Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Сборник задач по теоретическим основам электротехники. Часть 1 Установившиеся режимы в линейных электрических цепях

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
05.02.2023
Размер:
1.89 Mб
Скачать

7.3.

U C A

7.4.

U C A

 

 

Z

 

Что покажет вольтметр

A

I A

 

электромагнитной

си-

 

 

 

 

стемы, если

линейное

U A B

 

 

 

напряжение

генератора

 

 

 

U Л U ?

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

U B C

 

 

 

 

 

 

C

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

Определить ток в нуле-

A

I A

R

 

вом проводе, если

ли-

 

 

 

 

нейное напряжение

ге-

U A B

 

 

 

нератора U Л 120

В, а

 

 

 

сопротивления

 

 

 

 

 

 

B

 

X C

n

R X L X C

10 кОм.

 

 

 

 

 

 

 

 

U B C

 

 

 

 

 

 

C

 

X L

 

 

 

 

N

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

51

7.5.

U C A

7.6.

U C A

A

I A

 

 

 

 

 

Определить

модуль

 

 

 

a

тока

I A

при

обрыве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

 

 

линейного провода B,

U A B

 

 

 

 

 

если

известны

значе-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ния фазного напряже-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

b

 

 

 

 

R

ния

 

генератора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

UФ 100

В и

сопро-

 

 

 

 

 

 

 

U B C

R

тивления R 100 Ом.

 

 

C

 

c

 

 

A

 

Определить показа-

 

ние вольтметра V3 ,

 

 

U A B

 

если UV 1 127 В,

V1

R UV 2 220 В.

 

B

 

n

 

V3

 

C

 

 

U B C

 

 

 

V2

 

C

 

 

52

7.7.

U C A

7.8.

U C A

A

I A

 

Z

В

симметричной

 

трехфазной

цепи со-

 

 

 

 

 

 

 

 

противления

нагрузки

U A B

 

 

 

Z 20 j 20

Ом со-

 

 

V

 

единены в звезду, ли-

 

 

 

 

B

 

 

Z

нейное

напряжение

 

 

 

 

U A B UV 220 В. Что

U B C

 

 

 

покажет

амперметр,

 

 

 

включенный в фазу C?

 

 

 

 

C

 

 

Z

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

Определить

вели-

 

 

a

чину тока

 

I B , если

 

 

 

 

 

 

 

 

модули токов в фа-

U A B

 

X L

 

зах

треугольника

 

 

 

 

 

 

 

IФ 1А.

 

 

B

I B

b

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X C

 

 

 

 

 

U B C

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

53

7.9.

 

 

 

 

Определить

показа-

 

A

I A

R

 

ние

вольтметра

в

 

 

 

 

 

несимметричной

 

 

 

U A B

 

 

 

трехфазной

 

цепи

с

 

 

 

 

соединением

звезда

 

 

 

 

 

U C A

B

 

– j X C

n

— звезда с нулевым

 

 

проводом,

если

фаз-

 

 

 

 

 

 

 

 

ное

напряжение

ге-

 

U B C

 

 

 

нератора UФ 120 В,

 

 

 

j X L

 

R X L X C 10 Ом.

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.10.

 

R

R

 

Трехфазная цепь с

 

A

 

параметрами

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R X L X C

под-

 

U A B

 

 

 

ключена

к

сети

с

 

 

 

 

 

фазным

напряже-

U C A

B

R

X L

n

нием 220 В. Опре-

 

 

 

делить

показание

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вольтметра.

 

 

 

U B C

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

R

X C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.11.

A

Z

 

 

Определить

мощ-

 

 

 

ность, которую по-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кажет электродина-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U A B

 

 

 

мический ваттметр,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

включенный

в

U C A

B

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

трехфазную

цепь с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W

 

 

 

 

 

линейным

напря-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

жением U Л 220 В

 

U B C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

и сопротивлениями

 

C

 

 

 

Z

 

 

Z 20 j 20 Ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.12.

A

 

Z

Определить показа-

 

 

ние ваттметра элек-

 

 

A

 

 

 

 

тродинамической

 

 

 

 

 

U A B

 

 

системы и реактив-

 

 

 

 

ную

мощность

U C A

B

 

Z

трехфазной

цепи,

 

 

I A 4,4 А,

 

 

если

W

 

 

 

 

 

 

U B C

 

 

Z 50e j 80

Ом.

 

 

 

 

 

 

 

C

 

Z

 

 

 

55

7.13.

