Расчет разветвленной цепи постоянного тока Расчет переходных процессов

Примеры выполнения курсовой работы по электротехнике

 Пример Для питания постоянным током потребителя мощностью Рd = 800 Вт при напряжении Ud = 150 B необходимо собрать мостовую схему двухполупериодного выпрямления, подобрав диоды, технические данные которых приведены в таблице 2. Начертить схему выпрямителя.

Дано: Pd = 800 Вт; Ud = 150 B.

Определить: Выбрать тип диодов, начертить схему выпрямителя.

Решение 1 Определим ток потребителя из формулы мощности

Pd = UdId → Id = Pd/Ud = 800/150 = 5,33 A

2 Найдем напряжение, действующее на диод в непроводящий период, Uв для мостовой схемы:

Uв = 1,57 Ud = 1,57 ∙ 150 = 235,5 В.

3 По данным Id = 5,33 A и Uв = 235,5 В и по таблице 2 выбираем тип диода, исходя из условий Iдоп≥0,5 Id и Uобр ≥Uв. Таким будет диод Д231Б, у которого

Iдоп = 5 А > 0,5 Id = 0,5 ∙ 5,33 = 2,56 А и Uобр = 300 В > Uв = 235,5 В.

Выполним схему рисунок 26 (а,б) (а - по ГОСТу; б - часто встречающаяся). Нарисуем эквивалентную электрическую схему с эквивалентным генератором. На схеме произвольно выбрано положительно направление ЭДС Ег. Это позволяет записать для режима холостого хода эквивалентного генератора с отключенной ветвью

Для закрепления материала рекомендуется решить задачи, к которым даны ответы для возможности самопроверки.

Задача 9 От выпрямителя необходимо получить напряжение постоянного тока Ud = 80 B при мощности Pd = 800 Вт. Схема выпрямителя однополупериодная (рисунок 24). Подобрать диод для такой схемы, используя данные таблицы 2.

Ответ: диод Д231.

Задача 10 От двухполупериодной схемы выпрямления с выводом от средней точки вторичной обмотки трансформатора (рисунок 25) необходимо получить напряжение постоянного тока Ud = 100 B при мощности Pd = 1000 Вт. Используя данные таблицы 2 подобрать типы диодов.

Ответ: диоды Д232.

Задача 11 Двухполупериодная однофазная мостовая схема дает напряжение постоянного тока Ud = 100 В при мощности Pd = 1000 Вт. Диоды в схеме (рисунок 26) вышли из строя. Используя данные таблицы 2 подобрать типы диодов для такой схемы.

Ответ: диоды Д215.

Задача 3. Определите общее сопротивление цепи между точками А и В

Решение.

Для решения задачи, как обычно, мысленно подключим к точками А и В источник тока с напряжением U0.

Из анализа схемы видно, что приведенная цепь имеет скрытую симметрию – она переходит сама в себя при двух последовательных отображениях во взаимно перпендикулярных плоскостях. Следовательно, токи текущие через соответствующие элементы цепи равны. Обозначим через I – токи, текущие через горизонтально расположенные резисторы сопротивлением 2 Ом, а через J – через вертикально расположенные резисторы 2 Ом.

Тогда для контура АСЕ при обходе его по часовой стрелке справедливо уравнение:

,

а для контура ACDB содержащего источник U0:

.

Решая уравнения, получаем   и

Не всегда решение задачи оптимально при использовании правил Кирхгофа. В некоторых случаях ответ более просто можно получить используя метод наложения токов или метод двух узлов.

1.31. Найдите диаметр и длину нихромовой проволоки для нагревательного элемента напряжением 220 В мощностью 600 Вт, если допустимая плотность тока 7,5 А/мм2, а удельное сопротивление нихрома 1,25 Ом·мм2/м.

Ответ: Æ0,68 мм, длина 23,3 м.

1.32. Сушильная камера имеет размеры 4´2´2 м, каждые четверть часа воздух камеры заменяют холодным t=10оС. Найдите количество электроэнергии расходуемой в камере за 7 часовую смену, если воздух в ней нагревается до 60оС, теплоемкость воздуха 240 кал/кг·град, а плотность воздуха 1,29 кг/м3, КПД камеры 80%.

Ответ: »10 кВт×час.

Линейные электрические цепи синусоидального тока.

2.1. В схеме, представленной на рис. 2.1, приборы показывают: U=220 В, I=0,4 А, Р=20 Вт. Рассчитайте индуктивность катушки, при включении которой наступит резонанс напряжений. Частота промышленная.

Ответ: 1,7 Гн.

2.2. По данным задачи 2.1 рассчитайте индуктивность катушки, при включении которой параллельно цепи R-C наступит резонанс токов.

Ответ: 1,8 Гн.

2.3. В схеме, представленной на рис. 2.2, приборы показывают: U=220 В, I=0,4 А, Р=10 Вт. Найдите реактивную мощность и угол сдвига фаз между током и напряжением.

Ответ: 83о; 87 ВАр.

1.10. Можно ли использовать реостат с номинальным сопротивлением 200 Ом и номинальным током 1 А для регулирования напряжения приемника, имеющего сопротивление Rп= 100 Ом, в диапазоне 75-150 В? Напряжение сети 220 В (рис. 1.7.).

Ответ: нельзя.

 


1.11. Подберите реостат для регулирования напряжения приемника в диапазоне 75-150 В. Сопротивление приемника 100 Ом, а напряжение сети 220 В. Схема включения реостата представлена на рис. 1.7.

Ответ: Rр > 193,3 Ом, IНр > 1,5 А.


Метод узловых потенциалов