2Теоретические основы электротехники

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский Томский политехнический Университет»

Институт

электронного обучения

Электроэнергетика и Электротехника

Индивидуальное домашнее задание № 2

_{вариант 6}

по дисциплине:

Теоретические основы электротехники

Исполнитель:
	студент группы	З-5Г2А1		Герасимов Артем Владимирович		___________
	Руководитель:
	преподаватель			Пустынников С.В.

Томск - 2014

Задача 2.1

Дано

.

; ; .

;

.

Материал магнитопровода: Сталь Э41.

Решение

Составляем схему замещения магнитной цепи

Уравнения магнитной цепи

Решаем задачу графически.

1. Задаемся значениями (в Тл);

2. Находим (в Вб·10^-4);

3. По таблице намагничивания стали находим (в А/см);

4 Находим (в А/см);

5. Находим (3-е уравнение) (в А);

6. Находим (в А/см);

7. По таблице намагничивания стали находим (в Тл);

8. Находим (в Вб·10^-4);

9. Находим (1-е уравнение) (в Вб·10^-4);;

₁₀. Находим (в Тл);

11. По таблице намагничивания стали находим (в А/см);

12. Находим значение

(2-е уравнение) (в А).

По второму закону Кирхгофа значение  должно быть равно 0. Определяем соответствующее значение .

По графику находим .

Данные для этой точки заносим в последнюю строчку в таблице.

_{Энергия поля, запасенная в зазоре}

.

Сила стягивающая воздушный зазор

.

–1.0	–9	–3	-7.958	-7.958	2872	130.6	1.781	24.05	-15.05	-1.672	-78.167	-2651.7
–1.1	–9.9	–4	-8.754	-8.754	2749	124.9	1.77	23.901	-14.001	-1.556	-43.273	-1376.7
–1.2	–10.8	–5.4	-9.549	-9.549	2607	118.5	1.758	23.731	-12.931	-1.437	-16.904	-365.3
–1.3	–11.7	–7.7	-10.35	-10.35	2427	110.3	1.742	23.514	-11.814	-1.313	-8.371	97.1
–1.4	–12.6	–13	-11.14	-11.14	2114	96.1	1.714	23.138	-10.538	-1.171	-4.992	521.4
–1.5	–13.5	–27.5	-11.94	-11.94	1396	63.5	1.633	22.049	-8.549	-0.95	-2.674	1315.4
-1.6	–14.4	–51.5	-12.73	-12.73	261	11.9	1.378	18.608	-4.208	-0.468	-0.795	2513
-1.276	-11.48	-7.139	-10.15	-10.15	2471	112.3	1.746	23.567	–12.087	–1.343	–9.977	0

Задача 2.2

Дано

Решение

Строим на одних осях вольт-амперную характеристику (ВАХ) нелинейного элементов НЭ2 – (1) и сопротивления R (2) и суммируем их по току – получается ВАХ параллельного соединения (3).

Строим ВАХ нелинейного элементов НЭ2 – (4) и суммируем ее по напряжению с ВАХ параллельного соединения (3) – получается ВАХ всей цепи (5).

Определяем по графику для

.

По ВАХ нелинейного элементов НЭ1 находим

.

Статические сопротивления элементов

.

Напряжение на источнике тока

.

Мощность источника

.

Мощность приемника

Баланс мощностей сходится.

Задача 2.3

Дано

Найти: .

Решение

Сопротивление параллельной цепочки равно

.

Задаваясь током I₁, по графикам зависимостей находим напряжение и фазу на нелинейном элементе U_НЭ.

Определяем напряжение на параллельной цепочке

.

Определяем ток

.

Определяем общее напряжение

.

Данные сводим в таблицу.

,А	UНЭ, В	, В	, А	, A
0.4	10·e–j60	11.8 + j·9.8	0.164 – j·0.197	0.256	16.8 + j·1.2	16.8
0.8	20·e–j45	23.6 + j·19.7	0.328 – j·0.393	0.512	37.7 + j·5.5	38.2
1.2	80·e–j30	35.4 + j·29.5	0.492 – j·0.59	0.768	104.7 – j·10.5	105.2
1.6	200·e–j20	47.2+j·39.3	0.656 – j·0.787	1.024	235.2–j·29.1	236.9

Топографическая диаграмма для I₁ = 1.2 A