Методические указания по выполнению куровой работы Анализ и расчет электрических цепей в стационарном режиме

Название	Методические указания по выполнению куровой работы Анализ и расчет электрических цепей в стационарном режиме
Дата	17.10.2021
Размер	0.93 Mb.
Формат файла
Имя файла	Metod_ukazania_po_KR (1).docx
Тип	Методические указания #249397
страница	2 из 4

1 2 3 4

Параметры цепи для варианта №…

Источники ЭДС и тока:
Сопротивления резисторов
R₁,Ом	R₂,Ом	R₃,Ом	R₄₁,Ом	R₄₂,Ом	R₅,Ом	R₆,Ом

Таблица 1.3

Результаты расчета

Метод расчета	Рассчитанные параметры
Метод контурных токов	I₁₁ = A, I₂₂ = A, I₃₃ = A
Метод контурных токов	I₁= A	I₂= A	I₃= A	I₄= A	I₅= A	I₆= A
Метод узловых потенциалов	 ₀= 0 В, _a= B, _b= B, _c= B, _d= B
Метод узловых потенциалов	I₁= A	I₂= A	I₃= A	I₄= A	I₅= A	I₆= A

Задача №2

Расчет линейной электрической цепи синусоидального тока

1. По заданной обобщенной схеме(рис. 2.1.) составить и изобразить схему цепи, соответствующую вашему варианту (см. табл. 2.1), исключив источники ЭДС, отсутствующие в таблице 2.1. Записать в таблицу 2.2 заданные параметры цепи из таблицы 2.1.

Комплексные сопротивления на схеме изобразить в виде соответствующих элементов R, Lи С, значения которых определить и записать в таблицу 2.2.

2. Составить уравнения по законам Кирхгофа в дифференциальной и комплексной формах.

3. Составить уравнения в комплексной форме по методу контурных токов и по методу узловых потенциалов.

4. Рассчитать комплексные токи в цепи выбранным вами методом и записать мгновенные значения токов с частотой 50 Гц. Определитьпоказания ваттметра. Результаты расчета занести в таблицу 2.3.

5. Проверить выполнение 2-го закона Кирхгофа в комплексной форме для внешнего контура цепи.

6. Рассчитать топографическую диаграмму внешнего контура цепи. Построить эту топографическую диаграмму, совмещенную с векторной диаграммой токов.

7. Проверить выполнение баланса активной, реактивной и комплексной мощностей цепи.

Рис .2.1. Обобщенная схема цепи

Таблица 2.1

Заданные параметры цепи

№ варарианта	Источники ЭДС, В	Комплексные сопротивления,Ом
№ варарианта	Источники ЭДС, В	Z₁	Z₂	Z₃	Z₄₁	Z₄₂	Z₅	Z₆
1	E₁= 30Ð–10º E₂= 150Ð60º	15Ð90º	15Ð–90º	15	10Ð–10º	12Ð10º	30Ð10º	6080º
2	E₂= 40Ð–20º E₃= 150Ð60º	15Ð–90º	15	20Ð50º	20Ð–30º	18Ð20º	40Ð20º	15–90º
3	E₁= 170Ð40º E₃= 80Ð–40º	20Ð90º	15Ð–90º	10Ð60º	25	19Ð–25º	45Ð25º	1090º
4	E₁= 90Ð–40º E₅=80Ð–50º	10Ð–60º	15Ð–90º	15Ð–70º	30Ð–45º	21Ð–30º	50Ð30º	20
5	E₁= 60Ð–60º E₄= 120Ð60º	15	15Ð–90º	20Ð65º	35Ð50º	15Ð35º	10Ð10º	1090º
6	E₁= 150Ð60º E₅=160Ð70º	20Ð–30º	15	10Ð–60º	40Ð–55º	15Ð–40º	15Ð20º	20–90º
7	E₂=170Ð40º E₃= 90Ð80º	10Ð30º	20	15	40Ð–55º	15Ð–40º	15Ð20º	1090º
8	E₁= 110Ð90º E₆= 160Ð40º	15Ð–90º	15Ð–90º	20Ð55º	45	15Ð–45º	15Ð45º	10–90º
9	E₂= 170Ð50º E₃=180Ð50º	15Ð90⁰	15Ð–90º	10Ð–50º	50Ð65⁰	18Ð60º	10Ð30º	20
10	E₃=150Ð80º E₄=160Ð80º	10Ð–90º	35Ð–90º	15Ð45º	55Ð–75º	15	15Ð45º	10–90º

Окончание табл. 2.1

Заданные параметры цепи

11	E₅=90Ð130º E₆=200Ð40º	15Ð–45º	15Ð–90º	20Ð–40º	60Ð80º	12Ð10º	15	1090º
12	E₁=130Ð40º E₆=40Ð140º	20Ð45⁰	25Ð–90º	10Ð35º	15Ð–90º	15Ð–10º	15Ð50º	12
13	E₁=60Ð160º E₂=170Ð60º	10	15Ð–90º	15Ð–30º	10Ð90º	15Ð–45º	15Ð–60º	15–10º
14	E₂=10Ð160º E₆=20Ð160º	15Ð–90º	15	20Ð20º	10Ð–90º	15Ð–30º	25Ð60º	15–40º
15	E₁=270Ð10º E₃=200Ð70º	20Ð–60º	15Ð–90º	10	10Ð90º	10Ð–35º	15Ð70º	25–30º
16	E₃=130Ð80º E₄=140Ð90º	15Ð90º	20Ð–90º	15Ð–20º	10Ð–90º	15Ð–40º	12Ð–65º	10
17	E₃=160Ð100º E₅=70Ð110º	15Ð–30º	15Ð–90º	15Ð–30º	10	15Ð–50º	9Ð–90º	15–40º
18	E₃=90Ð130º E₅= 100Ð40º	20Ð30º	15Ð–90º	10Ð–40º	10Ð–90º	15	15Ð–90º	15–50º
19	E₃= 30Ð50º E₅= 35Ð50º	15Ð–90º	20Ð–90º	15Ð–25º	10Ð90º	25Ð10º	15Ð60º	15–60º
20	E₂= 40Ð110º E₄= 110Ð80º	6080º	12	15–40º	15–90º	3570º	15–40º	20Ð–30º
21	E₃= 30Ð110º E₆= 50Ð130º	15–90º	15–10º	15	15–90º	1560º	1530º	15Ð30º
22	E₂= 60Ð130º E₅= 70Ð140º	10	15–40º	15–60º	15–90º	1050º	15–30º	20Ð30º
23	E₂= 80Ð140º E₅= 190Ð50º	10	15–30º	2560º	1590º	1540º	1520º	15–90º
24	E₃= 20Ð50º E₄= 25Ð60º	1090º	10–30º	1570º	15	2530º	15–10º	20Ð–60º
25	E₂= 20Ð120º E₄=110Ð20º	10	15–40º	12–60º	15–90º	3010º	15–20º	21Ð–30º
26	E₁= 25Ð70º E₆=120Ð80º	1090º	15–50º	9–90º	15–90º	15–30º	15–30º	15Ð30º
27	E₁= 20Ð90º E₂= 120Ð10º	10–90º	15–60º	15	15–90º	1510º	1540º	10Ð–40º
28	E₂=120Ð50º E₆= 25Ð60º	10	2510º	1560º	1590º	12–40º	1520º	15Ð–40º
29	E₁=120Ð20º E₃= 20Ð10º	10–90º	1590º	25–10º	15	15–40º	20–10º	15Ð–40º
30	E₂= 210Ð70º E₄= 220Ð70º	1090º	15	3580º	15–90º	10–30º	25–20º	30Ð–30º

Таблица 2.2

Параметры цепи варианта №…

№ вар.	ЭДС, В	Параметры цепи
		Z₁=	Z₂=	Z₃=	Z₄₁=	Z₄₂=	Z₅=	Z₆=
		R₁= L₁= C₁=	R₂= L₂= C₂=	R₃= L₃= C₃=	R₄₁= L₄₁= C₄₁=	R₄₂= L₄₂= C₄₂=	R₅= L₅= C₅=	R₆= L₆= C₆=

Таблица2.3

Результаты расчета цепи

Комплексные действующие токи, А						Показание ваттметра
I₁	I₂	I₃	I₄	I₅	I₆	P_w, Вт

Мгновенные токи, А
i₁ = i₂ =
i₃=i₄=
i₅ = i₆ =

Задача №3

Расчет разветвленной трехфазной цепи

1. Изобразить схему цепи (рис. 3.1), обозначив на ней токи, фазные и линейные напряжения источника и напряжения на нагрузке.

Комплексные сопротивления на схеме, заданные в таблице 3.1, изобразить в виде соответствующих элементов R, Lи С.

Действующее значение линейного напряжения трехфазного источника принять равным 380 В.

2. Записать в таблицу 3.2 комплексные действующие фазные и линейные напряжения трехфазного источника и заданные параметры цепи из таблицы 3.1.

