Контрольные и лабораторные по электротехнике

Электротехника расчеты в MATLAB Базовый курс по электротехнике Оборудование атомной станции Расчет электрических цепей

Контрольная работа № 3. Расчет цепи синусоидального переменного тока

Задание на контрольную работу

Контрольная работа № 3 представляет собой расчетное задание, в котором требуется произвести расчет токов всех ветвей заданной электрической цепи с двумя источниками энергии, активными и разнохарактерными реактивными сопротивлениями.

Обобщенная схема, из которой формируются индивидуальные расчетные схемы, представлена на рис. 24.

Например, в некотором варианте параметры источников и сопротивлений заданы в табл. 6.1.

Таблица 6.1

, В

, А

, c–1

, Ом

, Ом

, Ом

, Ом

20

0,04

314

500

300

400

0

 

Продолжение табл. 6.1

0

0

1,911 Гн

12,74 мкФ

По данным табл. 6.1 из схемы на рис. 24 формируется индивидуальная схема, показанная на рис. 25.

Рис. 25

В контрольной работе необходимо выполнить следующее задание:

1. Составить в общем виде уравнения электрического равновесия цепи по законам Кирхгофа, методом контурных токов, методом узловых потенциалов. Одним из этих методов по выбору студента рассчитать токи всех ветвей. Осуществить проверку расчетов балансом активной и реактивной мощностей.

2. Методом эквивалентного генератора определить ток:

во второй ветви (для вариантов №№ 1—10);

в третьей ветви (для вариантов №№ 11—20);

в четвертой ветви (для вариантов №№ 21—30).

Номер ветви здесь соответствует индексу элементов нагрузок.

3. Построить точную векторную диаграмму напряжений цепи, указав масштаб.

4. Записать мгновенное значение тока через источник э.д.с.


Индивидуальные данные берутся из табл. П.2.1.

Правила оформления ПЗ остаются такими же, как в п. 5.3, но только результаты расчетов для комплексных чисел должны представляться и в алгебраической, и в показательной формах.

Пример выполнения контрольной работы №3

Используем для расчета схему на рис. 25 с параметрами элементов в соответствии с табл. 6.1.

Предварительно определим реактивные сопротивления:

 Ом;

 Ом.

1. Расчет цепи методом контурных токов.

В схеме пять ветвей (), три узла (), один источник тока (). Число независимых уравнений по методу контурных токов

Выбираем направления контурных токов и путь протекания тока источника тока в соответствии с рис. 25 и составляем систему уравнений:

.

Подставляем численные значения величин и находим контурные токи:

,

 А. 

 А.

По контурным токам определяем токи в ветвях:

А;

 A;

A;

A.

Ток источника тока здесь можно было бы направить и по ветви с индуктивностью. Значение контурного тока  при этом изменилось бы, но токи в ветвях остались бы прежние.

2. Проверка баланса мощностей.

Вычислим комплекс:

Активная мощность источников

 Вт.

Реактивная мощность источников

 Вар.

Активная мощность нагрузок

 Вт.

Реактивная мощность нагрузок

 Вар.

Из результатов расчетов видно, что с учетом погрешностей вычислений баланс активной и реактивной мощностей выполняется.

На главную