Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Расчёт линейных электрических цепей постоянного тока

РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине:

«Теоретические основы электротехники»

КП 51.591020.201ПЗ

Руководитель /Бенедиктович И.В./

Учащийся /Нуцковский П.А. /

Минск, 2017

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Филиал

«Минский радиотехнический колледж»

УТВЕРЖДАЮ

Председатель ЦК «Общетехнические дисциплины»

___________________ Молчан Л. В.

«» 20___ г.

ЗАДАНИЕ

на курсовое проектирование

по дисциплине Теоретические основы электротехники

Учащемуся II курса, группы № 51591

Нуцковскому Павлу Андреевичу

^{(фамилия, имя, отчество)}

Тема проекта Расчёт электрических цепей постоянного и переменного тока

Исходные данные по проекту Вариант 20. 1 Линейная цепь: E1 = 20 В; E2 = 30 В; r₀₁ = 23Ом;

r₀₂ = 2 Ом; R1 = 48 Ом; R2 = 22 Ом; R3 = 42 Ом; R4 = 44 Ом; R5 = 13 Ом; R6 = 38 Ом.

2 Нелинейная цепь: Uвх = 40 В; R1 = 3 Ом; R3= 2 Ом;R2 – нелинейный.

3 Однофазная цепь: U = 50 В; y_U = 60º; R1 = 30 Ом; R2 = 40 Ом; L1 = 127,2мГн; L2 = 23,8мГн;

C1 = 318 мкФ; C2 = 106 мкФ.

4 Трёхфазная цепь: Uвх = 25 В; R1 = 25 Ом; R2 = 17 Ом; X_L₁= 85Ом;X_L₂ = 64 Ом; X_С1=37Ом; X_C₁=56 Ом.

Расчетно-пояснительная записка

Введение. 1 Расчёт цепей постоянного тока. 1.1 Расчёт линейной цепи. 1.2 Расчёт нелинейной цепи. 2 Расчёт цепей переменного тока. 2.1 Расчёт однофазной цепи. 2.2 Расчёт трёхфазной цепи. Заключение. Литература. Приложения

2. Графическая часть проекта

Лист 1 Потенциальная диаграмма контура линейной цепи постоянного тока

Лист 2 Вольт-амперная характеристика нелинейной цепи постоянного тока

Лист 3 Векторная диаграмма однофазной цепи переменного тока

Лист 4 Векторная диаграмма трёхфазной цепи переменного тока

Дата выдачи задания «» 20_17__ г.

Срок сдачи завершенного проекта «» 20_17__ г.

Преподаватель-руководитель курсового проекта Бенедиктович И. В.

1) Найти токи всех ветвей методами узловых и контурных уравнений, контурных токов и наложения 2) Найти ток R2 методом эквивалентного генератора 3) Проверить соблюдение баланса мощностей для цепи и всех элементов 4) Построить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура с двумя ЭДС

E1 = 20 В E2 = 30 В r₀₁ = 3 Ом r₀₂ = 2 Ом R1 = 48 Ом R2 = 22 Ом R3 = 42 Ом R4 = 44 Ом R5 =13 Ом R6 =38 Ом

Построить ВАХ и найти токи и напряжения всех элементов графическим методом

Uвх = 40 В R1 =1 Ом

U, В	I_R_2,А	I_R_3,А

1) Найти уравнения мгновенных токов ветвей символическим методом, проверить баланс мощностей 2) Построить векторную диаграмму токов и напряжений элементов

Uвх = 30 В y_U = 30º f=50гц R1 = 30 Ом R2 = 40 Ом L1 = 63,6 мГн; L2 = 79,5 мГн; C1 = 63,5 мкФ; C2 = 42,5 мкФ.

1) Найти уравнения мгновенных токов ветвей символическим методом, проверить баланс мощностей 2) Построить векторную диаграмму токов и напряжений ветвей

Uвх = 60 В; R1 = 54 Ом; R2 = 23 Ом; X_L₁= 17 Ом; X_L₂ = 54 Ом; X_С1= 25 Ом; X_C₁= 55 Ом.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КП 51.591014.201 ПЗ

Разраб.

Нуцковский

Провер.

Бенедиктович

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Расчёт электрическихце-пей постоянного и пере-менного тока Пояснительная записка

Лит.

Листов

МРК

Содержание

Введение…………………………………………………………………………. 3

1 Расчёт цепей постоянного тока………………………………………………. 4

1.1 Расчёт линейной цепи………………………………………………............. 4

1.2 Расчёт нелинейной цепи………………………………………………......... 17

2 Расчёт цепей переменного тока…………………………………………........ 19

2.1 Расчёт однофазной цепи………………………………………………......... 19

2.2 Расчёт трёхфазной цепи……………………………………………….......... 22

Заключение…………………………………………………………………......... 24

Литература………………………………………………………………….......... 25

Приложение А Потенциальная диаграмма контура линейной цепи…............ 26

Приложение Б Вольт-амперная характеристика нелинейной цепи..…............27

Приложение В Векторная диаграмма однофазной цепи...……………........... 28

Приложение Г Векторная диаграмма трёхфазной цепи ………………........... 29

Введение

Цель данного курсового проекта по теоретическим основам электротехники (ТОЭ) - это дерьмо еб..ное

Глава 1. Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока

Расчёт линейных электрических цепей постоянного тока

Для схемы на рисунке 1 необходимо:

- определить токи всех ветвей методами:

- узловых и контурных уравнений;

- контурных токов;

- наложения;

- определить ток резистора R2 методом эквивалентного генератора;

- сравнить токи, полученные различными методами;

- составить баланс мощностей;

- построить потенциальную диаграмму для любого контура с двумя ЭДС.

