3 (вар) (Характер нагрузки активно-емкостный)

Или Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Первый источник работает в режиме потребителя, второй в режиме генератора.

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Определим погрешности расчета мощности:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока - для активной мощности

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока - для реактивной мощности

Погрешности связаны с округлениями при расчете, они находятся в допустимых пределах.


Построим лучевую диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений для преобразованной цепи.

Определим потенциалы точек.

Пусть Расчет разветвленной цепи синусоидального тока, т.е. Расчет разветвленной цепи синусоидального тока.

Тогда Расчет разветвленной цепи синусоидального тока(В)

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального токаРасчет разветвленной цепи синусоидального токаРасчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Выберем масштаб: Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока;

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока;

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока; Расчет разветвленной цепи синусоидального тока


Расчет разветвленной цепи синусоидального тока


С учетом взаимной индуктивности для исходной схемы составим систему уравнений Кирхгофа для мгновенных значений и в комплексной форме.

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока


Из схемы следует, что обмотки L3 и L5 соединены встречно и связаны взаимной индуктивностью, тогда:


Для контура ABCD:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Для контура CDNOM:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Для контура MON:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Для узла С:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Для узла M:

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Потенциалы точек A, D, N одинаковы.

Выполним развязку индуктивной связи и приведем эквивалентную схему замещения.

Ветви соединены параллельно, таким образом напряжение на всех ветвях одинаково.

Расчет разветвленной цепи синусоидального тока - взаимная индуктивность катушек, где Kсв - коэффициент связи, не превышающий 1.


Расчет разветвленной цепи синусоидального тока

Список использованной литературы:


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

Теоретические основы электротехники. Ч.1: Установившиеся режимы в линейных электрических цепях: Учебное методическое пособие. - Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2001. - 51 с.

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

Теоретические основы электротехники. Ч. 1: Установившиеся режимы в линейных электрических цепях.— Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2001.— 157 с.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: