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 12 K

Выполнил студент

группы АС-09-1

Пантюшин М.Н.

___________________

«____»_________2011

Принял: доцент, к. т. н.

Зацепина В. И.

___________________

___________________

«____»_________2011

Липецк 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

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 – Схема для расчёта

Таблица 1. Исходные данные:

E1m	E2m	Ik	Ψ1	Ψ2	Ψk	f	R1	R2	R3	R4	L1	L2	L3	C1	C2	C3
В		А	°			Гц	Ом				мГн			мкФ
70	170	14	25	-30	110	50	8	10	3	6	80	20	50	200	400	300

1. РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ БЕЗ ВЗАИМНЫХ ИНДУКТИВНОСТЕЙ

1.1 Переход к действующим значениям

Расчет индуктивных и емкостных сопротивлений.

,

,

,

,

,

.

Переход от амплитудных значений ЭДС и токов к комплексным:

,

, .

1.2 Переход к мнемосхеме

Для перехода к расчетной схеме заменяем элементы исходной схемы их комплексными значениями. Имеем мнемосхему (рис.2):

Рис.2 – Мнемосхема

Заземлим узел 3, откуда:

,

.

Составим систему уравнений для узлов 2 и 4 , потенциалы которых неизвестны:

1.3 Расчет узловых и линейных проводимостей

,

,См,

,См,

,См,

,См,

,См,

,См,

См,

,См.

Из этих расчётов имеем:

, А,

,А.

Подставляем в систему уравнений известные потенциалы и проводимости:

Решая данную систему, получаем:

, В,

В,

, В.

1.4 Расчет токораспределения

,

.

А,

А,

А,

А,

А,

, А.

1.5 Проверка правильности расчетов

Произведём проверку по 1-му закону Кирхгофа для всех узлов.

Узел 1:

,

.

, .

Узел 2:

,

.

, .

Узел 3:

,

, .

Узел 4:

,

.

, .

Расчёт выполнен верно, т. к. относительная погрешность не превышает порога в 5%.

1.6 Переход к мгновенным значениям токов

,

,

.

,

,

,

,

.

1.7 Построение совмещённой векторно-топографической диаграммы

напряжений и токов

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

Рис.3 – Детальная мнемосхема

Потенциалы, значения которых уже известны:

,

,

,

;

Далее производим расчёт для определения значений потенциалов в промежуточных точках:

, В,

, В,

, В,

, В,

, В,

, В,

, В.

Построим векторно-топографическую диаграмму в масштабе , (Рис.4):

Рис.4 - Векторно-топографическая диаграмма

1.8 Проверка энергетического баланса мощностей

Расчёт сопряженных комплексов токов:

Расчёт мощности источников энергии:

,

,

.

Расчёт мощности, потребляемой цепью:

,

,

,

,

,

.

Далее, рассчитаем сумму мощностей источников энергии и потребителей:

,

.

Вычисление погрешности вычислений:

.

Определение режима работы источников энергии:

, режим работы - генераторный.

, режим работы - генераторный.

, режим работы - генераторный.

1.9 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.