Рефетека.ру / Физика

Контрольная работа: Расчет электрической цепи

1. Расчет линейной электрической цепи при периодическом несинусоидальном напряжении


Расчет электрической цепи


Задание 6

Приложенное несинусоидальное напряжение описано выражением:

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи



Решение


Найти действующее напряжение Расчет электрической цепи.


Расчет электрической цепи;


Расчет электрической цепи;Расчет электрической цепи; Расчет электрической цепи

Приложенное несинусоидальное напряжение будет описано рядом:

Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи

Действующее напряжение Расчет электрической цепи.

Вычислить сопротивления цепи Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи и токи Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи на неразветвленном участке цепи от действия каждой гармоники приложенного напряжения.

Сопротивление цепи постоянному току (w = 0)

Расчет электрической цепи

Постоянная составляющая тока на неразветвленном участке цепи


Расчет электрической цепи


Сопротивление цепи на частоте w (для первой гармоники)


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Комплексная амплитуда тока первой гармоники на неразветвленном участке цепи


Расчет электрической цепи; Расчет электрической цепи


Ток первой гармоники на неразветвленном участке цепи

Расчет электрической цепи.

Сопротивление цепи на частоте 3w (для третьей гармоники)


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи


Комплексная амплитуда тока третьей гармоники на неразветвленном участке цепи


Расчет электрической цепи; Расчет электрической цепи.


Ток третьей гармоники на неразветвленном участке цепи

Расчет электрической цепи.

Определить мгновенный ток Расчет электрической цепи на неразветвленном участке и действующий ток Расчет электрической цепи.

Ток на неразветвленном участке цепи

Расчет электрической цепи;


Расчет электрической цепи.

Действующее значение тока на неразветвленном участке цепи


Расчет электрической цепи;


Расчет электрической цепи.

Рассчитать активную Расчет электрической цепи и полную Расчет электрической цепи мощности цепи.

Активная мощность цепи


Расчет электрической цепи;


Расчет электрической цепи; Расчет электрической цепи; Расчет электрической цепи,

где b1, b3, b5 – начальные фазы гармоник напряжения;

a1, a3, a5 – начальные фазы гармоник тока.

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Полная мощность цепи

Расчет электрической цепи; Расчет электрической цепи.

Построить кривые Расчет электрической цепи, Расчет электрической цепи.

Периодическая несинусоидальная ЭДС и ее представление тремя гармониками.


Расчет электрической цепи


2. Расчет не симметричной трехфазной цепи


Дана схема 8

Задание 6

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи



Решение

Для симметричного источника, соединенного звездой, при ЭДС фазы А Расчет электрической цепи

ЭДС фаз В и С:Расчет электрической цепи;

Расчет электрической цепи.

Расчетная схема содержит два узла – Расчет электрической цепи и Расчет электрической цепи. Принимая потенциал узла Расчет электрической цепи, в соответствии с методом узловых потенциалов получим:


Расчет электрической цепи,


где Расчет электрической цепи;

Расчет электрической цепи;


Расчет электрической цепи;


Расчет электрической цепи;


Так как: Расчет электрической цепи.

То с учетом приведенных обозначений потенциал в точке Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи.


Тогда смещение напряжения относительно нейтрали источника N


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи


Линейные токи:


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи


Составить баланс мощностей

Комплексная мощность источника


Расчет электрической цепи;


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Активная мощность цепи равна суммарной мощности потерь в резисторах:


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи.

Реактивная мощность цепи


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи.

Видно, что баланс мощностей сошелся:

Расчет электрической цепи.

Расчет электрической цепи.

Напряжения на фазах нагрузки:

Расчет электрической цепи; Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи; Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи;

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи;Расчет электрической цепи

Токи:

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Построить в масштабе векторную диаграмму токов и потенциальную топографическую диаграмму напряжений,

Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи.

Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи,

Расчет электрической цепи,

Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи

Все вектора строятся на комплексной координатной плоскости.

Можно сначала построить вектора напряжений в ветвях, а потом провести вектор из начала координат в точку, в которой сойдутся напряжения ветвей, этот вектор должен соответствовать вектору напряжения смещения нормали. Проводим вектор Расчет электрической цепи так, чтоб он заканчивался в конце вектора Расчет электрической цепи, проводим векторРасчет электрической цепи так, чтоб он заканчивался в конце вектора Расчет электрической цепи. Проводим вектор Расчет электрической цепитак, чтоб он заканчивался в конце вектора Расчет электрической цепи. Проводим векторРасчет электрической цепи так, чтоб он заканчивался в конце вектора Расчет электрической цепи.

Векторы Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи, начинаются из одной точки.

Проведем из этой точки вектор в начало координат и у нас получится вектор напряжение смещения нейтрали Расчет электрической цепи. Вектора токов строим из начала координат.


Расчет электрической цепи


По диаграмме можно определить напряжение нейтрали:

Расчет электрической цепи или Расчет электрической цепи


3. Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами, включенных на постоянное напряжение


Дана схема

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи


Решение

Установившийся режим до коммутации. Имеет место установившийся режим постоянных токов


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи; Расчет электрической цепи;

Расчет электрической цепи;

Расчет электрической цепи

При t = 0–

Расчет электрической цепи, Расчет электрической цепи.

Дифференциальные уравнения описывают токи и напряжения с момента времени t = 0+.


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Принужденные составляющие находятся для установившегося режима, наступающего после переходного процесса.


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Определение корней характеристического уравнения. Входное комплексное сопротивление переменному току схемы для послекоммутационного состояния.


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Заменяя далее j w на р и приравнивая полученный результат к нулю, получаем


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Характеристическое уравнение имеет корни:

Расчет электрической цепи,

Расчет электрической цепи

Следовательно, имеет место апериодический переходный режим.

Определение постоянных. В результате расчета получены следующие выражения для неизвестных:


Расчет электрической цепи


На этом этапе система диф. уравнений записывается для момента времени t = 0+ и после подстановки параметров с учетом равенств


Расчет электрической цепи Расчет электрической цепи


получаем:


Расчет электрической цепиРасчет электрической цепи

Расчет электрической цепиРасчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Решение системы дает:


Расчет электрической цепи, Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи


Для нахождения Расчет электрической цепи и Расчет электрической цепи продифференцируем первое и третье уравнения системы, запишем их при t = 0+ и подставим известные величины:


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Затем выражения для тока в индуктивности и напряжения на емкости и их производные записываются для момента времени t = 0+:


Расчет электрической цепи


После подстановки получим:


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи


Решение систем:

Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепи


Получим:


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Для построения графиков возьмем шаг: Расчет электрической цепи.

Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепиРасчет электрической цепи


Изобразим график функции напряжения на конденсаторе:

Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Из системы диф. уравнений:

Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Изобразим график функции первого тока:

Из системы диф. уравнений:

Расчет электрической цепи – первое уравнение.

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи

Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепиРасчет электрической цепи


Изобразим график функции третьего тока:


Расчет электрической цепи


Нанесем все токи на одну координатную плоскость:

Расчет электрической цепи,Расчет электрической цепиРасчет электрической цепи

Расчет электрической цепи, Расчет электрической цепи


Расчет электрической цепиРасчет электрической цепиРасчет электрической цепи

Похожие работы:

  1. • Теория электрических цепей
  2. • Расчёт электрической цепи
  3. • Расчет линейной электрической цепи
  4. • Электрические цепи постоянного тока
  5. • Расчёт электрических цепей
  6. • Методы расчета электрических цепей постоянного тока
  7. • Электрические цепи с нелинейными преобразователями и ...
  8. • Метод Гаусса для расчета электрических цепей
  9. • Анализ электрического состояния линейных ...
  10. • Резистивные электрические цепи и методы их расчета
  11. • Цепи постоянного тока
  12. • Расчет электрических цепей синусоидального тока
  13. • Определение функций электрической цепи и расчет их частотных ...
  14. •  ... определения и законы в теории электрических цепей
  15. • Анализ линейных электрических цепей
  16. • Определение функций электрической цепи и расчет их частотных ...
  17. • Расчет электрической цепи постоянного тока
  18. • Исследование электрических цепей
  19. • Основные теоремы теории электрических цепей
Рефетека ру refoteka@gmail.com