2курсТОЭ / Сем.задание_2
.pdf
Семестровое задание № 2
Расчет установившегося режима цепи синусоидального тока
Цель работы
Закрепление навыков расчета символическим методом установившегося режима цепи синусоидального тока.
Содержание работы
Семестровая работа состоит из трех задач. Вариант задается двумя цифрами. По первой цифре выбирается номер схемы замещения для 1-й задачи (рис. 1 или 2), для 2-й задачи (рис. 3) и для 3-й задачи (рис. 4). По второй – значения параметров из таблицы 1 для 1-й и 3-й задачи, из таблицы 2 для 2-й задачи.
В первой из задач для заданной вариантом схемы замещения электрической цепи (рис. 1 или 2) с известными из таблицы 1 параметрами требуется:
1.Методом преобразования пассивных двухполюсников рассчитать комплексные действующие значения токов и напряжений на всех элементах схемы;
2.Записать выражения мгновенных значений токов во всех ветвях;
3.Составить баланс активных и реактивных мощностей;
4.Построить топографическую диаграмму напряжений и векторную диаграмму токов.
|
R |
|
L2 |
|
|
L1 |
|
|
L2 |
U |
|
L1 |
C |
RК |
U |
|
|
R |
RК |
|
C |
|
|
C |
|
||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
L2 |
|
|
RК |
L1 |
|
C |
U |
C |
L1 |
|
RК |
U |
4 |
C |
L2 |
R |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
R |
|
L2 |
|
|
RК |
L1 |
|
|
U |
5 |
C |
|
RК |
U |
|
|
L2 |
R |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L1 |
|
|
|
|
|
C |
|
|
Рис. 1
1
|
|
|
RК |
L1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
RК |
L1 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L2 |
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|||||
U |
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L2 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
L1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
R |
|
|
|
0 |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
RК |
|
|
L1 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L2 |
|
|
C |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
№ вар-та |
|
U, B |
|
|
|
f, Гц |
|
R, Ом |
RK, Ом |
|
L1, мГн |
L2, мГн |
С, мкФ |
||||||||||||||||||||||||||||||||
1 |
|
|
100 |
|
|
50 |
|
|
|
|
80 |
|
30 |
|
|
150 |
|
|
90 |
|
|
30 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
110 |
|
|
50 |
|
|
|
|
90 |
|
40 |
|
|
200 |
|
|
700 |
|
|
47 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
3 |
|
|
120 |
|
|
50 |
|
|
|
|
70 |
|
50 |
|
|
180 |
|
|
500 |
|
|
43 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
4 |
|
|
130 |
|
|
50 |
|
|
|
|
75 |
|
22 |
|
|
250 |
|
|
155 |
|
|
68 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
5 |
|
|
140 |
|
|
50 |
|
|
|
|
100 |
|
25 |
|
|
220 |
|
|
190 |
|
|
33 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
6 |
|
|
150 |
|
|
50 |
|
|
|
|
110 |
|
20 |
|
|
190 |
|
|
400 |
|
|
68 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
7 |
|
|
75 |
|
|
|
50 |
|
|
|
|
60 |
|
50 |
|
|
400 |
|
|
370 |
|
|
47 |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
8 |
|
|
200 |
|
|
50 |
|
|
|
|
75 |
|
20 |
|
|
370 |
|
|
470 |
|
|
33 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
9 |
|
|
220 |
|
|
50 |
|
|
|
|
90 |
|
20 |
|
|
470 |
|
|
290 |
|
|
47 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
0 |
|
|
180 |
|
|
50 |
|
|
|
|
130 |
|
25 |
|
|
600 |
|
|
590 |
|
|
68 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Во второй задаче схемы замещения (рис. 3) разветвленных цепей синусоидального тока содержат источники э. д. с. Ik =j1 А и нагрузку Z =60 + j40 Ом. Параметры управления α, µ, R, g зависимых источни-
ков, полные сопротивления Z и углы сдвига фаз ϕ комплексных сопротивлений участков цепи приведены в таблице 2.
2
|
|
Z1 |
|
1 |
|
|
|
|
Z 2 |
|
|
2 |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Z 3 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Z1 |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Z 2 |
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|
|
Z |
|
|
|
U1 |
|
|
|
|
|
|
||
I |
|
RI |
|
|
|
µU |
|
|
|
|
|||
k |
|
|
|
|
|
E |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
gU3 |
3 |
|
|
|
Z1 |
|
Z |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|||||
|
|
|
Z 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
µU2 |
|
|
|
Z1 |
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
||
|
|
Z |
|
|
|
|
|
|
Z |
|
|||
|
|
Z |
|
3 |
|
U2 |
Z |
2 |
|
|
|||
E |
|
U3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
5 |
|
|
Z1 |
|
|
|
|
|
6 |
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
αI1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Z1 |
Z 2 |
|
Z |
|
U1 |
|
Z 2 |
gU1 |
Z |
|||
|
|
|
E |
|
|||||||||
Ik |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
Z1 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
|
Z 2 |
|
|
Z1 |
|
Z |
αI1 |
Z 2 |
Z 3 |
|
|
|
Z |
|
|
Z 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Ik |
|
|
|
|
|
|
E |
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
µU1 |
|
|
|
|
Ik |
|
9 |
|
|
αI |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
Z |
|
Z |
|
|
|
|
E |
Z1 |
|
Z 2 |
Z |
|
|
Z1 |
|
RI |
|
Z 2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2 |
|
№ |
Z1 |
ϕ1 |
Z2 |
ϕ2 |
Z3 |
ϕ3 |
R |
g |
α |
µ |
вар-та |
Ом |
град. |
Ом |
град. |
Ом |
град. |
Ом |
–1 |
||
Ом |
|
|
||||||||
1 |
51 |
0 |
75 |
– 90 |
68 |
15 |
30 |
0,03 |
0,4 |
2 |
2 |
75 |
90 |
20 |
0 |
47 |
20 |
30 |
0,04 |
0,8 |
3 |
3 |
68 |
0 |
25 |
90 |
51 |
– 20 |
25 |
0,04 |
0,6 |
2,5 |
4 |
47 |
90 |
51 |
0 |
33 |
30 |
27 |
0,03 |
0,75 |
2,7 |
5 |
63 |
– 90 |
47 |
0 |
43 |
40 |
20 |
0,04 |
0,65 |
1,9 |
6 |
56 |
0 |
43 |
90 |
68 |
– 60 |
24 |
0,03 |
0,71 |
1,5 |
7 |
51 |
0 |
63 |
– 90 |
51 |
35 |
27 |
0,03 |
0,9 |
1,6 |
8 |
56 |
– 90 |
27 |
0 |
36 |
25 |
30 |
0,04 |
0,79 |
1,75 |
9 |
36 |
0 |
56 |
90 |
47 |
– 30 |
24 |
0,03 |
0,9 |
2 |
0 |
43 |
0 |
22 |
– 90 |
81 |
30 |
33 |
0,03 |
0,84 |
2,2 |
Для каждой цепи необходимо:
1.Рассчитать комплексные действующие значения токов ветвей и напряжений на всех участках. Результаты расчета представить в таблице.
2.Для проверки правильности расчета составить баланс мощностей.
Втретьей задаче схемы замещения (рис. 4) разветвленных цепей синусоидального тока содержат индуктивно связанные элементы. Для всех схем коэф-
фициент связи ксв = |
M |
=0,5 . |
|
||
|
L1L2 |
|
Для каждой цепи необходимо:
1.Рассчитать комплексные действующие значения токов ветвей и напряжений на всех участках. Результаты расчета представить в таблице.
2.Для проверки правильности расчета составить баланс мощностей.
3.Построить топографическую диаграмму напряжений и векторную диаграмму токов.
4
U
U
U
U
U
R L2
L1 M
C
L1 
M
L2
R
C
RК L1
5 |
M L |
|
2 |
C
R L2
L1 M
C
|
|
R |
|
L2 |
|
RК |
U |
|
L1 |
M |
RК |
C |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
RК |
L1 |
|
C |
|
|
|
M |
|
R |
RК |
U |
4 |
L2 |
||
|
|
||||
|
|
R |
|
L2 |
|
R |
U |
|
L |
M |
RК |
|
|
|
1 |
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L1 |
M |
L2 |
|
RК |
U 8 |
R |
|
RК |
|
|
|
C |
|
|
|
RК |
L1 |
C |
RК |
L1 |
|
9 |
M L2 |
R |
U 0 |
M L2 |
R |
|
|
|
|
C |
|
|
|
|
Рис. 4 |
|
|
5