 

A

I A

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

U A B

 

R

 

 

 

 

 

 

 

C

 

 

U C A B

b

C

C

R

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U B C

 

 

 

 

 

 

C

 

R

 

 

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

 

7.14.

 

 

 

 

 

Z

 

 

A

 

 

 

 

 

 

W 1

 

 

 

 

 

U A B

 

 

 

 

U C A

B

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

W 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U B C

 

 

 

 

 

 

C

 

 

 

Z

Фазные токи в симметричной трехфазной цепи равны I R IC 2 А. Определить модули линейных токов.

Определить параметры симметричной трехфазной нагрузки X L

и R, если известны показания ваттметров:

PW 1 400 Вт;

PW 2 200 Вт.

56

7.15.

 

Z 1

 

A

 

I A

 

U A B

 

U C A

B

Z 1

 

 

 

 

U B C

 

 

C

Z 1

 

 

 

Z 2

Z 2

 

 

Z 2

Определить линейный ток I A , если мощность,

по-

требляемая

звездой сопротивлений нагрузки

Z 1 ,

PZ 1 3,3 кВт,

а треугольником сопротивлений Z 2

PZ 2 2,15 кВт. Линейное

напряжение U A B 220 В.

Характер нагрузок Z1

( cos 1 0,867 ) и Z2

( cos 2 0,707 ) — активно-индуктивный.

57

7.16.

 

 

Дано:

 

линейное

 

A

R

напряжение

 

 

 

 

U Л 100 В;

 

 

U A B

 

R L

1

10 Ом.

 

 

 

C

U C A

B

L

n 1

Что

покажет ам-

 

 

 

 

 

перметр,

вклю-

 

U B C

 

 

ченный между ну-

 

 

 

левыми

точками

 

 

 

 

 

C

C

 

двух звезд нагруз-

 

 

 

ки?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R

C

 

 

 

 

 

 

L

 

 

 

 

 

n 2

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

58

ТЕМА 8. УСТАНОВИВШИЕСЯ РЕЖИМЫ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

 

 

 

 

Пример 8.1. Параметры длинной линии (рис. 8.1): часто-

та

 

 

f 500

 

Гц;

длина

 

l 200

 

 

км;

R0

 

10

Ом/км;

C

0

9,6 10 9 Ф/км;

L 5,08 10 3 Гн/км;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G

0

1,25 10 6

 

См/км;

 

 

 

напряжение

 

и

ток

 

в

 

конце

линии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

 

2

100 В;

I

2

64,2e j15 мА. Определить напряжениеU

1

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ток I 1 в начале линии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

i

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 0 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R 0 dx L 0 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L 0 dx

 

i

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G 0 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С 0 dx

 

 

 

 

 

 

 

С 0 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u u dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G 0 dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

dx

 

 

 

 

 

i

 

i

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 8.1

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Решение. Напряжение и ток в линии на расстоянии y

 

от

конца линии до рассматриваемой точки:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U U

 

ch y I

 

Z

 

sh y; I

U 2

sh y I

 

 

ch y.

 

 

 

 

 

 

 

2

2

B

 

Z B

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Волновое сопротивление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

R0

j L0

 

763,5 j 202,4 Ом,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

G0

j C0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где угловая частота 2 f

 

3142 с 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент распространения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

59

j R0 j L0 G0 j C07,059 10 3 j 0,023 км 1 ,

где 7,059 10 3 км 1 — коэффициент затухания;0,023 км 1 , — коэффициент фазы.

Напряжение и ток в начале линии (гиперболические функции вычислим с помощью Mathcad):

U

1

U

2

ch l I

2

Z

B

sh l 5,557 104

j1,318 105 В;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

U 2

sh l I

 

ch l 28,42 j159,3 А.

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

Z B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пример 8.2. Считая линию (рис. 8.1) линией без потерь

R0

G0

0 , определить напряжениеU 1

и ток I 1 в начале

линии и построить график распределения модуля напряжения вдоль линии в функции от координаты. Остальные данные взять из условия примера 8.1.

Решение. График распределения модуля напряжения вдоль

линии

 

 

в

 

функции

координаты

 

U y

 

 

 

 

U 2 ch j l I 2 Z C sh j l

 

представлен на рис. 8.2.

 

 

 

 

Для линии без потерь

R0

G0

 

0 : волновое сопротив-

ление

Z C L0 C0 727,4 Ом;j L0C0 0,022 ;

U

U U 2 ch j y I 2 Z C sh j y; I I 2 ch j y Z 2 sh j y;

C

60

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]