3. Определить комплексные фазные напряжения на нагрузках, комплексные фазные токи нагрузок, линейные токи, ток в нейтральном проводе, а также падение напряжения в линии ΔU_л. Результаты расчета записать в таблицу 3.3.

4. Определить активную и реактивную мощности цепи при соединении нагрузки по схеме «звезда». Значения мощностей записать в таблицу 3.3.

5. Построить в масштабе векторные диаграммы отдельно для каждой из схем соединения нагрузки.

6. Определить показания ваттметров и записать их в таблицу 3.3.

Рис. 3.1. Заданная схема трехфазной цепи

Таблица 3.1

Заданные параметры цепи

№ варианта	Ψ_А, град.	Z_a, Ом	Z_b, Ом	Z_c, Ом	Z_л, Ом	Z_Ф, Ом
№ варианта	Ψ_А, град.	Z_a, Ом	Z_b, Ом	Z_c, Ом	Z_л, Ом	R, Ом	L, мГн	C, мкФ
1	90º	15Ð60º	15Ð–90º	15	6080º	15	31,8	927,3
2	–60º	15Ð–60º	15	20Ð50º	1560º	10	8	327
3	–20º	20Ð45º	15Ð–90º	10Ð60º	1070º	3	5	212
4	50º	10Ð–45º	15Ð90º	15Ð–70º	20	5	18	160
5	90º	15	15Ð–90º	20Ð60º	1030º	10	31,8	123
6	–50º	20Ð–30º	15	10Ð60º	2040º	4	55	736
7	–40º	10Ð30º	15Ð–90º	15	1090º	1	119	318
8	70º	15Ð–60º	15Ð90º	20Ð50º	1050º	15	31,8	2376
9	20º	15Ð90º	15Ð–90º	10Ð–50º	20	3	15,9	1104
10	50º	10Ð–90º	15Ð90º	15Ð40º	1070º	1	31,8	637
11	30º	1090º	15	3580º	1245º	65	165	120

Окончание табл.3.1

Заданные параметры цепи по вариантам

12	70º	20Ð40º	15Ð–90º	10Ð30º	15Ð50º	3	15	170
13	–40º	10	15Ð–90º	15Ð30º	15Ð60º	20	13	1170
14	–90º	15Ð–90º	15	20Ð20º	25Ð60º	8	27	559
15	–40º	20Ð–60º	15Ð90º	10	15Ð70º	30	48	318
16	40º	15Ð90º	15Ð90º	15Ð–20º	12Ð60º	83	184	170
17	30º	15Ð–30º	15Ð90º	15Ð–30º	9Ð80º	6	178	85
18	–10º	20Ð30º	15Ð90º	10Ð–45º	15Ð70º	10	15,9	218
19	40º	15Ð60º	15Ð90º	15Ð–20º	15Ð60º	17	31,8	637
20	–30º	6080º	12	15–45º	1540º	37	31,8	212
21	–40º	1590º	15–10º	15	1530º	9	18,4	160
22	50º	10	1545º	15–60º	1050º	10	31,8	637
23	90º	10	15–30º	2560º	1545º	26	95,5	159
24	45º	1090º	10–30º	1570º	2530º	56	26	371
25	60º	10	1540º	12–60º	3010º	3	35	612
26	30º	1090º	15–50º	990º	1530º	5	50	280
27	–60º	10–90º	15–60º	15	1510º	8	95	160
28	–50º	10	2510º	1560º	1245º	65	165	120
29	60º	10–90º	1590º	25–10º	1550º	18	17	92
30	30º	1090º	15	3580º	1030º	6	36,6	160

Таблица 3.2

Параметры цепи для варианта №…

№

варианта

Z_a =

Z_b =

Z_с =

Z_л =

Z_ф

R,

Ом

L, мГн

C,

мкФ

R, Ом

L, мГн

C,

мкФ

R, Ом

L, мГн

C,

мкФ

R, Ом

L, мГн

R, Ом

L, мГн

C,

мкФ

U_A =

U_B=

U_C =

U_AB =

U_BC =

U_CA =

Таблица 3.3

Результаты расчета параметров цепи

Напряжения на нагрузках, В

U_a=

U_b=

U_c=

U_ab=

U_bc=

U_ca=

ΔU_л =

Комплексные действующие токи цепей, А

I_a

I_b

I_c

I_ab

I_bc

I_ca

I_A_л

I_B_л

I_C_л

I_A

I_B

I_C

I_nN

Мощности цепи

Показания ваттметров, Вт

P_ц= Вт

Q_ц= вар

PW₁=

PW₂=

PW₃=

1 2 3 4