МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра электрооборудования

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу: «Электротехника и электроника»

на тему: «Анализ электрического состояния однофазных и трехфазных цепей»

Вариант 18 K

Выполнил студент

группы АС-09-1

Филатов Антон

___________________

«____»_________2011

Принял: доцент, к. т. н.

Зацепина В. И.

___________________

___________________

«____»_________2011

Липецк 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ 2

ЗАДАНИЕ 2

1. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ БЕЗ ВЗАИМНЫХ ИНДУКТИВНОСТЕЙ 3

2 ПОСТРОЕНИЕ СОВМЕЩЁННОЙ ВЕКТОРНО-ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ ДИАГРАММЫ 9

3 РАСЧЕТ МОЩНОСТЕЙ В ЦЕПИ 11

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 13

ЗАДАНИЕ

Для схемы (рис.1), параметры которой приведены в табл.1, считая, что индуктивная связь между катушками индуктивности отсутствует, а коммутатор К замкнут:

1) Определить мгновенные значения токов во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов.

2) Построить совмещённую векторно-топографическую диаграмму напряжений и токов.

3) Проверить энергетический баланс мощностей и определить режимы работы источников электрической энергии.

4) Определить показание ваттметра электродинамической системы.

Рис.1 – Исходная схема

Таблица 1. Исходные данные к курсовой работе:

E1m	E2m	Ik	Ψ1	Ψ2	Ψk	f	R1	R2	R3	R4	L1	L2	L3	C1	C2	C3
В		А	°			Гц	Ом				мГн			мкФ
180	170	20	190	-30	170	50	9	5	12	3	40	30	40	800	300	600

1. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ БЕЗ ВЗАИМНЫХ ИНДУКТИВНОСТЕЙ

1.1 Переход к действующим значениям

Расчет индуктивных и емкостных сопротивлений.

Перейдем от амплитудных значений ЭДС и токов к комплексным:

1.2 Переход к мнемосхеме

Для того чтобы перейти к расчетной схеме заменим элементы исходной схемы в соответствии с методом расчета синусоидальных цепей их комплексными значениями, составим мнемосхему (рис.2):

Заземлим узел 1, тогда:

Рис.2 – Мнемосхема

Для узлов 3 и 4 , потенциалы которых неизвестны, составим систему уравнений:

1.3 Расчет узловых и линейных проводимостей

найдем как алгебраическую сумму ветвей, напрямую соединенных с этими узлами:

Узловые токи найдем как Σ токов, образованных ЭДС и источниками тока, включенных в ветви, напрямую связанные с данным узлом, причем источник тока положителен, если он втекает в узел, и с плюсом для ЭДС, если ЭДС направлено к этому узлу:

Подставляем в систему уравнений известные потенциалы и решаем данную систему:

1.4 Расчет токораспределения

1.5 Проверка правильности расчетов

Проверку будем делать по 1-му закону Кирхгофа для всех узлов, кроме узла 1, так как через него находили .

Для узла 2:

Для узла 3:

Для узла 4:

Относительная погрешность не превышает 5%, поэтому можем считать, что расчет выполнен с удовлетворительной точностью.

1.6 Переход к мгновенным значениям токов

2 ПОСТРОЕНИЕ СОВМЕЩЁННОЙ ВЕКТОРНО-ТОПОГРАФИЧЕСКОЙ ДИАГРАММЫ

Для построения векторно-топографической диаграммы определим значения потенциалов в промежуточных точках (рис.3):

Рис.3 Детальная мнемосхема

Определим межузловые потенциалы цепи:

Построим совмещенную векторно-топографическую диаграмму

Рис.4 Векторно-топографическая диаграмма

3 РАСЧЕТ МОЩНОСТЕЙ В ЦЕПИ

3.1 Проверка энергетического баланса мощностей

Найдем сопряженные комплексы токов:

Найдем мощности источников энергии:

Найдем потребляемую цепью мощность:

Найдем сумму мощностей и определим погрешность:

3.2 Определение режима работы источников:

, источник работает в режиме генератора.

, источник работает в режиме генератора.

, источник работает в режиме генератора.

3.3 Определение показания ваттметра

, Вт

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Методические указания и контрольные задания к курсовой работе №1 по теоретическим основам электротехники "Анализ электрического состояния однофазных и трехфазных цепей" /Сост.: Бойчевский В.И., Шпиганович А.Н. – Липецк: ЛГТУ, 1997. – 19с.

2. Бессонов Л.А. Теоритические основы электротехники. Электрические цепи. – М.: Гардарики, 2002. – 638с.

13