ТОЭ. Рабочая программа курса Теоретические основы электротехники. Рабочая программа курса Теоретические основы электротехники

• Название: Рабочая программа курса Теоретические основы электротехники
• Дата: 06.04.2022
• Размер: 6.63 Mb.
• Имя файла: Рабочая программа курса Теоретические основы электротехники.doc
• Тип: Рабочая программа; #447229
• страница: 4 из 7

, т.е. _.


Рис 3.2

При соединении нагрузки в “треугольник” фазные напряжения на генераторе являются и линейными, т.е.

Линейные токи равны геометрической разности векторов соответствующих фазных токов, т.е.

При симметричной нагрузке, соединенной в “треугольник”, т.е. при Z_AB = Z_BC = Z_CA, линейные токи: .
Задание
В трехфазную электрическую цепь с симметричным линейным напряжением U включен приемник, соединенный по схеме “звезда” или “треугольник”, сопротивления и схема соединения фаз которого приведены в табл. 3. Требуется:

• 
  изобразить схему электрической цепи;
  
• 
  рассчитать фазные и линейные токи, ток в нейтральном проводе (для цепи Y-0) для трех заданных режимов работы:
  

а) нормальный режим работы при отсутствии в цепи обрывов и коротких замыканий (для нормального режима работы рассчитать также активную, реактивную, полную мощности источников и приемника, коэффициент мощности приемника, составить баланс мощности);

б) обрыв заданной фазы нагрузки;

в) обрыв заданного линейного провода (при соединении нагрузки в ) или короткое замыкание заданной фазы (при соединении нагрузки в Y). В случае четырехпроводной цепи режим К.З. рассчитывается при одновременном обрыве нулевого провода;

• 
  построить для всех рассчитанных режимов работы топографические диаграммы напряжений и векторные диаграммы токов.
  

Таблица 3
№ Вар.	Схема соединения приемника	Uл, В	Сопротивления фаз приемника							Обрыв лин. провода	К.З. фазы	Обрыв фазы
			ZA, Ом	ZB, Ом	ZC, Ом	ZAB, Ом	ZBC, Ом	ZCA, Ом
0		127	-	-	-	–j20	8+j6	10		A	-	CA
1	Y-0	220	6+j8	10–j10	5+j5	-	-	-		-	C	В
2	Y-0	220	6–j8	8+j6	10+j5	-	-	-		-	B	А
3		380	-	-	-	20+j15	20+j15	36–j24		B	-	AB
4		380	-	-	-	10+j15	15–j15	10+j10		A	-	AC
5	Y-0	220	10+j5	10+j10	6–j8	-	-	-		-	A	С
6	Y-0	380	10+j10	15–j15	20+j20	-	-	-		-	C	А
7	Y-0	380	16+j12	12–j16	9+j12	-	-	-		-	A	В
8		220	-	-	-	12+j9	10+j10	10–j15		B	-	BC
9		380	-	-	-	20–j10	10+j8	10+j10		A	-	BC
10		220	-	-	-	20+j10	6+j8	10–j10		B	-	CA
11	Y	220	6–j6	6+j8	8+j6	-	-	-		-	B	А
12		400	-	-	-	10+j10	6+j8	10-j10		A	-	AB
13	Y-0	220	5–j5	6+j8	8+j10	-	-	-		-	B	А
14	Y	127	–j5	10+j8	8+j10	-	-	-		-	C	В
15	Y	220	j10	6–j8	3+j4	-	-	-		-	A	А
16	Y	380	–j5	3+j4	4–j3	-	-	-		-	B	С
17	Y-0	380	j20	6–j8	5–j5	-	-	-		-	A	В
18	Y	220	6+j10	10–j6	3+j4	-	-	-		-	B	С
19		230	-	-	-	6–j8	3+j4	5–j5		B	-	AC
20		380	-	-	-	3–j4	5+j10	6–j8		A	-	AB
21	Y	220	5–j5	3–j4	6+j8	-	-	-		-	B	С
22	Y	220	5+j5	3–j4	10–j8	-	-	-		-	A	С
23		220	-	-	-	9–j12	3+j4	6–j8		B	-	AB
24		380	-	-	-	4+j3	8–j6	–j10		С	-	BC
25		220	-	-	-	3–j4	6–j8	4+j3		B	-	CA
Окончание табл. 3
№ Вар.	Схема соединения приемника	Uл, В	Сопротивления фаз приемника						Обрыв лин. провода		К.З. фазы	Обрыв фазы
			ZA, Ом	ZB, Ом	ZC, Ом	ZAB, Ом	ZBC, Ом	ZCA, Ом
26	Y-0	380	6–j8	3+j4	j10	-	-	-	-		C	А
27		220	-	-	-	10–j10	10+j10	20	A		-	BC
28	Y0	380	50	4–j3	6+j8	-	-	-	-		B	С
29	Y0	127	5+j5	6–j6	–j10	-	-	-	-		B	А
30	Y	220	10	j10	–j20	-	-	-	-		C	А
31	Y	220	10	6–j8	j20	-	-	-	-		B	С
32	Y	380	6+j8	8+j6	10	-	-	-	-		C	А
33	Y0	220	–j10	j5	6+j8	-	-	-	-		C	В
34		220	-	-	-	10+j10	6+j6	8–j8	C		-	BC
35	Y	127	3+j4	–j10	20	-	-	-	-		C	В
36		220	-	-	-	8–j6	10	10+j10	C		-	AB
37	Y	220	10+j6	16+j16	6–j8	-	-	-	-		C	А
38	Y	380	5–j5	3+j4	6+j8	-	-	-	-		A	В
39	Y0	220	5+j5	3–j4	10+j8	-	-	-	-		B	В
40		400	-	-	-	9+j12	3–j4	6+j8	B		-	AB
41		220	-	-	-	4–j3	8+j6	6+j8	C		-	CA
42		127	-	-	-	3+j4	6–j8	4+j3	B		-	AB
43	Y0	127	6+j8	3+j4	8–j6	-	-	-	-		C	А
44		380	-	-	-	10+j10	10–j10	8+j6	A		-	BC
45	Y0	220	4–j3	6+j8	8+j6	-	-	-	-		C	В
46	Y0	380	5+j5	6–j6	6+j8	-	-	-	-		B	А
47	Y	220	10	j10	–j20	-	-	-	-		C	А
48	Y	220	10	6+j8	8+j6	-	-	-	-		A	С
49	Y	380	6+j8	8+j6	10	-	-	-	-		C	А
50		220	-	-	-	10+j10	6+j6	8+j8	C		-	AB

В результате изучения раздела «Трехфазные цепи» и выполнения задачи 1 студенты должны:

1. Знать основные элементы трехфазных цепей; способы соединения фаз обмотки генератора и включения в трехфазную цепь приемников; способы изображения трехфазной симметричной системы ЭДС.

2. Понимать роль нейтрального провода; принципы построения векторных диаграмм; влияние рода и схемы включения нагрузки на величину тока в нейтральном проводе; схемы электроснабжения предприятий.

3. Уметь анализировать различные режимы симметричных и несимметричных цепей; читать схемы соединения трехфазных и однофазных цепей; предвидеть последствия коммутационных изменений в цепи на ее электрическое состояние.

Задача 2
Задача 2 посвящена расчету и анализу переходных процессов в линейных цепях с сосредоточенными параметрами при постоянной ЭДС источника питания.

Переходные процессы возникают в электрических цепях при переходе от одного установившегося режима работы к другому установившемуся режиму. Смена режимов происходит в результате коммутаций (включение, выключение, переключение, изменение параметров цепи и т.д.).

Различают следующие три метода расчета переходных процессов:

• 
  классический метод;
  
• 
  операторный метод;
  
• 
  частотный метод.
  

Задание
В соответствии с выполняемым вариантом изобразить принципиальную электрическую схему цепи с заданными в табл. 4 параметрами.

Примечание: исходные данные к задачам определяют по двум последним цифрам зачетной книжки студента: по предпоследней цифре выбирают номер схемы, а по последней – номер варианта значений параметров. Например, для зачетной книжки № 33225 электрическая схема выбирается по рис. 4.2, а числовые значения параметров по 5-й строке табл. 4.

Для изображенной электрической цепи выполнить следующее:

• 
  используя классический метод расчета переходного процесса, определить аналитическую зависимость, описывающую изменение тока i₁(t), возникающее в результате коммутации;
  
• 
  используя операторный метод расчета переходного процесса, определить аналитическую зависимость, описывающую изменение тока i₁(t), возникающее в результате коммутации;
  
• 
  используя полученные аналитические зависимости, построить график изменения тока i₁(t), демонстрирующий его переход от одного установившегося значения к другому.
  

Примечание: при расчете переходного процесса считать, что коммутации предшествовал установившейся режим работы.

Рис. 4.0	Рис.4.1
Рис. 4.2	Рис. 4.3
Рис. 4.4	Рис. 4.5
Рис. 4.6	Рис. 4.7
Рис. 4.8	Рис. 4.9

Таблица 4

№ Варианта	R, Ом	L, Гн	C, мкФ	E, В
0	10	0,1	90	100
1	7	0,02	31,3	110
2	6	0,06	83,3	120
3	14	0,025	80,6	130
4	48	0,06	200	140
5	8	0,05	100	150
6	5	0,15	120	160
7	12	0,08	110	170
8	15	0,09	40,2	180
9	9	0,05	50,5	190

После изучения раздела “Переходные процессы в линейных электрических цепях” и выполнения задачи 2 студенты должны:

1. Знать содержание терминов: переходный процесс; принужденные и свободные составляющие токов и напряжений; начальные значения величин; докоммутационные и послекоммутационные начальные условия; независимые и зависимые (послекоммутационные) начальные условия; нулевые и ненулевые начальные условия.

2. Понимать особенности электромагнитных процессов в переходных режимах работы электрических цепей, следствием которых могут быть опасные перенапряжения, возникающие при размыканиях ветвей в цепях, содержащих индуктивность.

3. Уметь составлять уравнения для свободных токов и напряжений; производить алгебраизацию системы уравнений для свободных токов; составить характеристическое уравнение системы; расчитывать переходные процессы электрической цепи классическим и операторным методами; переходить от изображения к функции времени.