Содержание:

1.Введение

2.Расчетная часть

2.1Расчет линейных электрических цепей постоянного тока

2.1.1Расчет методом узловых и контурных уравнений

2.1.2Расчет методом контурных токов

2.1.3Расчет методом наложения

2.2Расчет однофазных линейных электрических цепей переменного тока

2.3Расчет трехфазных электрических цепей переменного тока

2.3.1Расчёт трехфазных электрических цепей переменного тока (соеденение звездой)

2.3.2Расчёт трехфазных электрических цепей переменного тока (соеденение треугольником)

2.4Расчет нелинейных электрических цепей постоянного тока

3.Заключение

4.литература

ВГПК 380131.К13.016 ПЗ

Тятенков

Расчет электрических цепей постоянного и переменного тока

Бложевич

Группа ПТУ ЭП-43

Бложевич

Бланк задания

А4

1

ВГПК 380131.К13.016 ПЗ

Пояснительная записка

А4

2

ВГПК 380131.К13.016 ПЗ

Схема электрическая

А4

3

принципиальная

ВГПК 380131.К13.016 ПЗ

4

А4

Перечень элементов к

схеме электрической

принципиальной

ВГПК 380131.К13.006 ПЗ

Короткин

Расчет электрической цепи постоянного и переменного тока

Опись проекта

Бложевич

Группа ПТУ ЭП-43

Бложевич

1. Введение

Электротехника – это область науки и техники, охватывающая производство, передачу, распределение и использование электроэнергии.

Электрическая энергия обладает очень ценными свойствами: она преобразуется из других видов энергии (механической, тепловой, химической и др.), передается на большие расстояния (сотни километров) в города, на заводы и фабрики. В пункте потребления электрическая энергия преобразуется в нужный вид энергии: тепловую, механическую, химическую и др. Таким образом электричество позволяют использовать и транспортировать дешевую энергию, накопленную а природе (энергия падающей воды), или удешевляет ее использование (торф, низкоазотный уголь).

Период, охватывающий большую часть прошлого столетия, считается тотальным периодом развития электротехники. Электротехника – наука, которая стоит наряду с производством и передачей электрической энергии, рассматривает вопросы применения электрической энергии для практических целей. Применение электричества создает новые технологические процессы.

Для ознакомления с современной техникой надо овладеть основными знаниями по основам прикладных наук, в частности электротехникой и электроникой.

В настоящее время в электротехнике можно выделить два основных направления. Первое направление рассматривает задачи производства, передачи, потребления и преобразования электроэнергии, необходимой для развития всех отраслей народного хозяйства. Второе направлении изучает вопросы передачи и преобразования информации при помощи электрических сигналов. Задачи передачи информации решаются в автоматике, телеуправлении и телеизмерении, вычислительной технике, радиотехнике и электротехнике.

Курс теоретической электротехники, в котором теоретические вопросы рассматриваются в неразрывной связи с практическими задачами, дает учащимся знания качественных и количественных соотношений в различных электромагнитных процессах. Курс теоретической электротехники подготавливает учащихся к изучению специальных электротехнических дисциплин и поэтому является одним из важнейших звеньев подготовки техников-электриков.

ВГПК 380131.К13.016 ПЗ

Группа ПТУ ЭП-43

Воронцова

Бложевич

Воронцова

Плюто

Воронцова

3. Расчетная часть

3.1 Расчет линейных электрических цепей постоянного тока

3.1.1 Составим систему уравнений , применяя законы Кирхгофа для определения токов во всех ветвях.

При расчете данным методом произвольно задаем направление токов в ветвях , , , , , .

В данной цепи шесть уравнений. Составим уравнение для узлов , например для 1,2,3:

Узел 1:

Узел 2:

Узел 3:

Задаемся обходом каждого контура и составляем уравнения по второму закону Кирхгофа.

Контур 1523 – обход против часовой стрелки.

Контур 1643 – обход против часовой стрелки.

Контур 2478– обход по часовой стрелке.

ЭДС в контуре берется со знаком "+", если направление ЭДС совпа­дает с обходом контура, если не совпадает - знак "-".

Падение напряжения на сопротивлении контура берется со знаком «+», если направление тока в нем совпадает с обходом контура , со знаком «-», если не совпадает.

