Выбор типа выпрямителя. Курсовая работа Метод контурных токов Расчёт трёхфазной цепи при соединении приемника в звезду Электрические цепи трехфазного тока Магнитносвязанные электрические цепи

Курсовая работа. Линейные цепи переменного тока

Метод контурных токов

 Намечаем в независимых контурах заданной цепи, как показано на рисунке 3.4, контурные токи IK1 и IK2 – некоторые расчётные комплексные величины, которые одинаковы для всех ветвей выбранных контуров. Направления контурных токов принимаются произвольно. Для определения контурных токов составляем два уравнения по второму закону Кирхгофа:

  IK1 * (Z1 + Z2) – IK2Z2 = E1 – E2;

 -IK1 * Z2 + IK2 * (Z2 + Z3) = E2.

  Подставляем данные в систему:

IK1 * (2 – j3 + 14 – j12) – IK2 * (14 – j12) = 100 – 65;

 -IK1 * (14 – j12) + IK2 * (14 – j12 + j18) = 65.

IK1 * (16 – j15) – IK2 * (14 – j12) = 35;

 -IK1 * (14 – j12) + IK2 * (14 + j6) = 65.

 Решаем систему с помощью определителей. Определитель системы: Электронные коммутирующие элементы и устройства Электронные ключи Для выполнения различных коммутаций в устройствах автоматики и вычислительной техники, включения и выключения элементов, источников питания используют электронные ключи.

Δ = = (16 – j15) * (14 + j6) – (–14 + j12)2 = (314 – j114) – (52 – j336) = 262 + j222; 

Частные определители:

 Δ1 =  = 35 * (14 + j6) – 65*(–14 + j12) = (490 + j210) –

 – (–910 + j780) = 1400 – j570;

Δ2 =  = (16 – j15) * 65 – (–14 + j12) * 35 = (1040 – j975) –

– (–490 + j420) = 1530 – j1395.

 Определяем контурные токи:

IK1 =  =   = 2,04 – j3,9 A;

 IK2 =  =  = 0,773 – j5,98 A.

 Действительные токи в ветвях цепи определяем как результат наложения контурных токов:

 I1 = IK1 = 2,04 – j3,9 = 4,4 * A;

I2 = IK2 – IK1 = (0,773 – j5,98) – (2,04 – j3,9) = -1,27 – j2,08=2,44 * *A;

  I3 = IK2 = 0,773 – j5,98 = 6,03 * A.

 Уравнение баланса мощностей составлено при решении данного примера предыдущим методом.

Требования к оформлению курсовой работы

Линейные электрические цепи

Электрическое напряжение 2-ой закон Кирхгофа

Энергетический баланс в электрической цепи Энергия от источника переносится приемнику электромагнитным полем со скоростью распространения волны. Для воздушных линий электропередачи  эта скорость близка к скорости света с=300000 км/с, для кабельных линий она чуть меньше . Таким образом, электромагнитная волна за единицу времени (1 сек) многократно пробегает путь от источника энергии до приемника.

Теоремы и методы расчета сложных резистивных цепей Узлом электрической цепи (схемы) называется точка, в которой сходятся не менее трех ветвей. Ветвью электрической цепи (схемы) называется участок, состоящий из последовательно включенных элементов, расположенных между двумя смежными узлами. Сложной называется электрическая цепь (схема), содержащая не менее двух узлов, не менее трех ветвей и не менее двух источников энергии в разных ветвях.

Взаимное преобразование схем звезда-треугольник возникает при свертке сложных схем.

Метод законов Кирхгофа 1-й закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов ветвей в узле схемы равна нулю (). 2-й закон Кирхгофа: алгебраическая сумма падений напряжений в произвольном контуре схемы равна алгебраической сумме ЭДС ().

Метод контурных токов Теоретическая база метода контурных токов – 2-ой закон Кирхгофа в сочетании с принципом наложения. Предполагают, что в каждом элементарном контуре-ячейке схемы протекает «свой» контурный ток Ik, а действительные токи ветвей получаются по принципу наложения контурных токов как их алгебраические суммы. В качестве неизвестных величин, подлежащих определению, в данном методе выступают контурные токи. Общее число неизвестных составляет m-(n-1).

Метод узловых потенциалов Теоретическая база метода узловых потенциалов – 1-ый закон Кирхгофа в сочетании с потенциальными уравнениями ветвей. В этом методе потенциал одного из узлов схемы принимают равным нулю, а потенциалы остальных (n-1) узлов считают неизвестными, подлежащими определению. Общее число неизвестных составляет (n-1).

Метод двух узлов является частным случаем метода узловых потенциалов при числе узлов в схеме n = 2

Теорема о взаимности Выделим из сложной схемы две произвольные ветви “m” и “n”, в одной из которых включен источник ЭДС E (в ветви m). Теорема о взаимности гласит, что если источник ЭДС E, включенный в ветви “m”, вызывает в ветви “n” частичный ток I , то такой же источник ЭДС E, включенный в ветвь “n”, вызовет в ветви “m” такой же частичный ток I

Теорема о линейных отношениях Формулировка теоремы: если в произвольной к-ой ветви сложной схемы изменяется ЭДС источника Ek или сопротивление резистора Rk, то параметры режима в двух других ветвях (например, 1 и 2, I1 и I2, U1 и U2, U1 и I2, I1 и U2 ) изменяются так, что между ними сохраняется линейная зависимость (и т.д.).

Пример. В схеме рис. 28 с заданными параметрами элементов (E1=100 В; E2=20 В; E3=30 В, E4=10 В; R1=R2=40 Ом; R3=R4=20 Ом; R5=R6=10 Ом) определить ток  в выделенной ветви I6 методом эквивалентного генератора.

Электрические цепи переменного синусоидального тока Переменный ток (напряжение) и характеризующие его величины Переменным называется ток i(t) [напряжение u(t)], периодически изменяющийся во времени по произвольному закону.

Среднее и действующее значения переменного тока и напряжения Среднее значение Fср произвольной функции времени f(t) за интервал времени Т определяется по формуле :

3.3.3 Метод упрощения схем

  Для того чтобы показать, как рассчитывать цепь методом упрощения схем, предположим, что в источнике с э.д.с. E1 произошло короткое замыкание между зажимами, то есть E1 = 0. Электрическая схема цепи и комплексная схема замещения представлены на рисунках 3.6 и 3.7.

 Определяем эквивалентные сопротивления участков и всей цепи. Со­противления Z1 и Z3 соединены параллельно, поэтому их эквивалентное сопротивление

Z1 3 =  =  = 2,83 – j3,22 Ом


Рис. 3.6 Рис. 3.7

Сопротивления Z1 3 и Z2 соединены последовательно, поэтому эквива­лентное сопротивление всей цепи

ZЭ = Z1 3 + Z2 = 2,83 – j3,22 + 14 – j12 = 16,8 – j15,2 Ом.

Определяем ток в активной ветви:

I2 =  =   = 2,13 + j1,92 = 2,87 * A.

  Напряжение между узлами А и В:

UA B = I2 * Z1 3 = (2,13 + j1,92) * (2,83 – j3,22) = 12,2 – j1,41 B.

 Токи в пассивных ветвях цепи:

I1 =   =  = 2,2 + j2,6 = 3,41 *  A.

 I3 =  =  = –0,0783 – j0,678 = 0,682 * A.

 Уравнение баланса мощностей и векторная диаграмма выполняются аналогично примеру 3.3.1.


На главную страницу. Курсовая работа по электротехнике