
- •Методические рекомендации
- •Содержание
- •1 Методики расчета линейных электрических цепей постоянно тока
- •1.1 Расчет токов в ветвях схемы методом узловых и контурных уравнений
- •1.2 Расчет токов в ветвях схемы методом контурных токов
- •1.3 Расчет токов во всех ветвях схемы методом наложения
- •1.4 Сравнительная оценка результатов расчетов токов в ветвях различными методами
- •1.5 Расчет баланса мощностей для заданной электрической цепи
- •1.6 Построение потенциальной диаграммы
- •2 Расчет однофазных линейных электрических цепей переменного тока
- •2.1 Расчет емкостей конденсаторов и индуктивностей катушек
- •2.2 Расчет сопротивлений
- •2.3 Расчет токов в ветвях цепи
- •2.4 Расчет напряжений на элементах заданной электрической цепи
- •2.5 Расчет показания вольтметра
- •2.6 Расчет полной мощности цепи
- •2.7 Расчет активной и реактивной мощностей приемников
- •2.8 Расчет коэффициента активной мощности цепи Cos φ
- •2.8 Уравнения мгновенных значений токов в узле а
- •2.9 Построение векторных диаграмм токов и напряжений
- •3 Расчет трехфазных линейных электрических цепей переменного тока
- •3.1 Схема соединения сопротивлений звездой
- •3.1.1 Расчет фазных сопротивлений
- •3.1.2 Расчет фазовых токов
- •3.1.3 Расчет мощностей
- •3.1.4 Расчет напряжений на элементах трехфазной цепи
- •3.1.5 Уравнения мгновенных значений фазовых токов
- •3.1.6 Построение векторных диаграмм для токов и напряжений
- •3.2 Схема соединения сопротивлений треугольником
- •3.2.1 Расчет фазных сопротивлений
- •3.2.2 Расчет фазовых и линейных токов
- •Приложение а
- •Приложение в
- •Приложение д
- •Приложение ж
- •Образец оформления титульного листа к курсовому проекту
3 Расчет трехфазных линейных электрических цепей переменного тока
3.1 Схема соединения сопротивлений звездой
- Начертить схему соединения заданных сопротивлений звездой в трехфазной цепи, имеющей следующие числовые параметры: ЕЛГ = 220В, RА=10.8 Ом, RВ=12.3 Ом, RС=14.9 Ом, RN=0,73 Ом, ХLА = 9.5 Ом, ХLВ = 12.7 Ом ХLС = 10.1 Ом, ХСА = 24.3 Ом, ХСВ = 0 Ом, ХСС = 11.2 Ом.
- Определить:
а) фазные токи и ток в нулевом проводе;
б) напряжение смещения нейтрали (падение напряжения на нулевом проводе);
в) напряжение на фазах потребителя при обрыве нулевого провода;
г) активную, реактивную и полную мощность каждой фазы и всей трехфазной цепи с учетом мощности в нулевом проводе;
д) угол сдвига фаз между током и напряжением в каждой фазе;
- Составить уравнения для мгновенных значений токов в каждой фазе и в нулевом проводе и показать в масштабе на графиках закон их изменения во времени;
- Начертить в масштабе векторные диаграммы:
а) для токов в каждой фазе и в нулевом проводе;
б) для фазных напряжений с нулевым проводом и при его обрыве;
в) для напряжений на каждом заданном элементе для цепи с нулевым проводом.
Исходные данные к задаче 3 приведены в приложении Д, Е.
Решение. Схема соединения заданных сопротивлений звездой трехфазной цепи показана в соответствии с рисунком 14
Рисунок 14 – Схема соединения заданных сопротивлений звездой в трехфазной цепи
3.1.1 Расчет фазных сопротивлений
Определим полные
сопротивления Z,
Ом, в фазах потребителя
,
,
К приемникам,
соединенным треугольником и подключенным
к трехфазному генератору, будут
подаваться линейные напряжения, которые
в 1,73 раза больше фазных. Запишем выражения
для линейных напряжений
,
,
,
В, на фазах приемников в комплексной
форме, учитывая, что они сдвинуты по
отношению к фазным напряжениям на угол
+ 300.
В показательной
форме
В показательной
форме
В показательной
форме
Так как сопротивление
нулевого провода не равно нулю, определим
напряжение смещения нейтрали
,
В
В показательной
форме
Тогда фазовые
напряжения приемников
,
В, и их модули будут следующими
В показательной
форме
В показательной
форме
В показательной
форме
3.1.2 Расчет фазовых токов
Фазовые токи приемников IA, IB, IC, A, будут равны
В показательной
форме
В показательной
форме
В показательной
форме
Такими же будут и линейные токи, так как при соединении приемников звездой линейные токи равны фазовым.
Определим ток в
нулевом проводе
,
А
В показательной
форме
При обрыве нулевого провода
Тогда фазовые
напряжения приемников
,
,
,
В, будут следующими
В показательной
форме
В показательной
форме
В показательной
форме
3.1.3 Расчет мощностей
Для расчета
мощностей в фазах и полной мощности
запишем выражения для комплексно
сопряженных фазовых токов
,
А, и тока в нулевом проводе
,
А
Мощности, потребляемые в каждой фазе, будут равны
Полная мощность
всей цепи
,
ВА, будет равна
Проверим выполнение
баланса мощностей для полной активной
,
Вт, и полной реактивной Q, вар, мощностей
Баланс мощностей выполняется.