Дано:

E₁=30В, Е₂=20В,

R₁=45Ом, R₂=53 Ом,

R₃=32Ом, R₄=24Ом,

R₅=61Ом, R₆=15 Ом,

r₀₁=1Ом, r₀₂=1Ом

Определить:

Дано:

E₁=30В, Е₂=20В,

R₁=54 Ом, R₂=42 Ом,

R₃=23 Ом, R₄=31 Ом,

R₅=16 Ом, R₆=51 Ом,

r₀₁=1 Ом, r₀₂=2 Ом

Определить:

С

Д

В

А

ВГПК 380131.К13.016 ПЗ

ВГПТ 390202. К08. 019 ПЗ

Мы получили систему из шести уравнений с шестью неизвестными:

Если при решении системы ток получается со знаком "-", значит его действительное направление обратно тому направлению, которым мы за­дались.

3.1.2 Для определения токов во всех ветвях используем метод контурных токов, который основан на использовании второго закона Кирхгофа.

В заданной цепи можно рассмотреть три контура-ячейки (1523,1643,2478) и ввести для них контурные токи ,

При составлении уравнений по второму закону Кирхгофа в левой части равенства алгебраически суммируются ЭДС источников, входящих в контур-ячейку, в правой части равенства алгебраически суммируются на­пряжения на сопротивлениях, входящих в этот контур, а также учитывает­ся падение напряжения на сопротивлениях смежной ветви, определяемое по контурному току соседнего контура.

Подставляем в контур численные значения ЭДС и сопротивлений.

Решим систему с помощью определителей. Вычислим определитель системы Δ и частные определители

𝛥 130 *32-61*61*132-(-54)*(-54)*117=831440

8

ВГПК 380131.К13.016 ПЗ

280290

Вычисляем контурные токи:

Действительные токи ветвей:

Cоставим баланс мощностей:

E₁I₁ + E₂I₆ = I₁²(R₁ + r₀i) + I₆²(R₂+ r₀₂) +I₂²R₄ + I₃²R₃ + I₄²R₅+I₅R₆

Подставляем числовые значения и вычисляем

30*0.337+20*0.103=0.337²(45+1)+0.103²*(53+1)+(-0.324)²*24+0.013²*32+0.116²*61+0.44²*15

12.17=12.06

ВГПК 380131.К13.016 ПЗ

3.1.3 Метод наложения

Определяем частные токи от ЭДС E₁, при отсутствии ЭДС E₂.

Преобразовываем треугольник сопротивлений

Определяем эквивалентное сопротивление цепи:

Вычисляем токиисточника:

6,66=54

ВГПТ 380131. К11. 016ПЗ

Токи и определяем по первому закону Кирхгофа:

Определим частные токи от ЭДС E₂ при отсутствии ЭДС Е_1.

Показываем направление частных токов от ЭДС E₂ при отсутствии ЭДС Е₁, и обозначаем буквой c двумя штрихами.

.

Определить эквивалентное сопротивление цепи:

Ом

= 15 + 12.5 = 27.5Oм

ВГПТ 380131. К11. 016ПЗ

Вычисляем токи источника:

Вычисляем токи ветвей исходной цепи, выполняя алгебраическое сложение частных токов, учитывая их направление:

Составим баланс мощностей для заданной схемы.

Подставляем числовые значения и вычисляем

12.2 Вт=13 Вт

С учетом погрешностей расчетов баланс мощностей получился.

ВГПТ 380131. К13. 016ПЗ

Результаты расчетов токов по пунктам 2 и 3 представим в виде таблицы и сравним.

Токи в ветвях Метод расчета
Метод контурных токов Метод наложения	0.337 0.34	-0.324 -0.33	0.013 0,01	0.116 0.21	0.44 0.11	0.103 0.14

Рассчитаем потенциалы точек в ветви с двумя источниками ЭДС для построения потенциальной диаграммы

U=E1-E2=10В

Z=R1+R2+r01+r01+R3=45+53+1+1+32=132 Ом

I= 0.07 A

ФА=0

ФВ=ФА-Е1+Ir01=-29.93

ФС=ФВ+IR1=-26.78

ФD=ФС+IR2=-23.07

ФF=ФD+E2+Ir02=-3

ФA=ФF+IR3=-0.32

Строим потенциальную диаграмму. ПО оси абсцисс откладываем сопротивления в масштабе в порядке следования их друг за другом, по оси ординат потенциалы точек с учётом их знаков.

ВГПТ 380131. К11. 016ПЗ

ВГПТ 380131. К11. 016 П3

Нелинейная электрическая цепь

Схема электрическая принципиальная

Бложевич

Группа ПТУ ЭП=43

Бложевич