- •Теоретические основы
- •Содержание
- •Введение
- •Данное методическое пособие включает два раздела курса «Теоретические основы электротехники» – «Электрические цепи. Основные понятия и определения» и «Цепи постоянного тока».
- •Электрические цепи, основные понятия и определения
- •1.1 Элементы электрической цепи
- •1.1.1 Пассивные элементы
- •Резистивный элемент
- •Индуктивный элемент
- •Емкостной элемент
- •1.1.2 Активные элементы
- •1.2. Разветвлённые электрические цепи, их основные характеристики и уравнения, описывающие состояние цепи
- •1.2.1 Характеристики разветвленной электрической цепи
- •1.2.2 Уравнения для описания процессов электрической цепи. Законы Кирхгофа
- •1.2.3 Задачи расчета электрических цепей
- •Цепи постоянного тока
- •2.1. Применение законов Кирхгофа для расчета и анализа электрических цепей
- •2.1.1. Использования законов Кирхгофа для схем с источниками напряжений
- •2.1.2. Особенности использования законов Кирхгофа для схем с источниками тока
- •Законы Кирхгофа в матричной форме
- •2.2 Метод контурных токов
- •2.2.1. Использования метода контурных токов для схем с источниками напряжений
- •2.2.2. Особенности использования метода контурных токов для схем с источниками тока
- •2.2.3. Матричные уравнения контурных токов
- •2.3 Метод узловых потенциалов
- •Метод узловых потенциалов для электрических схем общего вида
- •2.3.2. Особенности использования метода узловых потенциалов для схем, содержащих ветви только с источником напряжения
- •Матричные уравнения узловых потенциалов
- •2.4. Теоремы линейных электрических цепей
- •2.4.1. Баланс мощностей
- •2.4.2. Метод наложения
- •2.4.3. Метод эквивалентного генератора
- •2.4.4. Теорема компенсации
- •2.4.5. Свойства взаимности
- •2.4.6. Входные и взаимные проводимости ветвей
- •2.4.7. Активный трехполюсник
- •2.5. Методы преобразования электрических цепей
- •2.5.1. Расчет разветвленных цепей цепочного типа
- •2.5.2. Взаимное преобразование схем с источником напряжения и с источником тока
- •2.5.3. Преобразование электрических цепей, в которых источник тока охватывает несколько ветвей
- •2.5.4. Подключение источников напряжения в ветви, подсоединенных к одному узлу
- •2.5.5. Замена параллельных ветвей эквивалентной ветвью
- •2.5.6. Взаимное преобразование схем звездатреугольник
- •Из схемы треугольник (рис. 2.109 б), согласно второго закона Кирхгофа, имеем:
- •Экспериментальные методы исследования свойств цепей постоянного тока
- •Исследование характеристик активных и пассивных элементов цепей постоянного тока
- •2.6.1.1. Проверка номиналов пассивных резистивных элементов
- •2.6.1.2. Вольтамперные характеристики пассивных элементов
- •2.6.1.3. Вольтамперные характеристики источников питания
- •2.6.2. Экспериментальная проверка закона Ома и законов Кирхгофа
- •Экспериментальная проверка методов расчета
- •Экспериментальная проверка метода наложения
- •Экспериментальная проверка метода эквивалентного генератора
- •2.6.6. Экспериментальная проверка теоремы компенсации
- •2.6.7. Экспериментальная проверка принципа взаимности
- •2.6.8. Экспериментальная проверка взаимных преобразований схем звезда–треугольник
- •Список литературы
- •Федоров Михайло Михайлович,
2.6.8. Экспериментальная проверка взаимных преобразований схем звезда–треугольник
Проверку взаимных преобразований схем звезда–треугольник осуществляем с помощью электрической цепи рассмотренной в примере 2.28 и приведенной на рисунке 2.127 а.
Рисунок 2.127 – Экспериментальная схема электрической цепи
В таблице 17 приведены номиналы сопротивлений элементов электрической цепи.
Таблица 17 – Параметры элементов цепи
r1, Ом |
r2, Ом |
r3, Ом |
r4, Ом |
r5, Ом |
r6, Ом |
Е1, В |
Е2, В |
150 |
50 |
75 |
1000 |
800 |
200 |
20 |
15 |
В исходной схеме сопротивления ,,соединены треугольником.
Расчетным путем определяем сопротивления эквивалентной звезды , , (рис. 2.127 б), соответственно равные:
Ом, Ом,
Ом.
Формируем схему с эквивалентной звездой сопротивлений Ом,Ом, Ом, представленную на рисунке 2.127 б.
В таблице 18 приведены результаты измерения токов ,,и напряжений на участках цепи,,в обеих схемах.
Таблица 18 – Значения токов в ветвях и напряжений на участках цепи
|
I1, мА |
I2, мА |
I3, мА |
U14, B |
U24, B |
U34, B |
исходная схема |
25,1 |
31,2 |
5,9 |
16,45 |
1,58 |
14,47 |
эквивалентная схема |
24,9 |
31,0 |
6,2 |
16,49 |
1,60 |
14,48 |
Сравнивая результаты измерений величин токов и напряжений в исходной схеме, резистивные сопротивления которой соединены по схеме треугольник и эквивалентной схемы, резистивные сопротивления которой соединены по схеме звезда, при практической сходимости значений токов в ветвях ,,и напряжений на участках цепи,,, следует подтверждение эквивалентности преобразований схем звезда–треугольник.
Список литературы
1 Основы теории цепей: Учебник для вузов / Г. В. Зевеке, П. А. Ионкин, А. В. Нетушил, С. В. Страхов. – 5-е изд., перераб.-М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.: ил. ISBN 5-283-00523-2.
2 Атабеков, Г. И. Линейные электрические: Учебник для вузов. – Оборонгиз: Москва , 1957. – 176 с.: ил.
3 Матханов, П. Н. Основы анализа электрических цепей. Линейные цепи: Учеб. для электротехн. и радиотехн. спец. вузов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк.., 1990. – 400 с.: ил. ISBN 5-06-000679-4.
4 Федоров, М. М. Эквивалентные схемы замещения активных трехполюсников / М. М. Федоров, В. В. Корощенко, В. Е. Михайлов // Сборник научных трудов УкрНИИВЭ. Взрывозащищенное электрооборудование. – Донецк : ООО «Юго-Восток, Лтд», 2011. – C. 55–61.
5 Федоров, М. М. Использование свойств активных трехполюсников в целях расчета и анализа разветвленных электрических цепей/ М. М. Федоров, А. А. Ткаченко, И. П. Кутковой // НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК ДГМА.– Краматорск: ДГМА, № 1 (7Е), 2011. – C. 186–193.
6. Буштян Л.В., Обуховский М.П., Тарасов В.И. Рекомендации по применению стендов УИЛС-1 в учебном процессе. – Одесса, ОПИ, 1982
Навчальне видання