Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

KR_EE_ Axm_Vav_Gr_2007

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
18.03.2015
Размер:
613.9 Кб
Скачать

 

 

 

E3

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

E1

 

R4

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

E1

E6

R6

 

E2

V

E4

 

E6

 

 

 

 

 

 

 

 

E2

 

R4

 

 

 

 

 

R2

R5

 

R6

 

 

 

 

 

 

 

R3

 

 

 

 

 

E4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E5

 

R5

 

 

E3

 

E5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.13

 

 

 

Рис.1.14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

E1

 

 

R2

 

 

E2

 

 

 

R4

 

V

 

 

 

R3

V

 

 

R6

 

 

 

E2

 

 

 

 

E4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

E5

E3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E5

 

R4

 

 

 

E1

R3

E3

 

 

 

 

 

 

R5

 

E6

 

R6

 

E6

 

 

 

R1

 

 

R5

 

 

Рис.1.15

 

 

 

 

Рис.1.16

 

 

 

R2

V

 

E2

 

 

 

E4

 

 

E5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E5

 

 

 

 

 

 

 

 

R5

 

E1

R1

 

E3

R4

 

 

R5

 

 

 

 

 

E6

R6

 

 

 

 

 

 

E6

 

R4

 

E3

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

 

R2

 

 

 

E4

 

 

 

 

 

 

R6

 

R3

 

 

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E1

 

 

E2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.17

 

 

 

 

Рис.1.18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

E1

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

R4

 

 

 

E1

 

 

E2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R2

 

E6

R6

E

4

V

 

R1

E3

R3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E6

 

 

E3

R

3

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

E5

 

 

E4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E5

 

 

R5

 

 

 

 

 

 

R6

 

 

 

 

R4

 

R5

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

E2

 

 

 

 

Рис.1.20

 

 

 

Рис.1.19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E1

 

R1

 

 

 

R1

 

 

R5

 

 

R3

 

E1

 

 

R4

 

 

 

E5

 

 

E3

V

E3

E4

 

E6

 

 

 

 

 

 

R6

E4

 

V

R2

R3

 

 

 

R6

 

 

 

E5

 

 

R4

 

 

 

E2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R5

 

 

E6

 

 

E2

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.21

 

 

 

Рис.1.22

 

 

 

E1

 

 

E5

 

E4

 

 

E1

 

 

 

 

R4

 

 

 

 

 

 

R6

 

R6

 

V

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

V

 

 

 

 

 

 

 

 

E6

 

R5

 

 

 

 

 

 

 

E3

 

E6

E5

E2

R2

 

 

R3

 

E4

R4

 

 

E3

 

 

 

 

R5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R3

 

E2

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.23

 

 

 

Рис.1.24

 

 

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E2

R5

 

R6

V

E5

R2

E4

E1

E6

 

R4

R1

R3

E3

Рис.1.25

R1

 

 

E1

 

E2

R2

V

R4

E4

 

E3

R5

 

 

R6

 

 

 

R3

E5

 

E6

 

 

 

Рис.1.26

 

Методические рекомендации:

По исходной схеме электрической цепи и машинной распечатке индивидуального задания сформируйте свою расчетную схему.

E1

 

R2

R3

V

 

 

E2

 

 

 

R1

E4

E5

E3

 

R4

 

 

 

R5

 

 

 

 

R6

E6

 

 

Рис.1.27

 

 

 

897638 МКТЛ Вариант 15

 

E1=25

E2=0

E3=0

 

E4=19

E5=0

E6=50

 

R1=59

R2=51

R3=18

 

R4=96

R5=73 R6=75

E1

 

R2

R3

V

 

 

 

R1

E4

 

 

R4

 

 

 

 

R5

 

R6

E6

 

 

Рис.1.28

 

Для этого участок цепи, где величина источника ЭДС прирав- нена к нулю - закоротите. Так, например, для индивидуального зада- ния 897638 расчетная схема приобретает вид представленный на рис.1.28.

12

В машинной распечатке индивидуального задания сопротивле- ния резисторов R указаны в Омах [Ом], величины источников ЭДС E − в Вольтах [B].

Перед выполнением задания рекомендуется ознакомиться с за- дачами 2.1-2.3. раздела 2 «Примеры расчёта электрических цепей».

З А Д А Ч А 2

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ОДНОФАЗНОГО ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В сеть весьма большой мощности включены по приведенной схеме две ветви (рис.1.2.1). Характеристики сети и параметров со- противлений ветвей выдаются преподавателем каждому студенту ин- дивидуально в виде распечатки на ЭВМ или из табл. 1.3 и 1.4.

1.Определить показания приборов

2.Вычислить полную комплексную мощность цепи.

3.Повысить коэффициент мощности до 0,98 включением необ- ходимого реактивного элемента Х.

4.Построить векторные диаграммы токов и напряжений для режимов до и после компенсации.

*

*

PA3

 

* ϕ

PW

 

* W

A

 

 

 

 

 

A PA1

L2

 

 

 

 

Х

 

 

R1

PV

C2

U

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

L1

 

A PA2

 

 

C1

 

R2

 

 

 

 

Рис.1.2.1

13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.3

 

Число

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

десят-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ков в

U

 

f

R1

L1

C1

R2

L2

 

 

C2

 

номере

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

задания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

220

 

50

 

+

 

+

 

-

 

-

 

+

 

 

-

 

1

127

 

50

 

+

 

-

 

+

 

+

 

-

 

 

+

 

2

127

 

100

 

+

 

+

 

-

 

+

 

+

 

 

-

 

3

220

 

80

 

+

 

-

 

+

 

-

 

+

 

 

+

 

4

100

 

90

 

-

 

+

 

+

 

+

 

-

 

 

-

 

5

150

 

70

 

-

 

+

 

-

 

+

 

+

 

 

-

 

6

200

 

60

 

+

 

+

 

-

 

-

 

+

 

 

+

 

7

140

 

110

 

-

 

-

 

+

 

+

 

+

 

 

-

 

8

160

 

80

 

+

 

-

 

+

 

+

 

+

 

 

+

 

9

170

 

70

 

+

 

+

 

-

 

+

 

-

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.4

 

Число единиц в но-

 

R1

 

L1

 

C1

 

R2

 

L2

 

 

C2

 

 

мере задания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

56

 

114

 

49

 

58

 

460

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

55

 

450

 

10

 

35

 

870

 

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

10

 

440

 

41

 

91

 

790

 

43

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

35

 

153

 

27

 

40

 

91

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

18

 

102

 

48

 

70

 

490

 

12

 

 

 

5

 

 

 

50

 

404

 

51

 

37

 

178

 

81

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

51

 

330

 

42

 

18

 

146

 

95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

49

 

130

 

41

 

73

 

94

 

23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

29

 

110

 

31

 

34

 

196

 

68

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

38

 

260

 

39

 

24

 

300

 

15

 

Методические рекомендации:

По исходной схеме электрической цепи и машинной распечатке индивидуального задания сформируйте свою расчетную схему.

В распечатке указаны величины активных сопротивлений, ин- дуктивностей, емкостей, соответственно элементов первой и второй ветвей электрической схемы. Если в распечатке указано нулевое зна- чение − это означает, что данный элемент в расчетной схеме отсутст-

14

вует - этот участок закоротите. Так, например, для индивидуального задания СМ-209 2-9 расчетная схема приобретает вид, представлен- ный на рис.1.2.2.

 

 

*

*

PA3

 

 

 

 

* ϕ

PW

 

 

 

 

* W

A

 

 

 

 

 

 

 

 

A PA1

 

L2

СМ-209 2-9

 

 

 

 

 

Х

U=200

F=60

 

 

R1

PV

 

 

U

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1=15

R2=47

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

L1=64

L2=82

 

 

L1

 

A

PA2

C1=163

C2=---

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1.2.2

В распечатке и табл. 1.3 и 1.4 напряжения заданы в Вольтах [В], частота в Герцах[Гц], сопротивления в Омах [Ом], индуктивности в миллиГенри [мГн], емкости в микроФарадах [мкФ].

Перед выполнением задания рекомендуется ознакомиться с за- дачами 2.4-2.6. раздела 2 «Примеры расчёта электрических цепей».

З А Д А Ч А 3

РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ

В трехфазную сеть включены однофазные приемники, которые образуют симметричную и несимметричную нагрузки (рис. 1.3.1.).

Данные приёмников выдаются преподавателем каждому студенту индивидуально в виде распечатки на ЭВМ или из табл. 1.5 и 1.6.

Задание:

1.Составить схему включения приемников.

2.Составить схему включения ваттметров для измерения активной мощности каждого трехфазного приемника.

3.Определить токи в проводах сети.

4.Построить векторные диаграммы токов и напряжений

15

A

İA

 

 

 

 

 

İB

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

İC

 

 

 

İA

 

C

 

 

 

 

 

İAY

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

İCY

İBY

 

İC

 

İB

 

 

Za

 

İN

a

 

 

Zc

 

 

 

 

 

Zb

 

Zca

 

Zab

 

c

 

b

c

Zbc

b

 

 

 

 

 

 

Рис.1.3.1

Примечание: при симметричной нагрузке, включенной по схеме «звезда», нейтральный провод отсутствует.

Таблица 1.5

 

Сх.

Uсети,

R1

L1

C1

R2

L2

C2

R3

L3

C3

 

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

Симметр.

Y

220

+

+

-

-

-

-

-

-

-

 

Не симметр.

 

 

+

-

+

+

+

-

+

-

+

1

Симметр.

Y

380

+

+

-

-

-

-

-

-

-

 

Не симметр.

 

 

+

-

+

+

+

-

+

-

+

2

Симметр.

Y

660

+

+

-

-

-

-

-

-

-

 

Не симметр.

 

 

+

-

+

+

+

-

+

-

+

3

Симметр.

Y

127

+

+

-

-

-

-

-

-

-

 

Не симметр.

 

 

+

-

+

+

+

-

+

-

+

4

Симметр.

 

220

+

+

-

-

-

-

-

-

-

 

Не симметр.

Y

 

+

-

+

+

+

-

+

-

+

5

Симметр.

 

380

+

+

-

-

-

-

-

-

-

 

Не симметр.

Y

 

+

-

+

+

+

-

+

-

+

6

Симметр.

 

660

+

+

-

-

-

-

-

-

-

 

Не симметр.

Y

 

+

-

+

+

+

-

+

-

+

7

Симметр.

 

127

+

+

-

-

-

-

-

-

-

 

Не симметр.

Y

 

+

-

+

+

+

-

+

-

+

8

Симметр.

 

220

+

+

-

-

-

-

-

-

-

 

Не симметр.

Y

 

+

-

+

+

+

-

+

-

+

9

Симметр.

 

380

+

+

-

-

-

-

-

-

-

 

Не симметр.

Y

 

+

-

+

+

+

-

+

-

+

16

Таблица 1.6

R1

L1

C1

R2

L2

C2

R3

L3

C3

0

56

114

49

58

460

16

11

175

48

1

55

450

10

35

870

75

27

280

142

2

10

440

41

91

790

43

77

120

69

3

35

153

27

40

91

16

37

120

83

4

18

102

48

70

490

12

42

93

44

5

50

404

51

37

178

81

33

192

61

6

51

330

42

18

146

95

73

165

94

7

49

130

41

73

94

23

97

489

88

8

29

110

31

34

196

68

39

577

27

9

38

260

39

24

300

15

22

210

120

 

Методические рекомендации:

 

 

 

По исходной схеме электрической цепи и машинной распечатке

индивидуального задания сформируйте свою расчетную схему.

 

Так, например, для индивидуального задания 33333-11 расчет-

ная схема приобретает вид, представленный на рис. 1.3.2.

A

İA

 

 

 

 

İB

 

 

 

 

B

İC

 

 

 

İA2

C

 

İA1

 

 

 

 

İC1

a

İB1

İC2

İB2

 

Rф

 

 

 

 

 

Lф

 

R3

a R1

 

 

 

C3

 

 

 

 

 

L1

 

Rф

 

Rф

 

 

 

 

 

 

Lф

 

Lф

c

b

 

 

 

 

С2

 

 

c

 

b

33333 – 11

 

 

 

симметричный приемник

 

 

 

 

R=30

L=0,21

 

 

 

 

Несимметричный приемник

 

 

 

 

R1=40

L1=0,051

 

 

 

 

R2=0

C2=50

 

 

 

 

R3=5

C3=200

 

 

 

Рис.1.3.2

Линейное напряжение цепи 220

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

Если в распечатке указано нулевое значение, это означает, что данный элемент в расчетной схеме отсутствует, участок закорачива- ется.

