I10 Рис.10. Схема т-образного 4хП в режиме хх i20 u20 u10

Режим КЗ:

Рис.11. Схема Т-образного 4хП в режиме КЗ

I_2k

U_2k

I_1k

U_1k

• Определим постоянные 4хП при ХХ и КЗ:

Если , то четырёхполюсник является симметричным, т.е. при перемене источника и приёмника местами, токи на входе и выходе четырёхполюсника не изменяются.

Для любого четырёхполюсника справедливо выражение AD-BC=1.

Проверим полученные при вычислении коэффициенты:

• Определим параметры П-образной схемы замещения 4хП:

Рис.12. Схема П-образной схемы замещения 4хП

Коэффициенты для П-образной схемы замещения пассивного четырёхполюсника вычисляются по следующим формулам:

Параметры схем замещения и постоянные четырёхполюсника связаны соответствующими формулами. Из них нетрудно найти сопротивления Т-образной и П-образной схем замещения и таким путем перейти от любой заданной схемы пассивного четырёхполюсника к одной из эквивалентных схем.

• Параметры Т-образной схемы можно найти через соответствующие коэффициенты:

• Параметры П-образной схемы:

Задание № 2 Расчет линейной электрической цепи синусоидального тока с сосредоточенными параметрами при установившемся режиме Вариант № 7

Исходные данные:

Рис.1. Линейная эл.цепь синусоидального тока

I₄

I₂

I₃

I₁

Часть 1

1. Определить показания всех приборов, указанных на схеме.

2. Построить векторные диаграммы токов и напряжений.

3. Написать мгновенные значения токов и напряжений.

4. Составить баланс активной и реактивной мощности.

5. Определить для данной цепи индуктивность , при которой будет иметь место резонанс напряжений.

6. Определить емкость , при которой в ветвях 3-4 наблюдается резонанс токов.

7. Построить график изменения мощности и энергий, как функции времени , для ветвей 3-4, соответствующие резонансу токов.

Часть 2

1. Определить комплексы токов в ветвях и комплексы напряжений для всех ветвей цепи (рис. 14).

2. Построить в комплексной плоскости векторную диаграмму напряжений и токов.

3. Написать выражения мгновенных значений, найденных выше напряжений и токов.

4. Определить комплексы мощностей всех ветвей.

5. Определить показания ваттметров, измеряющих мощности в 3-ей и 4-ой ветвях.

Часть № 1

1. Определение показаний приборов

Для определения показаний приборов, преобразуем нашу цепь, представив активное и реактивное сопротивления в каждой ветви в виде общего сопротивления Zn:

Рис.2. Преобразованная цепь синусоидального тока

I₂

I₄

I₃

I₁

• Найдем полные сопротивления соответствующих ветвей:

При параллельном соединении ветвей 2, 3 и 4 проводимость разветвления определяется как сумма проводимостей ветвей, поэтому необходимо по переходным формулам определить проводимость этих ветвей.

Найдем активные проводимости параллельной ветви:

Найдем реактивные проводимости параллельной ветви:

Найдем полные проводимости параллельной ветви:

Активная и реактивная проводимости разветвления:

При последовательном соединении левого (1) и правого (2,3,4) участков сопротивления всей цепи определяется как сумма сопротивлений участков, поэтому необходимо по переходным формулам вычислить активное и реактивное сопротивления правого участка:

Полное сопротивление правого участка равно:

Активное и реактивное сопротивление всей цепи:

Полное сопротивление всей цепи:

Ток всей цепи, а следовательно, ток неразветвленной части цепи равен:

Разность фаз напряжения и тока всей цепи

Напряжение левого участка цепи

Отдельно могут быть вычислены активная и реактивная составляющие напряжения

Проверка:

Разность фаз напряжения и тока левого участка

Напряжение правого участка цепи

Разность фаз напряжения и тока

Токи ветвей 2, 3 и 4 могут быть вычислены по напряжению и сопротивлению:

Отдельно могут быть вычислены активные и реактивные составляющие токов:

Знак минус указывает на емкостный характер реактивного тока.

Знак плюс указывает на индуктивный характер реактивного тока.

Проверка:

Разность фаз напряжения и токов :

Из выше приведенных вычислений, определим показания приборов: