
- •1 Розрахунково-графічні завдання
- •2 Приклади розрахунку електричних кіл
- •Завдання № 1 Лінійні кола постійного струму з ідеальними джерелами ерс та струму
- •Завдання №2 Лінійні кола постійного струму
- •Завдання №3 Лінійні кола однофазного синусоїдного струму
- •Завдання №4 Розрахунок електричного кола синусоїдного струму
- •Завдання №5 Розрахунок несиметричних трифазних кіл
- •Завдання № 6
- •Лінійні однофазні кола з несинусоїдними ерс
- •Завдання №7
- •Аналіз електричного кола при дії несинусоїдного періодичного сигналу
- •Завдання №8 Лінійні трифазні кола з несинусоїдними ерс
- •Завдання № 9 Перехідні процеси в лінійних електричних колах
- •Завдання № 10 Перехідні процеси в лінійних електричних колах з подвійною комутацією
- •Завдання № 11 Магнітні кола постійного струму
- •Завдання №12 Комплексна розрахунково-графічна робота №1
- •Комплексна розрахунково-графічна робота №2 Частина 1. Розрахунок лінійного електричного кола
- •Частина 2. Перехідні процеси в лінійному колі першого порядку
- •Завдання №14 Довгі лінії в усталеному режимі
- •Завдання №15 Розрахунок електричного поля двох паралельних циліндрів
- •2 Приклади розрахунку електричних кіл
- •2.1 Методи розрахунку лінійних електричних кіл
- •Метод рівнянь Кірхгофа
- •Метод контурних струмів
- •Метод вузлових потенціалів
- •Метод еквівалентного генератора
- •Складання балансу потужностей
- •2.2 Розрахунок лінійних електричних кіл однофазного струму
- •Метод контурних струмів
- •2.3 Розрахунок симетричних та несиметричних трифазних кіл
- •Розв’язування
- •2.4 Розрахунок однофазних та трифазних електричних кіл з несинусоїдними ерс
- •Повна потужність усього кола :
- •Усунемо уявну складову знаменника другої складової, помножимо чисельник і знаменник на спряжений комплексний вираз:
- •2.5 Перехідні процеси в лінійних електричних колах
- •Після підстановки числових значень
- •Похідна знаменника
- •2.6 Розрахунок магнітних кіл постійного струму
- •2.7 Розрахунок довгої лінії
- •2.8 Розрахунок електричного поля двох паралельних циліндрів
- •Методика розрахунку напруженості поля
- •Приклад розрахунку напруженості
- •Теоретичні основи електротехніки
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
Метод контурних струмів
При складанні рівнянь за даним методом контури краще вибирати так, щоб до кожного контуру входила лише одна індуктивно зв'язана котушка (inductively connected coil) (рисунок 2.14). Запишемо рівняння:
;
.
Останні доданки в рівняннях враховують відповідно вплив другої котушки на першу і першої котушки на другу. Знак "мінус" поставлений у цих доданках тому, що для обраних напрямків контурних струмів котушки включені зустрічно.
Підставляючи числові значення, отримаємо:
;
.
Розв'яжемо систему:
А;
А.
Струми в вітках визначаються з співвідношень:
А;
А;
А.
2.3 Розрахунок симетричних та несиметричних трифазних кіл
Приклад 9. В схемі (рисунок 2.15) визначити струми генератора, активну потужність, що віддає генератор. Параметри схеми: Е=120 В; ZЛ=(2+j4) Z1=(12+j16) Ом; Z2=(20-j40) Ом; Z3=5 Ом; Z4=j20 Ом; Z5=(10+j10) Ом. Система фазних ЕРС генератора симетрична.
Розв’язування. Струми в лінійних проводах трифазного кола (three-phase circuit) направляють від генератора до приймача, струми в вітках між лінійними проводами – за напрямом чередування фаз.
Для перетворення початкової схеми в двовузлову замінимо зірку опорів (star of resistances) Z1, Z2 ,Z3 еквівалентним трикутником (рисунок 2.16,а). Опори цього трикутника визначають за формулами:
Ом;
Ом;
Ом.
Оскільки опори Zab i Z4, Zbc і Z5 з’єднані паралельно, то замінимо їх еквівалентними опорами
,
.
Отриманий
новий трикутник опору
(triangle of
resistance)
,
,
представимо еквівалентною зіркою
(рисунок 2.16,б):
Таким чином, маємо схему , що містить два вузли. Складемо вузлове рівняння і отримаємо зсув нейтралі (neutral shift), тобто напругу між середніми точками генератора і навантаження:
де
- провідності відповідних фаз;
Y0 - провідність нульового проводу (a neutral wire).
При відсутності нульового
проводу Y0=0;
якщо опір нульового проводу рівний
нулю, тоді зсув нейтралі відсутній,
тобто
.
Струми в генераторі визначаються за виразами:
Правильність розрахунку струмів генератора можна перевірити за першим законом Кірхгофа: IA+IB+IС=0
Активна потужність, яку віддає генератор, визначається за співвідношенням:
P=EAIAcosjA+EBIBcosjB+ECICcosjC
Р=120´10,9cos66,60+ +120´9,2cos530+120´12,1cos53,60=2040 Вт,
де jА, jВ, jС - кути зсуву фаз між ЕРС генератора і струмом генератора відповідної фази.
Приклад 2. Для заданих на рисунках схем в нормальному та для однієї із схем в аварійному режимах:
визначити фазні і лінійні струми та напруги навантаження;
визначити зсув нейтралі і напругу у місці обриву проводу;
скласти баланс активних і реактивних потужностей для нормальних режимів роботи схем;
побудувати векторні діаграми для струмів і напруг;
розкласти аналітично та графічно схему струмів генератора для аварійного режиму роботи на симетричні складові.
Дано: