курсач. 1курсач2 - копия (4) - копия. 1 Расчет простых электрических цепей постоянного тока со смешанным соединением элементов

Название	1 Расчет простых электрических цепей постоянного тока со смешанным соединением элементов
Анкор	курсач
Дата	16.07.2021
Размер	0.51 Mb.
Формат файла
Имя файла	1курсач2 - копия (4) - копия.docx
Тип	Реферат #224539
страница	5 из 5

1 2 3 4 5

Расчет фазных и линейных токов приемника, токов в проводах сети графоаналитическим методом

Фазные напряжения приемника № 4, благодаря нулевому проводу,

равны:
U_A = U_B = U_C = = 220 В.
Найдем ₄:
tg₄ =

= 1,33333;

₄ = arctg ₄ = arctg1,33333 = +53,13⁰;

cos₄ = cos +53,13⁰ = 0,600001.
Рассчитаем фазные токи приемника № 4:
I₁ = I₂ = I₃ = = = = = = 7,57576 A.
Согласно первому закону Кирхгофа для нулевой точки:

.
Следовательно, построив симметричную трехлучевую звезду фазных напряжений и отложив вдоль векторов этих напряжений фазные токи (так как ₄ = =+53,13⁰), можно определить вектор тока в нулевом проводе, геометрическисложив эти токи.

Фазные напряжения приемников № 1, № 2 и № 3 равны:
U_AB = U_BC = U_CA = U_лин = 380 В.
Определим sin₁ и sin₃, а также углы ₁,₂ и ₃;
sin₁ =

= –1;

₁ = arcsin₁ = arcsin(–1) = –90⁰;

sin₃ =

= +90⁰;

cos₃ = cos +90⁰ = 0;

sin₃ =

= 1;

₃ = arccos₃ = arccos 1 = 0⁰.
Найдем фазные токи:
I_ab = =

= 10,5263 A;

I_bc = =

= 13,1579 A;

I_ca = =

= 10,5263 A.
Выбираем масштаб напряжений и токов:
M (U) = 55 В/см, М (I) = 3 А/см.
Рассчитаем длины векторов напряжений:
l(U_A) =

= 4,0 см,  = 0⁰;
l(U_B) =

= 4,0 см,  = –120⁰;

l(U_C) =

= 4,0 см,  = +120⁰;

l(U_AB) = =

= 6,9 см,  = +30⁰;

l(U_BC) = =

= 6,9 см,  = – 90⁰;

l(U_CA) = =

= 6,9 см,  = +150⁰.
Рассчитаем длины векторов токов:
l(I_ab) = =

= 3,5 см, ₁ = –90 ⁰;
l(I_bc) = =

= 4,4 см, ₂ = 0⁰;

l(I_ca) = =

= 3,5 см, ₃ = +90⁰;

l(I₁) = l(I₂) = l(I₃) = =

= 2,5 см, ₄ = +53 ⁰;

l(I_N) = 0 см;

= l(I_N) М (I)= 3

0 = 0 А;

l(I_a) = 3,3 см,

= = l(I_a) М (I)= 3

3,3 = 9,9 А;

l(I_b) = 7,6 см,

= l(I_b) М (I)= 3

7,6 = 22,8 А;

l(I_c) = 7,6 см,

= = l(I_c) М (I)= 3

7,6 = 22,8 А;

l(I_A) = 2,6 см,

= l(I_A) М (I)= 3

3,6 = 7,8 А;

l(I_B) = 7,8 см,

= l(I_B) М (I)= 3

7,8 = 23,4 А;

l(I_C) = 9,1 см,

= l(I_C) М (I)= 3

1,9 = 27,3 А.
Полная векторная диаграмма приведена на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2

Векторная диаграмма

РАСЧЕТ РЕАЛЬНОЙ КАТУШКИ С МАГНИТОПРОВОДОМ ПРИ СМЕШАННОМ СОЕДИНЕНИИ СОПРОТИВЛЕНИЙ НА СХЕМЕ ЗАМЕЩЕНИЯ, ПОСТРОЕНИЕ ВЕКТОРНОЙ ДИАГРАММЫ

Для катушки со стальным сердечником, схема замещения которой предоставлена на рисунке 6.1, необходимо определить величину тока в катушке, подводимое переменное напряжение, мощность потерь в обмотке катушки и в стальном сердечнике, построить векторную диаграмму катушки. Параметры схемы замещения катушки:

R

_кат = 1,5 Ом; X_расс = 2 Ом; b₀ = 0,072 См; g₀ = 0,009 См; U' = 95 В.

Рисунок 6.1 – Схема замещения катушки со стальным сердечником

Расчет реальной катушки с магнитопроводом, построение векторной диаграммы

Определим активные и реактивные составляющие тока.

Активная составляющая тока:
I_a = U' g₀ = 100  0,009 = 0,9 А.
Реактивная составляющая тока:
I_μ = U' b₀ = 100  0,072 = 7,2 А.
Рассчитаем величину тока в обмотке:
I =

= 7,2560 А.
Определим параметры неразветвленной схемы замещения катушки:

эквивалентное сопротивление R₀, вызывающее потери, равные

потерям в стали:
R₀ =

= 1,7094 Ом;

индуктивное сопротивление:

X₀ =

= 13,675 Ом.
Напряжение, подводимое к входным зажимам катушки, рассчитаем по формуле:
U = IZ = I =

= 7,256 

= 116,1 В.
Для построения векторной диаграммы определим падения напряжения на сопротивлениях R_кат и X_расс:
U_a = IR_кат = 7,256  1,5 = 10,884 В;

U_р = IX_расс= 7,256  2 = 14,512 В.
Угол потерь δ:
δ = arctg

= arctg = 7,13⁰.
Мощность потерь в обмотке катушки:
Р_меди = I²R_кат = 7,256² 1,5 = 78,97 Вт.
Мощность потерь в стальном сердечнике:
Р_стали = I²R₀ = 7,256² 1,7094 = 90 Вт.
Общая мощность потерь в катушке:
Р = Р_стали+ Р_меди = 78,97 + 90 = 168,97 (Вт).
Коэффициент мощности:
cos  =

= 0,2005765,

где  = 78,43° — угол сдвига фаз между векторами напряжения и тока

Построение векторной диаграммы для катушки с магнитопроводом

Выбираем масштабы тока М(I) = 1,2 А/см, напряжения М(U) = 10 В/см. Рассчитываем длины векторов:
l(I_а) = =

= 0,8 см;

l(I_μ) = =

= 6 см;

l(U) = =

= 11,6 см;

l(U') = =

= 10 см;

l(U_a) = =

= 1,1 см;

l(U_p) = =

= 1,5 см.
В масштабе строим полную векторную диаграмму катушки со стальным сердечником (рисунок 6.2). При построении векторной диаграммы учитываем, что вектор

совпадают по фазе, т. е. параллельны друг другу; вектор напряжения

опережает вектор тока

, а следовательно, и вектор напряжения

по фазе на угол π/2.

Рисунок 6.2 Векторная диаграмма

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе написания данного курсового проекта я закрепил знания и навыки, полученные в ходе изучения курса теоретических основ электротехники. Мною были освоены навыки расчёта электрических цепей постоянного и переменного токов различными способами.

А именно:

решение задач переменного тока следующими способами: методом проводимостей и символическим;
решение задач постоянного тока следующими способами: методом узловых и контурных напряжений, методом контурных токов, методом узлового напряжения и методом наложения токов;
решение трёхфазных цепей переменного тока символическим и графоаналитическим методами;
расчёт реальной катушки индуктивности с магнитопроводом при смешанном соединении.

Также был закреплен навык построения диаграмм трехфазных цепей переменного тока соединенных звездой и треугольником.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Теоретические основы электротехники / Лоторейчук Е.А. − ИД “ФОРУМ”: ИНФРА − М, 2008. − 320 с.
Теоретические основы электротехники: учеб. Пособие / А. В. Крутов, Э. Л. Кочетова, Т. Ф. Гузанова. − Минск РИПО, 2014. − 375 с.
Теоретические основы электротехники. Курсовая работа: учебное пособие / Е.С.Гутько, Т.С.Шмакова. − Минск: РИПО, 2020. − 151 с.
Байдук О.В. Методические рекомендации по оформлению курсовых проектов (работ) / О.В. Байдук, О.В. Липко, М.О. Лебедь, Г.Б. Румак: УО “Брестский государственный колледж связи”, 2020. − 22 с.

1 2 3 4 5