В общем случае однофазные приемники, которые образуют симметричный и несимметричный трехфазные приемники, содержат один или два элемента, включенные последовательно.

Сопротивления заданы в Омах [Ом], индуктивности в милли- Генри [мГн], емкости в микроФарадах [мкФ]. Частоту питающей се- ти принять f = 50 Гц.

Перед выполнением задания рекомендуется ознакомиться с за- дачами 2.7-2.12. раздела 2 «Примеры расчёта электрических цепей».

2. ПРИМЕРЫ РАСЧЁТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ.

Задача 2.1. Рассчитать цепь методом непосредственного при- менения законов Кирхгофа. Составить баланс мощностей.

Параметры цепи:

E1 = 9 В, Е3 = 45 В, J = 0,8 A

R1 = 19,5 Ом, R2 = 7,5 Ом, R3 = 13,5 Ом, R4 = 10,5 Ом, R5 = 15 Ом, R6 = 6 Ом.

 

 

с

 

Е3

 

 

 

 

 

 

 

 

I3

 

E2

R5

II

R3

 

 

 

I7

I5

 

 

I

I6

 

 

m

d

 

 

 

b

 

J

R2

 

R6

R4

 

 

R1

III

 

 

 

 

I2

I1

I4

 

 

 

 

 

a

 

Рис.2.1

 

 

 

 

Решение

Под понятием «рассчитать цепь» предполагается определение токов в ветвях.

18

Определяется количество ветвей в цепи: общее число ветвей - nВ=8, с источником тока nJ =1 ветвей. Значит необходимо составить 7 независимых уравнений по законам Кирхгофа.

 

На основании теоремы о независимости уравнений определяется

количество уравнений по I и по II законам Кирхгофа.

 

Количество уравнений, составляемых по первому закону Кирх-

гофа

nI= nу – 1 = 5 - 1 = 4,

где nу=5 – количество узлов.

Уравнения составляются для любых узлов.

Количество уравнений, составляемых по второму закону Кирх-

гофа

nII = nВ - nJ – (nу - 1) = 8 - 1 - (5-1) = 3.

 

Уравнения составляются для независимых контуров.

 

Выбираются положительные направления токов и обозначаются

стрелками. Так же стрелками обозначаются направления обхода не-

зависимых контуров: I, II,

III.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения по первому закону для узлов:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узел а

I1 + I4 - I2-J2 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узел b

-I1 + I6 - I5 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Узел с I7 + I5 - I3 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения по второму закону для контуров:

 

 

 

 

 

 

R2·I2 +R1· I1 - R5·I5 = E2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R5·I5 + R6· I6 + R3·I3 = E3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-R1·I1 + R4·I4 - R6·I6 = 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Система уравнений в матричной форме

 

 

 

 

 

 

 

 

 

é

1

-1

0

1

0

0

0ù

é I1

ù

é J

ù

ê

-1

0

0

0

-1

1

 

ú

ê

 

 

ú

ê

0

ú

ê

0ú

êI2

ú

ê

ú

ê 0

0

-1 0

1

0

1ú

êI

3

ú

ê 0 ú

ê

0

0

1

-1

0

-1

 

ú

ê

 

 

ú

ê

0

ú

ê

0ú

× êI4

ú

= ê

ú

ê

R

R

0

0

- R

0

0ú

êI

5

ú

êE

2

ú

ê

1

2

R

0

5

R

0

ú

ê

I

ú

ê

 

ú

ê

0

0

R

ú

ê

6

ú

ê

E

ú

 

 

3

 

5

6

 

 

 

3

ê- R 0

0

R

0

- R

0ú

êI

7

ú

ê

0

ú

ë

1

 

 

4

 

6

 

û

ë

 

û

ë

 

 

û

Система уравнений в матричной форме после подстановки чис-

ленных значений

19

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]