Xreferat.com » Рефераты по физике » Расчет параметров электрической цепи

Расчет параметров электрической цепи

Размещено на /

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электротехники


Расчетно-графическая работа

Тема: «Расчет параметров электрической цепи»


Выполнили: студенты 4 курса

2 эа группы АЭФ

Джунковский В.В., Дацук Е.В.

Проверил: Громова В.С.


Минск – 2010


Задание


Вариант 51

Схема 3.11


Расчет параметров электрической цепи


Дано:

E1 =125 B

E2 =34 B

R1 =10 Ом

R2 =40 Ом

R3 =50 Ом

R4 =17.5 Ом

R5 =75 Ом

R6 =20 Ом

J =0.2 А

Требуется:

1. Составить на основе законов Кирхгофа систему уравнений для расчета токов во всех ветвях схемы.

2. Определить токи во всех ветвях схемы методом контурных токов. Расчет системы уравнений выполнить методом определителей.

3. Составить уравнения для расчета токов во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов.

4. Составить баланс мощностей, вычислив суммарную мощность источников и суммарную мощность приемников.

5. Определить ток I1 методом эквивалентного генератора.

ток генератор уравнение

Расчет параметров электрической цепи


1. Определяем по первому закону Кирхгофа токи в ветвях относительно узлов а,b, с (смотреть рис.2)


Узел а: I2-I4+Iк-I1=0

Узел b: I4 -I3 -I6=0

Узел с: I3+I1-I5=0

Составим уравнения по второму закону Кирхгофа (смотреть рис.2).

контур abcа : I4 R4+I3 R3-I1 R1=E1

контур bcdb : I3 R3+I5 R5- I6 R6=E1

контур acdа : I1 R1+I5 R5+ I2 R2=E2

Из составленных уравнений составим систему и подставим все известные величины


Расчет параметров электрической цепиI2-I4+0.2Iк-I1=0

I4 -I3 -I6=0

I3+I1-I5=0

10I1+50I3+17.5I4=125

50I3+75I5-40I2=125

17.5I4-20I6-50I5=34


2. Определим токи во всех ветвях схемы методом контурных токов


Выберем независимые контуры и придадим им контурные токи. Составим уравнения по второму закону Кирхгофа (смотреть рис.3).


Расчет параметров электрической цепиI11(R1+R3+R4) -I22R3-I33R1=E1

I22(R6+R5+R3)-I11R3-I33R5 =-E1

I33(R2+R1+R5)-I22R5-I11R1-Iк1R2=E2


77.5I11-50I22-10I33=125

Расчет параметров электрической цепи-50I11+145I22-75I33=-125

-10I11-75I22+125I33=42


Расчет параметров электрической цепи


Рассчитаем систему методом определителей:

Расчет параметров электрической цепи

Расчет параметров электрической цепиРасчет параметров электрической цепиРасчет параметров электрической цепиРасчет параметров электрической цепи

Расчет параметров электрической цепи

Расчет параметров электрической цепиРассчитываем токи:

I1=I33-I11=-1.196 A

I2=I33-Ik=0.202 A

I3= I11-I22=1.701 A

I4=I11=1.598 A

I5=I33-I22=0.505 A

I6=I22=-0.103 A

Сделаем проверку по второму закону Кирхгофа.


I4 R4+I3 R3-I1 R1=E1


27,965+85,05+ 11,96=125

I3 R3+I5 R5- I6 R6=E1

85,05+37,875+2,06=125

I1 R1+I5 R5+ I2 R2=E2

-11,96+37,875+8,08=34


3. Составляем уравнение для расчета токов во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов


Неизвестными в этом методе будут потенциалы поэтому один потенциал (потенциал узла b) примем за 0, а остальные посчитаем. Токи найдем по закону Ома. Составляем уравнение для расчета потенциала:


Узел b: ϕb=0

Узел a: ϕa(Расчет параметров электрической цепи+Расчет параметров электрической цепи+Расчет параметров электрической цепи)-ϕcРасчет параметров электрической цепи-ϕdРасчет параметров электрической цепи=E2Расчет параметров электрической цепи+J

