 |
Анализ и расчёт однофазной цепи переменного тока
|
|
|
|
Для заданного варианта задания 1.2 (см. табл. 1.2):
1.2.1. Выписать значения параметров элементов однофазной цепи переменного тока.
| Рис. 2. Обобщённая схема цепи однофазного переменного тока для вариантов задания КР1-2 |
1.2.2. Пользуясь обобщённой схемой цепи (рис. 2), вычертить в соответствии с ГОСТ расчётную схему цепи (оставляя в её ветвях только указанные в варианте элементы) с обозначением условно положительных направлений напряжений и токов ветвей.
1.2.3. Рассчитать однофазную цепь переменного тока методом преобразования (свёртывания) схемы в следующей последовательности:
а) найти комплекс входного сопротивления схемы Z 1-3, предварительно записав выражения и определив значения комплексов сопротивлений ветвей Z 1, Z 2 и Z 3;
б) определить по закону Ома комплекс входного тока I 1;
в) пользуясь правилом делителя тока, рассчитать комплексы токов I 2 и I 3 в параллельных ветвях схемы;
г) рассчитать комплексы напряжений U 1 и U 23 ветвей;
д) записать выражения комплексов полных мощностей S 1, S 2 и S 3 ветвей и найти их значения;
е) найти комплекс полной мощности S 1-3, потребляемой цепью, и комплекс полной мощности S, отдаваемой цепи источником энергии U, и на их основе определить соответствующие активные и реактивные мощности.
1.2.4. Провести расчёт цепи и проверить условие баланса активных и реактивных мощностей. Допустимые расхождения в балансах мощностей - не более 3-4 %.
1.2.5. По результатам расчёта построить (рекомендуется на миллиметровой бумаге) в комплексной плоскости векторную диаграмму напряжений и токов ветвей исходной схемы цепи, выбрав масштабы для напряжений и токов таким образом, чтобы рисунок с диаграммой занимал не менее половины листа тетради. На векторной диаграмме отметить (стрелками) направления углов сдвига фаз между напряжениями и токами ветвей цепи, а также угол сдвига фаз между напряжением и током на входе цепи.
|
|
|
1.2.6. Провести проверку правильности расчёта задания 1.2 посредством сравнения полученных данных с данными, рассчитанными по программе тренажера МФС, установленного на компьютере в специализированной лаборатории (классе) кафедры. Инструкция по работе с тренажёром выводится на экран дисплея при щелчке мышью на кнопке «Справка», расположенной внизу входного интерфейса тренажера МФС.
1.2.7. Сформулировать выводы по результатам выполненного задания 1.2, отметив, в частности, каков характер нагрузки для источника энергии являет собой исследуемая цепь.
Т а б л и ц а 1.2. Варианты задания 1.2 курсовой работы КР1
| № вар. | U, B | Z 1 | Z 2 | Z 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| R 1, Ом | X L 1, Ом | X C 1, Ом | R 2, Ом | X L 2, Ом | X C 2, Ом | R 3, Ом | X L 3, Ом | X C 3, Ом | ||||||||||||||||||||||||||||||||
| 1 | 36 | 4 | 3 | -- | 20 | 10 | -- | 20 | -- | 40 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2 | 36 | 3 | 4 | -- | 6 | 8 | -- | 8 | -- | 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 3 | 36 | 6 | 8 | -- | 8 | 10 | -- | 6 | -- | 25 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | 36 | 10 | 6 | -- | 12 | -- | 12 | 10 | 20 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 5 | 36 | 6 | 10 | -- | 6 | -- | 8 | 12 | 16 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 6 | 36 | 10 | 10 | -- | 14 | -- | 10 | 16 | 30 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 7 | 36 | 12 | -- | 10 | 18 | -- | 12 | 18 | 24 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 8 | 36 | 14 | -- | 8 | 16 | -- | 20 | 10 | 40 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 9 | 36 | 16 | -- | 6 | 20 | -- | 16 | 14 | 32 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 10 | 127 | 10 | 6 | -- | -- | -- | 12 | 12 | 6 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 11 | 127 | 6 | 8 | -- | -- | -- | 16 | 16 | 8 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 12 | 127 | -- | 12 | -- | 10 | -- | 14 | 24 | 12 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 13 | 127 | -- | 14 | -- | 12 | -- | 10 | 30 | 15 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 14 | 127 | -- | 16 | -- | 16 | -- | 12 | 24 | 20 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 15 | 127 | -- | 18 | -- | 18 | -- | 16 | 22 | 12 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 16 | 127 | -- | 20 | -- | 20 | -- | 20 | 20 | 10 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 17 | 127 | -- | 12 | -- | 22 | -- | 18 | 18 | 12 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 18 | 127 | 6 | 10 | -- | 24 | -- | 14 | 14 | 14 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 19 | 127 | 8 | 6 | -- | 30 | -- | 24 | 12 | 12 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 20 | 220 | 10 | -- | 10 | -- | 20 | -- | 20 | -- | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 21 | 220 | 12 | -- | 12 | -- | 16 | -- | 30 | -- | 15 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 22 | 220 | 14 | -- | 14
| -- | 14 | -- | 40 | -- | 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 23 | 220 | 16 | -- | 16 | -- | 12 | -- | 50 | -- | 25 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 24 | 220 | 20 | -- | 20 | -- | 10 | -- | 60 | -- | 30 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 25 | 220 | -- | -- | 10 | 10 | 30 | -- | -- | -- | 15 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 26 | 220 | -- | -- | 12 | 12 | 40 | -- | -- | -- | 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 27 | 220 | -- | -- | 14 | 14 | 60 | -- | -- | -- | 30 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 28 | 220 | -- | -- | 16 | 16 | 80 | -- | -- | -- | 40 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 29 | 220 | -- | -- | 20 | 20 | 40 | -- | -- | -- | 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 30 | 380 | -- | 20 | -- | 30 | -- | 40 | 40 | 20 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 31 | 380 | -- | 30 | -- | 40 | -- | 30 | 30 | 15 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
Т а б л и ц а 1.2(продолжение) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 32 | 380 | -- | 40 | -- | 50 | -- | 50 | 60 | 30 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 33 | 380 | -- | 60 | -- | 60 | -- | 80 | 80 | 40 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 34 | 380 | -- | 100 | -- | 80 | -- | 60 | 120 | 60 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 35 | 380 | -- | 80 | -- | 70 | -- | 70 | 100 | 50 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 36 | 380 | -- | 120 | -- | 90 | -- | 90 | 140 | 170 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 37 | 380 | -- | 140 | -- | 100 | -- | 80 | 160 | 80 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 38 | 380 | -- | 160 | -- | 120 | -- | 100 | 180 | 90 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 39 | 380 | -- | 200 | -- | 140 | -- | 120 | 200 | 100 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 40 | 500 | 30 | 40 | -- | 40 | -- | 30 | 30 | 60 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 41 | 500 | 40 | -- | 30 | 60 | 80 | -- | 80 | 180 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 42 | 500 | 68 | 80 | -- | -- | -- | 100 | 100 | -- | 200 |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 43 | 500 | 80 | -- | 100 | -- | -- | 120 | 120 | 180 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 4 | 500 | 100 | -- | 120 | -- | -- | 140 | 140 | 240 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 45 | 500 | 120 | -- | 140 | -- | -- | 160 | 160 | 90 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 46 | 500 | 140 | 140 | -- | -- | -- | 200 | 120 | 100 | -- |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 47 | 500 | 160 | 120 | -- | -- | 200 | -- | 200 | -- | 100 |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 48 | 500 | 200 | 160 | -- | -- | 160 | -- | 140 | -- | 80 |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 49 | 500 | 120 | 140 | -- | -- | 140 | -- | 180 | -- | 80 |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 50 | 500 | 100 | -- | 120 | -- | 120 | -- | 200 | -- | 60 |
| |||||||||||||||||||||||||||||
| 51 | 36 | 6 | -- | 8 | -- | 12 | -- | 6 | -- | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 52 | 36 | 8 | -- | 6 | -- | 16 | -- | 8 | -- | 6 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 53 | 36 | 10 | -- | 10 | -- | 20 | -- | 10 | -- | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 54 | 36 | 12 | -- | 12 | -- | 14 | -- | 12 | -- | 15 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 55 | 36 | 14 | -- | 12 | -- | 28 | -- | 14 | -- | 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 56 | 36 | -- | 6 | -- | 6 | -- | 8 | -- | 20 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 57 | 36 | -- | 8 | -- | 8 | -- | 6 | -- | 24 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 58 | 36 | -- | 10 | -- | 10 | -- | 10 | -- | 26 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 59 | 36 | -- | 12 | -- | 12 | -- | 12 | -- | 32 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 60 | 127 | 20 | 30 | -- | 40 | -- | 20 | -- | 20 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 61 | 127 | 30 | 40 | -- | 60 | -- | 30 | -- | 30 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 62 | 127 | 40 | 30 | -- | 80 | -- | 40 | -- | 40 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 63 | 127 | 60 | 80 | -- | 120 | -- | 60 | -- | 60 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 64 | 127 | 80 | 60 | -- | 160 | -- | 80 | -- | 80 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 65 | 127 | 100 | -- | 80 | 200 | 100 | -- | -- | -- | 100 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 66 | 127 | 20 | -- | 30 | 40 | 20 | -- | -- | -- | 20 | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
Т а б л и ц а 1.2(продолжение) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 67 | 127 | 30 | -- | 40 | 60 | 30 | -- | -- | -- | 30 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 68 | 127 | 40 | -- | 30 | 80 | 40
| -- | -- | -- | 40 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 69 | 127 | 60 | -- | 80 | 120 | 60 | -- | -- | -- | 60 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 70 | 220 | -- | 20 | -- | 100 | -- | 50 | 100 | 100 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 71 | 220 | -- | 30 | -- | 120 | -- | 60 | 120 | 120 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 72 | 220 | -- | 40 | -- | 140 | -- | 70 | 140 | 140 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 73 | 220 | -- | 60 | -- | 180 | -- | 90 | 180 | 180 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 74 | 220 | -- | 80 | -- | 200 | -- | 100 | 200 | 200 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 75 | 220 | -- | 100 | -- | 40 | -- | 20 | 40 | 40 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 76 | 220 | -- | 120 | -- | 60 | -- | 30 | 60 | 60 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 77 | 220 | -- | 140 | -- | 80 | -- | 40 | 80 | 80 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 78 | 220 | -- | 160 | -- | 100 | -- | 50 | 100 | 100 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 79 | 220 | -- | 200 | -- | 120 | -- | 100 | 120 | 120 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 80 | 380 | 20 | -- | 40 | -- | 40 | -- | 40 | -- | 80 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 81 | 380 | 30 | -- | 60 | -- | 60 | -- | 60 | -- | 120 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 82 | 380 | 40 | -- | 80 | -- | 80 | -- | 80 | -- | 160 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 83 | 380 | 60 | -- | 80 | -- | 100 | -- | 120 | -- | 240 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 84 | 380 | 80 | -- | 60 | -- | 60 | -- | 160 | -- | 160 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 85 | 380 | 100 | 80 | -- | -- | -- | 40 | 200 | 100 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 86 | 380 | 120 | 60 | -- | -- | -- | 60 | 240 | 120 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 87 | 380 | 140 | 70 | -- | -- | -- | 100 | 280 | 140 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 88 | 380 | 160 | 80 | -- | -- | -- | 120 | 160 | 160 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 89 | 380 | 180 | 100 | -- | -- | -- | 140 | 360 | 180 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 90 | 500 | 200 | 100 | -- | -- | -- | 200 | 100 | 100 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 91 | 500 | 180 | 120 | -- | -- | -- | 220 | 120 | 140 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 92 | 500 | 140 | 80 | -- | 100 | -- | 160 | -- | 260 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 93 | 500 | 120 | 50 | -- | 120 | -- | 120 | -- | 220 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 94 | 500 | 100 | 40 | -- | 160 | -- | 160 | -- | 60 | -- | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 95 | 500 | 80 | -- | 100 | 140 | 140 | -- | -- | -- | 80 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 96 | 500 | 60 | -- | 80 | 80 | 100 | -- | -- | -- | 100 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 97 | 500 | 120 | -- | 60 | 120 | 120 | -- | -- | -- | 60 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 98 | 500 | 140 | -- | 100 | 140 | 160 | -- | -- | -- | 80 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 99 | 500 | 160 | -- | 120 | 160 | 140 | -- | -- | -- | 100 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 100 | 500 | 200 | -- | 140 | 200 | 100 | -- | -- | -- | 160 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Прочерк (--) в полях таблицы означает отсутствие данного элемента в схеме цепи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ПРИМЕРЫ
|
|
|
