1451

Расчет электрических цепей

Практическая работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Расчет параметров эквивалентного источника. Расчет электрических цепей постоянного тока. Расчет электрических цепей переменного тока. Расчет резонансных схем.

Русский

2013-01-06

298 KB

50 чел.

УО ПГУ

Полоцкий государственный университет

Расчетно-графическая работа №1

Выполнил: студент ФИТ

группы 10ВС Шлапков Андрей

Проверил:  Калинцев С.В.

Полоцк 2011

Содержание:

Задание 1. Расчет параметров эквивалентного источника                - 3ы

Задание 2. Расчет электрических цепей постоянного тока               - 5

Задание 3. Расчет электрических цепей переменного тока                - 10

Задание 4. Расчет резонансных схем                                                       - 13

Список используемой  литературы                                                         - 16


Задание 1

Расчет параметров эквивалентного источника

Для схемы, приведенной на рис. 1.1, требуется рассчитать значения параметров эквивалентных источников напряжения rи и Eи по отношению к зажимам a и b. Значения параметров элементов схем приведены в табл. 1.1

Значения параметров элементов схем

Сопротивления, Ом

Токи, А

Напряжение, В

R1

R2

R3

R4

J1

J2

E1

E2

30

10

20

20

6

4

0

0

Табл. 1.1

Рис.1.1

Расчетная часть

R32 = R3R4/R3+R4=400/40=10 Ом

Преобразуем схему к виду:

Рис.1.2

Преобразуем схему к виду:

E1=J1R1=6*10=60В

E2=J2R1=4*30=120В

                        Рис. 1.3

Далее можно преобразовать схему к виду:

Rобщ = R1 + R2 + R34  = 30+10+10=50 Ом

Eобщ=E1+E2=120+60=180В


Задание 2. Расчет электрических цепей постоянного тока.

Для схемы, представленной на рис.2.1, определить токи в каждой ветви, составить баланс мощностей, построить потенциальную диаграмму для контура, содержащего не менее двух ЭДС. Задачу решить с помощью законов Кирхгофа, а также методами контурных токов, узловых напряжений и эквивалентного генератора. Результат проверить путем составления баланса мощностей.

Рис.2.1

E1, B

E2, B

E3, B

R1, Ом

R2, Ом

R3, Ом

R4, Ом

R5, Ом

R12, Ом

80

120

100

0.3

0.4

0.5

5

3.5

5

Табл.2.1

Расчетная часть

Найдем токи, методом контурных токов:

Выберем направление обхода по часовой стрелке и составим систему уравнений

I1(R1+R4+R2)-I2R2=E1+E2

I2(R2+R12)-I3R12=-E2

I3(R3+R5+R12)-I2R12=-E3

Подставим значения:

Решив данную систему в MathCAD получим следующие значения:

I1=30.3895

I2=-66.949

I3=-48.305

Находим исходные токи

I1=i1=i4=30.38 A

I3=i3=i5=48.305 A

i2=I1-I2=97.3385 A

i12=I2-I3=-18.644 A

Найдем токи, методом узловых потенциалов:

Пусть потенциал в точке 0 будет равен 0. Тогда схема будем иметь вид.

Находим потенциал в точке 1:

-264.91+3.0886φ1=0

φ1=85.77025 В

Находим токи в цепи:

I1=  =  = 31.2774 А

I2=  =

I3=  =

I2=  =

Найдем токи, по законам Кирхгофа:

Cоставим систему уравнений, состоящую из 4 неизвестных. По 1 закону Кирхгофа мы имеем уравнение:

I2+I4-I2-I3=0

По 2 закону Кирхгофа мы получим следующую систему:

I1(R1+R4)+I2R2=E1+E2

I3R12-I2R2=-E2

I4(R3+R5)+I3R12=E3

Решаем систему уравнений

Решив данную систему в MathCAD получим следующие результаты:

I1=30.7183

I2=92.9816

I3=-16.5614

I4=45.7018

Найдем токи, методом эквивалентного генератора:

Ветвь с резистором R12 разрываем и заменяем зажимами:

Преобразуем цепь в данный вид:

Все расчеты проводим в системе MathCAD:

Следовательно токи равны:

I1= 31.7402

I2=92.9816

I3=- 18.5428

I4= 45.8550

Погрешность при сравнении 4 методов  меньше 5%.

Результат проверим путем составления баланса мощностей

Имеем погрешность 14%.

Построим потенциальную диаграмму:

φa=0

φb=φa-I1R1=0-9.215=-9.215

φc= φb+E1=-9.215-80=70.785

φd= φc-I1R4=-82.8065

φf= -φd+E2=37.1935

φz= φf-I2R2=-34.229+37.1435=2.9145

Задание 3. Расчет электрических цепей переменного тока

Для схемы электрической цепи, приведенной на рис.3.1, выполнить следующее:

1)рассчитать комплексы действующих значений токов во всех ветвях, воспользовавшись методом контурных токов;

2)построить топографическую диаграмму комплексных потенциалов точек схемы, совмещенную с векторной диаграммой токов;

3)составить баланс активных и реактивных мощностей.

Рис.3.1

E1

E2

L1,

мГн

С1,

мкФ

С2,

мкФ

L3,

мГн

С3,

мкФ

R2,

Ом

Амплитуда,

В

f,

Гц

φ,

град.

Амплитуда,

В

f,

Гц

φ,

град.

180

60

100

141

50

0

22

72

7

39

14

70

Табл.3.1

Расчетная часть

Все расчеты проводим в системе MathCAD:

Где Ik1, Ik3, Ik2 – контурные токи в соответствующих узлах.

Составим баланс активных и реактивных мощностей. Все расчеты проводим в системе MathCAD.

Мощности S1, S2 равны.

Построим топографическую диаграмму комплексных потенциалов:

Построим векторную диаграмму токов:


Задание 4. Расчет резонансных схем

Для схемы, приведенной на рис. 4.1, требуется определить резонансные частоты и построить график частотной характеристики входного сопротивления (или входной проводимости). Параметры схемы имеют значения, приведенные в табл.4.1, где L0=1 мГн,  C0=1мкФ.

Рис.4.1

L1/L0

L2/L0

L3/L0

C1/C0

C2/C0

C3/C0

7

5

2

6

5

1

Табл.4.1

Расчетная часть

Нам нужно преобразовать схему в несколько шагов:

1)

2)

3)

4)

Все расчеты проводим в системы MathCAD.


График частотной характеристики входного сопротивления:

Список используемой  литературы:

  1.  Стафеев, А.В. Электротехника : учеб. пособие / А. В. Стафеев. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006
  2.  Бессонов, Л.А. Сборник задач по теоретическим основам электротехники / Л.А. Бессонов. – М. : Высш. шк., 2000. -528с.
  3.  Прянишников, В.А. Электротехника и ТОЭ в примерах и задачах / В.А. Пряшников. –М. : Высш. шк., 2003. -336с.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

36988. Розрахунок струмів КЗ в низьковольтній розподільній мережі 90 KB
  7 Розрахункова схема низьковольтної електричної мережі Початкове без врахування нагріву провідників значення періодичної складової струму КЗ 1.8 Схема заміщення для розрахунку струмів КЗ в низьковольтній мережі Активний опір кабельної лінії з врахуванням нагріву провідників при КЗ 1.
36989. Понятие и правовое значение принципов международного права 137.5 KB
  Основные принципы международного права являются универсальными и не включают отраслевых принципов; основные принципы международного права имеют характер общепризнанных; основные принципы международного права являются принципами jus cogens.
36990. Дослідження особливостей побудови діаграми класів 15.18 KB
  Завдання: Створити модель класів для описання неорієнтованих графів. Розширте діаграму класів з попереднього завдання додавши до неї відомості про розміщення вершин графу товщину та колір дуг. Створіть модель класів для опису орієнтованих графів.
36991. Основи роботи в середовищі MATLAB 255 KB
  Важливу роль у MTLB відіграють спеціалізовані групи програм пакети так звані Toolbox в яких зібрані функції для розвязування окремих класів задач наприклад PDE Toolbox Spline Toolbox та інші. Введення кожної команди виразу або функції повинно завершуватись натисненням клавіші Enter в результаті чого в командному вікні нижче введеної команди виводиться результат її виконання або інші повідомлення системи наприклад повідомлення про помилку. Вбудовані елементарні математичні функції В середовищі MTLB існує досить велика кількість...
36992. Знайомство з основними пристроями Photoshop 1.07 MB
  Створіть новий слой ShiftCtrlN. Примітка: для того щоб бачити координати курсору в області зображення у пікселях на панелі Info викликайте контекстне меню натиснувши на кнопку оберіть пункт меню Plette Options та в діалоговому меню Info Options змініть значення Rule Units на Pixels Продублюйте цей слой два рази. Для цього на панелі Lyers натисніть правою кнопкою миші по вашому слою та оберіть пункт контекстного меню Duplicte Lyer або перетягніть слой на значок Crete New Lyer. Виділіть слой натисніть CtrlT та вкажіть необхідний...
36993. Віддалена робота (OC Windows 2003 Server, OC Linux) 608.5 KB
  Rdmin одна з найкращих програм віддаленого адміністрування для платформи Windows яка дозволяє повноцінно працювати одразу на кількох віддалених компютерах за допомогою звичайного графічного інтерфейсу. Віддалене адміністрування Загальні завдання Підключення до іншого компютера за допомогою підключення до віддаленого робочого стола Підключення до робочого стола при ввімкнутому брандмауері Windows Використання служби Віддаленої допомоги Windows для надання допомоги в разі виникнення неполадок з компютером Надання службі...
36994. Методи видалення з води дисперсних біологічних домішок 131 KB
  Звичайно на руйнування бактеріальних клітин витрачається лише незначна частина хлору що вводиться в воду. Велика частина його йде на реакції з різними органічними і мінеральними домішками води що протікають з різною швидкістю. У залежності від концентрації хлору рН температури води й інших факторів вони можуть зупинятися на тій чи іншій стадії.
36995. Чисельне диференціювання 25.5 KB
  Чисельне диференціювання Задані похідна шуканої функції Fx та значення шуканої функції у певній точці F=x0. Необхідно побудувати графік функції Fx.2= Тестування бажано провести на: Fx = 2Fx x Fx = 2x Fx = sinx Метод РунгеКутта Аналогічно до попереднього методу задані похідна від шуканої функції y=Fx y та значення шуканої функції у початковій точці yx0=y0 Тоді обчислюємо за наступними формулами: k1=hFxn yn k2=hFxn2h 3 yn2h k1 yn1=ynk13k2 4.