- •Содержание
- •1 Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока
- •1.1 Расчёт линейных электрических цепей постоянного тока с несколькими эдс
- •4)Составить баланс мощностей для заданной схемы.
- •6) Строим потенциальную диаграмму для контура f-X-a-l-d-f (рисунок 1.2), который содержит оба источника эдс.
- •1.2 Расчёт нелинейных электрических цепей постоянного тока
- •2 Анализ электрического состояния линейных электрических цепей переменного тока: однофазных, трёхфазных
- •2.1 Расчёт однофазных линейных электрических цепей переменного тока
- •2.2 Расчёт трёхфазных линейных электрических цепей переменного тока
4)Составить баланс мощностей для заданной схемы.
В соответствии с законом сохранения энергии, мощность, вырабатываемая источниками, должна быть равна мощности, выделяемой на всех потребителях цепи:
.
Баланс мощностей сошёлся, следовательно расчёты верны.
5) Результаты расчетов токов занесём в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 – Результаты расчета токов
Токи |
Методы расчета |
||
Метод узловых и контурных уравнений |
Метод контурных токов |
Метод наложения |
|
I1, A |
|
|
|
I2, A |
|
|
|
I3, A |
|
- |
|
I4, A |
|
|
|
I5, A |
|
|
|
I6, A |
|
|
|
Как видно из таблицы 1.2, значения токов, полученные тремя методами, почти совпадают, что говорит о правильности расчета.
6) Строим потенциальную диаграмму для контура f-X-a-l-d-f (рисунок 1.2), который содержит оба источника эдс.
Определим потенциалы узлов и точек
цепи. Принимаем
.
Эту точку на потенциальной диаграмме
поместим в начало координат. Рассчитаем
значения потенциалов остальных точек
контура.
Потенциальная диаграмма представлена в Приложении А.
1.2 Расчёт нелинейных электрических цепей постоянного тока
Задание
Для заданной нелинейной электрической цепи переменного тока построить вольтамперную характеристику схемы. Определить токи во всех ветвях схемы и напряжения на отдельных элементах, используя полученные вольтамперные характеристики.
Схема электрической цепи приведена на рисунке 1.5. Числовые параметры электрической цепи приведены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 – Числовые параметры электрической цепи
№, варианта |
Номер схемы |
Тип характеристики |
R3, Ом |
R4, Ом |
U, В |
|||
НЭ1 |
НЭ2 |
|||||||
4 |
1.4 |
б |
а |
26 |
- |
140 |
||
Рисунок 1.5 – Схема электрическая принципиальная
Решение
Расчёт цепи проводим графическим
методом. Для этого в общей системе
координат строим ВАХ линейного и
нелинейных элементов (все ВАХ приведены
в приложении 2). ВАХ линейного элемента
строим по уравнению
.
Далее строится общая ВАХ цепи с учётом схемы соединения элементов. Элементы нэ1 и R3соединены параллельно. Задаём напряжение и складываем токи при этом напряжении I1=I3+I2. В результате получаем множество точек и по ним строим ВАХ I1=f(U23).
Далее мы имеем характеристики нэ1I1=f(U1) и I1=f(U23), которые соединены последовательно. Строим для них общую ВАХ. В данном случае задаёмся током и складываем напряжения. По полученным точкам строим общую ВАХ цепи I1=f(U).
По оси напряжений находим значение напряжения, равное 140 В. Из этой точки восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с общей ВАХ I1=f(U). Получаем точку а. Из точкиа опускаем перпендикуляр на ось тока. Получаем искомое значение общего тока I1=3.1 А. Когда опускаем перпендикуляр из точки ана ось тока, то пересекаем ВАХ I1=f(U1) и I1=f(U23) в точках bиcсоответственно. Опускаем перпендикуляры из этих точек на ось напряжения, получим напряжения на каждом участке цепи: U2=U3=U23=76 В, U1=64 В. Опустим перпендикуляр из точки сна ось напряжений до пересечения с ВАХ I3=f(U3) и I2=f(U2) в точках dи f. Опустив из этих точек перпендикуляры на ось токов, получим I2=2.9 А, I3=0.2 А.
Полученные значения токов и напряжений занесём в таблицу 1.4.
Таблица 1.4 – Результаты расчетов
U1, В |
U2, В |
U3, В |
I1, А |
I2, А |
I3, А |
64 |
76 |
76 |
3,1 |
2,9 |
0,2 |
ВАХ нелинейной электрической цепи постоянного тока приведена в Приложении Б.
