Расчёт магнитной цепи Законы Кирхгофа Расчет методом контурных токов Расчет методом узловых напряжений Пример выполнения расчётно-графического задания Расчёт трёхфазных электрических цепей

Целью задания является отработка техники расчёта гармонических установившихся режимов в линейных электрических цепях, закрепление теоретического материала в части применения комплексного метода и построения векторных диаграмм гармонического процесса. Заданием предусмотрена отработка расчётных приёмов сворачивания цепи со смешанным соединением r,L,C – элементов к одному эквивалентному параметру (комплексным сопротивлению или проводимости). Задание содержит проверку баланса активных и реактивных мощностей.

Для цепи, соответствующей конкретному варианту, рассчитать:

1. Действующие и мгновенные значения токов всех ветвей.

2. Действующие и мгновенные значения напряжений на всех элементах нагрузки.

3. Построить в выбранных масштабах для тока и напряжения векторные диаграммы. Диаграммы должны включать токи всех ветвей и напряжения всех элементов цепи.

4. Изобразить на графике мгновенные значения полного тока цепи i(t) и напряжения на приёмнике электрической энергии (нагрузке) u(t). Показать на графике угол сдвига φ.

5. Построить эквивалентную схему замещения нагрузки, на основе найденных в п.1, комплексных значений Z или Y.

6. Проверить балансы по активной и реактивной мощностям.

Пример выполнения расчётно-графического задания

Проиллюстрируем выполнение задания на примере расчёта электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 4.4., при следующих исходных данных: ro = 3 Ом; r2 = r3 = 15 Ом; L1 = 0,075 Гн;
L3 = 0,0374 Гн; C2 = 2,65·10-4 Ф, е = 141,4 sin (314 t – 45°) B.

1. В соответствии с пунктами 1 и 2 задания, определим мгновенные значения токов всех ветвей и напряжений на участках цепи. Для этого предварительно найдём сопротивления реактивных элементов, соответствующие угловой частоте 314 С-1 (50 Гц).

Сопротивления параллельных участков 2 и 3:

Результирующее сопротивления параллельной части цепи:

т.е. на этом участке цепи практически имеет место резонанс токов. Полное сопротивление нагрузки:

Полное сопротивление всей цепи:

Определение полного тока

Построить в выбранных масштабах для тока и напряжения векторные диаграммы

Баланс активных и реактивных мощностей

Экзаменационные билеты и ответы по черчению

Примеры выполнения заданий по дисциплине Теоретические основы электротехники