Узел c: ϕc(Расчет параметров электрической цепи+Расчет параметров электрической цепи+Расчет параметров электрической цепи)-ϕaРасчет параметров электрической цепи-ϕdРасчет параметров электрической цепи=E2Расчет параметров электрической цепи

Узел d: ϕd(Расчет параметров электрической цепи+Расчет параметров электрической цепи+Расчет параметров электрической цепи)-ϕaРасчет параметров электрической цепи-ϕcРасчет параметров электрической цепи=-E2Расчет параметров электрической цепи-J


В систему, составленную из данных уравнений подставим имеющиеся данные:


Расчет параметров электрической цепи0.182 ϕa – 0.1 ϕc - 0.025 ϕd=0.85+0.2

0.133 ϕc - 0.1 ϕa - 0.013 ϕd=0.68

0.095 ϕd - 0.025 ϕa - 0.013 ϕc=0.85-0.2


Найдем токи по закону Ома:

Расчет параметров электрической цепиРасчет параметров электрической цепиРасчет параметров электрической цепи

Расчет параметров электрической цепиРасчет параметров электрической цепиРасчет параметров электрической цепи

4. Составляем баланс мощностей


Расчет параметров электрической цепи


еРист=еРпр

еРист=еEI-Uаd Ik


Находим напряжение Uаd по второму закону Кирхгофа:


Uаd+I2R2=E2

Uаd=E2-I2R2


Uаd=34-0.202*40=25,92B

Pист=E2 I2+E1 I3+Uаd Ik

Pист=34*0.202+125*1.701+25.92*0.2=224.6 Вт

Pпр=I12R1+ I22R6+ I32R3+ I42R4+ I52R5+ I62R2

Pпр=(1.196)2*10+(0.202)2*40+(1.701)2*50+(1.598)2*17.5+(0.505)2*75+(0.103)2*20

Pпр=224.6 Вт

Рист=Рпри


5. Определим ток методом эквивалентного генератора


Из первоначальной схемы (рисунок 1) определим активный двухполосник (рисунок 5).


Расчет параметров электрической цепи

Расчет параметров электрической цепиОпределим напряжение холостого хода методом контурных токов. Для этого в двухполюснике зададим контурные токи (рисунок 5) и по второму закону Кирхгофа определим их.


Расчет параметров электрической цепиI11(R2+R4+R6)-I22R6-JR2=E2

I22(R2+R5+R4)-I11R6 =E1

Расчет параметров электрической цепи77.5I11-20I22=42

-20I11+145I22=125


Расчет параметров электрической цепи

Через контурные токи определим необходимые токи холостого хода.

I4xx= I11=0.792 A

I3xx= I22=0.971 A

Определим напряжение холостого хода по второму закону Кирхгофа.


Uaсxх+I3xxR3+I3xxR3=E1

Uaсxх=-E1+I4xxR4+I3xxR3

Uaсxх=-125+0.792*17.5+0.971*50=-62.59 B


Определим сопротивление входа (рисунок 6)


Расчет параметров электрической цепи


Резисторы R6 , R5 и R3 соединены треугольником, преобразуем их в соединение звездой и найдем их сопротивление.


Расчет параметров электрической цепиРасчет параметров электрической цепиРасчет параметров электрической цепи


Резисторы R2 и Rа соединены также как и резисторы R4 и Rb - последовательно. Найдем их сопротивление и преобразуем схему.


R2a= R2+Ra=40+10.4=40.4 Ом

R4b= R4+Rb=17.5+0.7=18.2 Ом


Расчет параметров электрической цепи


Определим сопротивление выхода. Оно будет равно

Расчет параметров электрической цепи


Определим ток I1

Расчет параметров электрической цепи


Ответ : I1=-1.196 A


Литература


А. Бессонов «Теоретические основы электротехники», Москва 2008г.

В. Левиков «Теория автоматического управления», Минск 2007г.

А. Львова «Основы электроники и микропроцессорной техники», Минск 2007г.

Размещено на

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: