Задача 2
РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА
Содержание задачи
На рисунке 2
изображена базовая схема электрической
цепи, в которой действуют три источника
синусоидальной ЭДС
и один источник синусоидального тока
частоты f =
50 Гц.
Рисунок 2 – Схема электрической цепи с синусоидальными источниками энергии
Расчёт переходного процесса в электрической цепи после коммутации необходимо выполнить операторным методом расчёта.
Номер индивидуального варианта схемы электрической цепи соответствует номеру фамилии студента в журнале учебной группы (таблица 3). В соответствии с индивидуальным вариантом цепи устанавливаются присутствующие в общей схеме рисунка 2 пассивные элементы, источник энергии и ключ.
Номер варианта значений базовых параметров пассивных элементов электрической цепи для студентов учебной группы выбирается по указанию преподавателя (номер варианта для обеих задач одинаков) – таблица 1. Переводные коэффициенты (КR, КL, КС) для определения параметров элементов индивидуального варианта схемы электрической цепи должны быть взяты из таблицы 2.
Параметры источника энергии схемы электрической цепи рисунка 2 (таблица 3) определяются номером варианта задания для учебной группы (таблицы 1, 4).
Таблица 3 – Варианты схем электрической цепи задачи 2
|
№ цепи |
Элементы цепи, имеющиеся в схеме рисунка 2 |
Источник энергии в схеме рисунка 2 |
Ключ в схеме цепи |
Определить ток |
|
1 |
R11, R12, L1; R21; R32, С3 |
e1(t) |
К12 |
i2(t) |
|
2 |
R12, С1; R21, R22, L2 ; R31 |
e2(t) |
К22 |
i3(t) |
|
3 |
R12; R22, C2; R31, R32, L3 |
e3(t) |
К32 |
i1(t) |
|
4 |
R11, R12, L1; R21, C2; R32 |
j(t) |
К12 |
i3(t) |
|
5 |
R12; R21, R22, L2 ; R31, С3 |
e3(t) |
К22 |
i1(t) |
|
6 |
R12, С1; R21; R31, R32, L3 |
e1(t) |
К32 |
i2(t) |
|
7 |
R11, R12, L1; R21; R32,L3 |
e3(t) |
К12 |
i2(t) |
|
8 |
R12, L1; R21, R22, L2 ; R31 |
j(t) |
К22 |
i3(t) |
|
9 |
R12; R21, L2 ; R31, R32, L3 |
e2(t) |
К32 |
i1(t) |
|
10 |
R11, R12, С1; R21, C2 ; R31 |
e1(t) |
К12 |
i3(t) |
|
11 |
R12, C1; R21, R22; R32, С3 |
e3(t) |
К22 |
i2(t) |
|
12 |
R12; R21, C2 ; R31, R32, С3 |
j(t) |
К32 |
i1(t) |
|
13 |
R11, R12, L1; R22; R32, С3 |
e3(t) |
К12 |
i1(t) |
|
14 |
R11, С1; R21, R22, L2 ; R32 |
e1(t) |
К22 |
i2(t) |
|
15 |
R11; R21, C2; R31, R32, L3 |
e2(t) |
К32 |
i1(t) |
|
16 |
R11, R12, L1; R22, C2; R31 |
e1(t) |
К12 |
i3(t) |
|
17 |
R11; R21, R22, L2 ; R32, С3 |
j(t) |
К22 |
i1(t) |
|
18 |
R11, С1; R22; R31, R32, L3 |
e3(t) |
К32 |
i3(t) |
|
19 |
R11, R12, L1; R22; R31,L3 |
e1(t) |
К12 |
i3(t) |
|
20 |
R11, L1; R21, R22, L2 ; R32 |
e2(t) |
К22 |
i3(t) |
|
21 |
R11; R22, L2 ; R31, R32, L3 |
j(t) |
К32 |
i1(t) |
|
22 |
R11, R12, С1; R22, C2 ; R32 |
e2(t) |
К12 |
i3(t) |
|
23 |
R11, C1; R21, R22; R31, С3 |
e1(t) |
К22 |
i2(t) |
|
24 |
R11; R22, C2 ; R31, R32, С3 |
e3(t) |
К32 |
i1(t) |
|
25 |
R11,R12,L1;R21;R32, С3 |
j(t) |
К11 |
i2(t) |
|
26 |
R11, С1;R21,R22,L2 ;R32 |
e1(t) |
К21 |
i2(t) |
|
27 |
R11;R21,C2;R31,R32, L3 |
e1(t) |
К31 |
i3(t) |
|
28 |
R11,R12,L1;R22,C2;R31 |
e2(t) |
К11 |
i3(t) |
|
29 |
R11;R21,R22,L2 ;R32, С3 |
j(t) |
К21 |
i1(t) |
|
30 |
R11,R12, С1,R21,L2 ,R32 |
j(t) |
К12 |
i3(t) |
Таблица 4 – Параметры источников энергии переменного
синусоидального тока электрической цепи задачи 2
|
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
E1m, B |
80 |
150 |
100 |
200 |
120 |
140 |
180 |
|
fe1, град. |
30 |
60 |
150 |
- 30 |
- 90 |
-120 |
45 |
|
E2m, B |
100 |
200 |
70 |
220 |
150 |
120 |
140 |
|
fe2, град. |
120 |
- 60 |
30 |
- 90 |
60 |
90 |
20 |
|
E3m, B |
150 |
100 |
80 |
120 |
200 |
170 |
220 |
|
fe3, град. |
- 90 |
120 |
- 45 |
90 |
150 |
- 150 |
-60 |
|
Jm, А |
4 |
5 |
8 |
3 |
10 |
7 |
6 |
|
fj, град. |
- 60 |
45 |
120 |
- 120 |
30 |
- 60 |
150 |
Требуется:
1. По данным таблицы 3 необходимо определить, какие из указанных на рисунке 2 пассивных элементов, какой источник энергии и ключ имеются в индивидуальном варианте схемы электрической цепи. Нарисовать схему электрической цепи, исключая отсутствующие в индивидуальном варианте элементы, указать на схеме ключ, обеспечивающий переходный процесс в электрической цепи.
По указанному варианту для учебной группы из таблицы 1 выписать значения базовых параметров элементов цепи.
Реальные параметры пассивных элементов индивидуального варианта электрической цепи определятся с помощью указанных в таблице 2 переводных коэффициентов:
R1 = kR × R10 ; L1 = kL × L10 ; C1 = kC × C10 ;
R2 = kR × R20 ; L2 = kL × L20 ; C2 = kC × C20 ;
R3 = kR × R30 ; L3 = kL × L30 ; C3 = kC × C30 .
Для всех вариантов схемы электрической цепи:
R11 = R1 ; R12 = 2,0 R1 ;
R21 = R2 ; R22 = 2,5 R2 ;
R31 = R3 ; R32 = 3,0 R3;
RК =6 Ом.
2. Рассчитать
установившийся режим электрической
цепи до коммутации (комплексным методом)
и определить для переходного процесса
независимые начальные условия (значения
внутренних источников энергии на
эквивалентной операторной схеме
замещения электрической цепи:
).
3. Изобразить эквивалентную операторную схему замещения электрической цепи после коммутации.
4. Выполнить расчёт переходного процесса в цепи операторным методом расчёта после срабатывания ключа и определить закон изменения искомого тока (последний столбец таблицы 3).
5. Построить закон изменения искомого тока во времени после коммутации (выполняется по указанию преподавателя).