Рисунок 1 - Схема электрической цепи постоянного тока

Дано:

=20 В;

= 48 Ом;

=42 Ом;

=13 Ом;

=2 Ом;

=40В;

=22 Ом;

=44 Ом;

=38 Ом;

=3 Ом.

1.1.1 Найдем токи методом узловых и контурных уравнений.

Произвольно зададим направление токов в каждой ветви.

Составим 3 уравнения по I закону Кирхгофа, т.к. в схеме 4 узла, по правилу n-1.

Так же составим ещё 3 уравнения по II закону Кирхгофа.

Объединим 2 системы уравнений в одну.

Подставим в полученную систему уравнений числовые значения и преобразуем в матрицу.

Решим матрицу методом Крамера.

Т.е. мы нашли токи в цепи.

1.1.2 Определим токи во всех ветвях схемы, используя метод контурных токов.

Обозначим токи и узлы, а так же контурные токи ячеек.

Запишем уравнение контурных токов по второму закону Кирхгофа для каждого простого контура.

Подставить числовые значения.

Составим матрицу.

Найти контурные токи.

Определить токи в ветвях.

1.1.3 Определить токи во всех ветвях схемы на основании метода наложения.

а) Оставим в схеме вторую ЭДС, первую заменим сопротивлением.

Рисунок - 1.1.3.1 Схема электрической цепи постоянного тока без E2

Обозначим точки АБВ.

Свернем треугольник АБВ в «звезду».

Рассчитаем R_a, R_b_,R_c_,:

Найдем токи:

Остальные токи следует найти по первому и второму законам Кирхгофа

б) Определяем частные токи при отсутствии э.д.с. Е1

Рисунок1.1.3.2. Схема электрической цепи постоянного тока без E₁

Рассчитаем R_A, R_B_,R_Б,свернув треугольник АБВ:

R_А=

Свернем цепь.

Найдем токи:

Остальные токи находим по 2 закону Кирхгофа

= =0,348 ,

= =0,278 ,

в)Найдем действительные токи во всех ветвях

Таблица 1. Результаты расчётов токов методом наложения, методом узловых и контурных уравнений, методом контурных токов.

Ток в ветви Метод расчёта	, А	, А	, А	, А	, А	, А
Метод контурных токов
Метод наложения
Метод узловых и контурных уравнений

Расчёт токов ветвей всеми методами с учётом погрешностей в вычислениях практически одинаков.

1.1.4 Составим баланс мощностей для данной схемы.

В соответствии с законом сохранения энергии, мощность, вырабатываемая источниками, должна быть равна мощности, выделяемой на всех потребителях цепи:

Подставить числовые значения и вычислить:

33,4 Вт = 33,4 Вт

Баланс мощностей сошелся.

1.1.5 Найдем ток I₂ методом эквивалентного генератора.

Разомкнем схему на месте R₂.

Рисунок 1.1.5.1 Цепь с разомкнутая на месте R2

Свернем цепь.

R_1-_ro_1-_R₃=56 Ом,

R_5-6=80 Ом,

R_общ=56+23.36=79.36 Ом,

I₁=I_общ=50/79.36=0.63 А,

Находим токи ветвей.

U₄=50-56*0.63=14.72 В,

I₄= 14.72/36=0.446 А,

I₅=14.72/80=0.184 А,

Находим потенциалы.

_a=0 В,

_в=40 В,

_е= _в+I₁R₁=51,34 В

_г= _е+I₁ro₁-E1=2.6 B,

_b= _г+I₅R₅=11,248 B,

Найдем сопротивление между точками А и Б.

Заменим E1 на r01. Заменим E2 на r02.

Преобразуем R₄, R₅, R₆ в «звезду».

Рисунок 1.1.5.3 Преобразованная цепь

R_А=

Находим внутреннее сопротивление эквивалентного генератора и вычисляем I_2.

I₂=E/R+r=11,248/(30+36,1198)=0.17011 А.

1.1.6 Построить потенциальную диаграмму для любого замкнутого контура, включающего обе ЭДС.

Возьмем контур АБВГД. Заземлим одну из точек контура, пусть это будет точка А. Потенциал этой точки равен нулю .

Вычислить потенциалы всех точек контура при переходе от одного элемента к другому. Начнем обход от точки А:

Построим потенциальную диаграмму. По оси абсцисс отложим сопротивление контура в той последовательности, в которой произведён обход контура, прикладывая сопротивление друг к другу, по оси ординат – потенциалы точек с учётом их знака.

Потенциальная диаграмма приведена в Приложении А.

Воспользуйтесь поиском по сайту: