Методы расчета электрических цепей

Обсуждение в статье: Методы расчета электрических цепей

2015-12-08

563

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

Образования

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра Теоретических основ электротехники

% / нед

Методы расчета электрических цепей

Пояснительная записка

к курсовой работе по дисциплине Электротехника и электроника

4041.207263.000 ПЗ

(обозначение документа)

Группа СМ-207	Фамилия И.О.	Подпись	Дата	Оценка
Студент	Тагирова Э.Н.
Консультант	Пугина Ю.А.
Принял	Пугина Ю.А.

Уфа 2008 г.

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования

«Уфимский государственный авиационный технический

Теоретических основ электротехники

университет»

Кафедра __

«Электротехника и электроника»

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу по дисциплине ________________________________

Тагирова Э.Н.

СМ-207

Студент _______________ Группа _____________

Пугина Ю.А.

Консультант ______________

«Методы расчета электрических цепей»

1. Тема курсовой работы

____

1. Расчет линейной электрической цепи постоянного тока

2. Основное содержание: ______________

2. Расчет электрических цепей однофазного синусоидального тока

____

3. Расчет трехфазных цепей

____

3. Требования к оформлению

ГОСТ

3.1. Пояснительная записка должна быть оформлена в редакторе Microsoft Word в соответствии с требованиями _________

1. Задание к каждой части курсовой работы

3.2. В пояснительной записке должны содержаться следующие разделы:

4. Выводы для каждой из основных тем, рассматриваемых в курсовой работе

ностей рассчитываемых величин, краткие пояснения к выполняемым расчетам

3. Расчеты с приведением формул, подстановкой числовых значений и размер-

2. Схема электрической цепи, сопоставимая рассматриваемой задаче

________________

____

схемы электрических цепей,

соответствующие этапам расчета, графики и векторные диаграммы, выполнение

3.3. Графическая часть должна содержать: _______________________________

которых необходимо по рабочему заданию

________

1. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника./А.С. Касаткин,

М.В. Немцов. - Изд.-8-е, перераб.-М.: «Высшая школа», 2005.-542 с. ,

4. Литература: _______________________

основы электротехники”/ УГАТУ; Р.С. Аипов, В.С. Лукманов. Уфа, 1996. -20 с.

4. Методические указания к курсовой работе по дисциплине “Теоретические

И.В.Вавилова, Т.М.Крымская: Уфимск.гос.авиац.техн.ун-т.: -Уфа, 1999. -91 с.

студентов неэлектротехнических специальностей. /Р.В.Ахмадеев,

3. Электротехника и электроника. Электрические цепи: Учебное пособие для

Белоусов; Ред. Л.В. Честная, -2-е изд., перераб. –М.: Высш.шк., 2001.-416с.

электроники: Учеб. Пособие для неэлектротех. спец. вузов/ Г.Г. Рекус, А.И.

2. Рекус Г.Г. Сборник задач и упражнений по электротехнике и основам

_______________________________

5. http://toe.ugatu.ac.ru

________

Дата выдачи _____________ Дата окончания _____________

подпись

Руководитель ___________________

Часть 1 1. Расчет линейной электрической цепи постоянного тока Задание: 1. Составить уравнения по законам Кирхгофа для определения токов в ветвях. 2. Определить токи в ветвях методом контурных токов. 3. Определить ток в ветви с сопротивлением R₁ методом эквивалентного генератора. 4. Определить показания вольтметра. 5. Составить уравнение баланса мощностей и проверить его подстановкой числовых значений.

Дано: E₂= -27 В E₄= -18 В E6 = 25 В R₁= 11 Ом R₂= 85 Ом R₃= 50 Ом R₄= 34 Ом R₅ = 84 Ом R₆ = 63 Ом

4041.207263.000 ПЗ

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата

Разраб.

Тагирова Э.Н.

Методы расчета электрических цепей

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Пугина Ю.А.

Т. контр.

УГАТУ СМ-207

Н. контр.

Утв.

Определение тока в ветвях по законам Кирхгофа Зададим направления токов в ветвях и направления обходов в контурах:

Составим уравнения по законам Кирхгофа. Количество уравнений, составленных по первому закону Кирхгофа, равно числу узлов минус один. Количество уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа, равно числу независимых контуров.

1: I₂ = I₁ + I₃

2: I₃ = I₄ + I₅

3: I₄ = I₁ + I₆

I: I₁R₁ + I₂R₂ + I₄R₄ = E₂ + Е₄

II: I₂R₂ + I₃R₃ + I₅R₅ = E₂

III: I₄R₄ + I₆R₆ - I₅R₅ = E₄+ Е₆

Подставим числовые значения сопротивлений и ЭДС и решим полученную систему уравнений в программе Gauss. Получим:

I1 = -0,49139 A I4 = -0,29397 A

I2 = -0,34823 A I5 = -0,05426 A

I3 = 0,14315 A I6 = 0,19741 A

4041.207263.000 ПЗ

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата

Метод контурных токов. Зададим направления токов в ветвях и направления обхода контуров

Рассчитаем токи в ветвях методом контурных токов, количество уравнений m = B-B_J-J+1, где В-число ветвей, B_J – число источников тока, J – число узлов, тогда m = 6-0-4+1=3.

(1) Рассчитаем собственные сопротивления контуров: R₁₁= R₁+ R₂+ R₄= 11 + 85 + 34 = 130 Ом R₂₂= R₂+ R₃+ R₅= 85 + 50 + 84 = 219 Ом R₃₃= R₄+ R₅+ R₆= 34 + 84 + 63 = 181 Ом Рассчитаем сопротивления смежных ветвей: R₁₂= R₂₁= R₂= 85 Ом R₁₃= R₃₁= R₄= 34 Ом R₂₃= R₃₂= – R₅= – 84 Ом Рассчитаем собственные ЭДС контуров: E₁₁ = E₂ + Е₄ = -45 В E₂₂ = Е₂ = -27 В E₃₃ = E₄+ Е₆ = 7 В

4041.207263.000 ПЗ

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата

Полученные значения сопротивлений и ЭДС подставим в систему уравнений (1) и решим ее в программе Gauss:

I11 = - 0,49139 A I22 = 0,14315 A I33 = 0,19741 A Определим значения токов в ветвях: I₁ = I₁₁ = – 0,49139 A I₂ = I₁₁ + I₂₂ = – 0,34824 А I₃ = I₂₂ = 0,14315 А I₄ = I₁₁ + I₃₃ = -0,29398 А I₅ = I₂₂- I₃₃ = -0,05426 А I₆ = I₃₃ = – 0,19741 А Метод эквивалентного генератора Преобразуем схему и определим значение напряжения холостого хода U_хх:

U_xx = E_эг, I₁=0, поэтому в цепи текут уже другие токи.

Составим систему уравнений, пользуясь первым законом Кирхгофа:

1: I ^/₂ = I ^/₃

2: I ^/₂ - I ^/₄ - I ^/₅ = 0

3: I ^/₄ = I ^/₆

4041.207263.000 ПЗ

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата

Определение показаний вольтметра

pV: U = I₁R₁+ I₄R₄ – E₁- Е₄= - 0,29397*34 – 0,49139*11 + 11+ 18 = -2,50359 В

Вольтметр показывает значение напряжения, равное 2,50359 В.

4041.207263.000 ПЗ

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата

Часть 2 Расчёт электрической цепи однофазного переменного тока Задания:

Определить комплексные действующие значения токов в ветвях схемы.
Определить показания приборов.
Составить баланс активных, реактивных и полных мощностей.
Повысить коэффициент мощности до 0,98 включением необходимого реактивного элемента X.
Построить векторные диаграммы токов и напряжений в одной системе координат.

Исходная Схема:

Дано:

U = 200 В

F = 50 Гц

R₁= 52 Ом

R₂= 61 Ом

L₁= 75 мГн

L₂= 0 мГн

C₁= 16 мкФ

C₂= 253 мкФ

4041.207263.000 ПЗ

Лист

Изм

Лист

№ докум.

Подп

Дата

2015-12-08

563

Обсуждений (0)

0.00 из 5.00 0 оценок

Составим систему уравнений, пользуясь вторым законом Кирхгофа: I: U_xx + I ^/₂R₂ + I ^/₄R₄ = E₂ + Е₄ II: I ^/₃R₃ + U_xx – I ^/₆R₆ = E₂ III: -I ^/₄R₄ + I ^/₅R₅ + I ^/₆R₆ = E₄+ Е₆ Подставим числовые значения сопротивлений и ЭДС и решим полученную систему уравнений в программе Gauss. Получим: Uxx = -33,01814 В I ^/₂ = 0,13194 A I ^/₃ = - 0,13194 A I ^/₄ = - 0,02256 A I ^/₅ = - 0,10938 A I ^/₆ = - 0,02256 A U_xx = E_эг = -33,01814 В Для определения внутреннего сопротивления R_экв исключаем из цепи все источники электрической энергии (в нашем случае источники ЭДС) и преобразуем цепь: R₂₃ = = =19,406 Ом R₂₅ = = =32,603 Ом R₃₅ = = =19,178 Ом

4041.207263.000 ПЗ

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