Расчет разветвленной цепи постоянного тока Расчет переходных процессов

Примеры выполнения курсовой работы по электротехнике

Прежде, чем написать закон изменения тока в цепи, можно построить векторную диаграмму, из которой можно определить, опережает или отстает ток по фазе от приложенного напряжения.

На векторной диаграмме должны быть представлены в векторной форме все токи и напряжения, реально существующие в цепи. Из рисунка 2.9 видно, что по всем элементам цепи протекает один и тот же ток. На всех сопротивлениях он вызывает падения напряжений, сумма которых равна сетевому напряжению (согласно второму закону Кирхгофа).

Как правило, векторная диаграмма отроится для действующих значений токов и напряжений. Ток рассчитан в п. 11.2.3. Определим величины падений напряжений на сопротивлениях:

Выбирают масштабы для тока и напряжения. Пусть, например, в 1 см. содержится 0,1 А, и в 1 см, - 2 В. Построение векторной диаграммы для цепи с последовательным соединением элементов удобнее начать с вектора тока. От произвольной точки плоскости в произвольном направлении откладывают вектор тока I (рисунок 2.10)

Напряжение на активном сопротивлении r1 совпадает по фазе с током, поэтому вектор Ur совпадает по направлению с вектором тока I. Абсолютное значение фазного напряжения короткого замыкания.

Напряжение на катушке UL, опережает ток по фазе на 90° . Из конца вектора Url откладывают вектор Ul под углом 90°, причем, угол отсчитывают от вектора тока против часовой стрелки.

Напряжение на конденсаторе отстает от тока по фазе на угол девяносто градусов. Поэтому от конца вектора UL. откладывают вектор Uc под углом 90° по отношению к вектору тока, причем, угол отсчитывается по часовой стрелке. Интегральные микросхемы Постоянное усложнение схем электронных устройств привело к существенному увеличению количества входящих в них элементов. В связи с этим возникает проблема все большей миниатюризации электронных приборов. Это стало возможным только на базе современного научно-технического направления электроники – микроэлектроники, основным принципом которой является объединение в одном сложном микроэлементе многих простейших – диодов, транзисторов, резисторов, конденсаторов и др

Напряжение на сопротивлении r2 совпадает с током по фазе. Поэтому от конца вектора UL откладывают вектор UI, параллельно вектору тока. Направления векторов Ur2 и /должны совпадать.

Так как по второму закону Кирхгофа можно записать:

то, соединяя начало вектора Ur1 с концом вектора Ur2, получают вектор сетевого напряжения U. Из рисунка 2.10 видно, что вектор сетевого напряжения отстает по фазе от вектора тока, следовательно, полное сопротивление цепи носит активно-емкостный характер.

11.4. Известно, что в линейных электрические цепях ток изменяется по синусоидальному закону, если по этому же закону изменяется питающее напряжение.

По условию

Вектор тока опережает вектор сетевого напряжения на угол fi, следовательно, закон изменения тока в цепи по рисунку 2.10 можно написать так:

Определим численное значение угла fi:

«Минус» свидетельствует о том, что вектор напряжения является отстающим по фазе. Это равнозначно утверждению: вектор тока является опережающим по фазе. Поэтому в формулу закона изменения тока величина угла войдет со знаком «плюс».

4.20. Трехфазный трансформатор работает на осветительную сеть с нагрузкой 45 кВт. Напряжение на первичной обмотке 6000 В, а на вторичной - 220 В. Найдите токи обмоток трансформатора, если они соединены по схеме Y/Y и трансформатор работает с КПД 0,9.

Ответ: I1=4,8 А, I2=118 А.

Электрические машины.

5.1. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет следующие номинальные данные: Рн=4,5 кВт, nн=1440 об/мин, Мmax/Мном=2,2, Мп/Мном=1,9. Найдите пусковой и максимальный моменты.

Ответ: Мmax=65,6 Н×м, Мп=56,7 Н×м.

5.2. В таблице представлены технические данные двигателя 4А132М8У3

Рн, кВт

nн, об/мин

hн, %

cosjн

Iп/Iн

Мп/Мн

Мmax/Мн

5,5

720

83

0,74

5,5

1,9

2,6

 Найдите пусковой и максимальный моменты двигателя, а также пусковой ток при питании двигателя от сети с линейным напряжением 220 В.

Ответ: Мп=138,6 Н×м, Iп=129,4 А, Мmax=189,7 Н×м.

По условиям задачи 1.2. найдите токи во всех ветвях цепи методом контурных токов и составьте баланс мощностей.

По условиям задачи 1.2. найдите токи во всех ветвях цепи методом наложения и составьте баланс мощностей.

На рис. 1.2 приведена схема неразветвленной цепи со следующими параметрами: Е1 = 24 В, r1 = 1 Ом, E2= E3= 6 В, r2 = r3 = 0,25 Ом, R1= 6 Ом, R2= 2 Ом, R3= 2,5 Ом. Постройте потенциальную диаграмму и укажите в каком режиме работает каждый из источников.

Ответ: Е1 – генерирует энергию, E2 и E3 – потребляют энергию.


Метод узловых потенциалов