7

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций

Кафедра теоретической и общей электротехники

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Задания на расчетно-графическую работу

″Расчет трехфазных цепей″

и методические указания по ее выполнению

Специальность: 180400 “Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов”

Санкт-Петербург

2002

Составитель: Е.М. Павленко

Рецензент: д-р техн. наук, проф. В.В. Сахаров

Задания по дисциплине Теоретические основы электротехники на выполнение расчетно-графической работы Расчет трехфазных цепей и методические указания по ее выполнению предназначены для студентов электротехнических специальностей университета вечерней и заочной форм обучения. Рассматриваются вопросы подготовки и проведения расчетов трехфазных цепей на ПЭВМ в среде MathCAD.

Автор выражают признательность студенту Ф.А. Гельверу за апробацию настоящих материалов.

© Санкт-Петербургский государственный

университет водных коммуникаций,

2002.

Лицензия № от Сдано в производство:

Подписано к печати

Формат бумаги 60х80/16 Печать офсетная.

Усл. печ. л. Уч. -изд.л.

Тираж …. экз. Цена договорная. Заказ №

___________________________________________________________

ИПЦ СПГУВК 198035 Санкт-Петербург,

Межевой канал, д. 2.

1. Общие указания

Приступая к выполнению расчетно-графической работы, студент должен изучить раздел “Трехфазные цепи” курса “Теоретические основы электротехники” (ТОЭ), ориентируясь на рекомендованную литературу [1], [2], и разобраться в решении типовых задач по расчету трехфазных цепей [3], [4].

Задания включают в себя два варианта схем трехфазных электрических цепей. Номер варианта задания определяется в соответствии с номером зачетной книжки.

При оформлении работы необходимо руководствоваться следующими общими требованиями:

1. Работа выполняется на сброшюрованных листах формата А4, либо в обычной тетради и оформляется в следующем порядке: титульный лист, исходные данные и рассчитываемая схема, выполненные расчеты и диаграммы, выводы.

2. Рисунки, поясняющие ход расчетов, размещаются по тексту записки и нумеруются. Векторные диаграммы выполняются на отдельном листе размером, обеспечивающим удобство их построения и проверки, с указанием соответствующих масштабов для напряжений и токов.

3. Решение следует сопровождать краткими пояснениями. Все расчетные формулы записываются сначала в общем (буквенном) виде, а затем подставляются численные значения соответствующих величин. При первой записи, по ходу пояснительной записки, букв (символов) исходных и рассчитываемых величин (эдс, напряжений, токов, сопротивлений и т.п.), должно быть указано, какой параметр они обозначают и в каких единицах измерения используются в расчетах.

4. При решении следует пользоваться международной системой единиц СИ. В промежуточных формулах наименование величин не указывается. В окончательных результатах обязательно указать единицы измерения, в которых получен ответ.

5. Расчеты выполняются методом комплексных величин (символическим методом). Погрешность результатов не должна превышать 0,1%. Расчеты рекомендуется выполнять на ЭВМ в среде MathCAD.

6. Не допускается внесение исправлений в проверенную работу. Все исправления и дополнения по замечаниям преподавателя выполняются на последующих чистых листах.

Работа допускается к защите, если решение не содержит принципиальных ошибок и при ее выполнении и оформлении удовлетворены все основные требования. Студент должен быть готов дать пояснения по существу выполненной работы. Окончательное решение об оценке работы принимается после ее защиты.

2. Задание

Трехфазная цепь, состоящая из трехфазной несимметричной нагрузки, подключена к симметричному трехфазному генератору (рис.1, рис. 2). Содержание задания на расчетно-графическую работу зависит от варианта выбранной схемы. Вариант расчетной схемы определяется суммой трех последних цифр номера зачетной книжки. Если сумма четная, то рассчитывается схема, представленная на рис.1, если нечетная, то схема рис.2.

Исходные данные для расчета трехфазной цепи представлены в табл. 1. Действующее значение фазной эдс генератора Е выбирается по последней цифре номера зачетной книжки, фазные сопротивления “звезды” R_A, X_A, R_B, X_B, R_C, X_C - по предпоследней цифре, фазные сопротивления “треуголь-ника” R_AB, X_AB, R_BC, X_BC, R_CA, X_CA – по третьей от конца цифре. Сопротивления линейных проводов R _Л, X _Л (схема рис.2) определяются последней цифрой зачетки.

Р ис. 1

Рис. 2

Обозначения, принятые в схемах:

Е _А, Е _В, Е _С – действующие значения фазных эдс генератора;

R_A, X_A, R_B, X_B, R_С, X_С – активные и реактивные фазные сопротивления “звезды” (рис. 1);

R_AB, X_AB, R_BC, X_BC, R_CA, X_CA – активные и реактивные фазные сопротивления “треугольника”;

R _Л, X _Л – активные и реактивные сопротивления линейных проводов (рис. 2);

I _AГ, I _BГ, I _CГ – действующие значения линейных токов генератора (рис. 1);

, , – действующие значения фазных токов “звезды” (рис.1);

, , – действующие значения линейных токов “треугольника” (рис.1);

I _AB, I _BC, I _CA – действующие значения фазных токов “треугольника”;

, - ваттметры для измерения активной мощности трехфазной системы методом “двух ваттметров”.

Примечание: сопротивления R и X в линейных проводах и в фазных сопротивлениях нагрузки в обеих схемах включены последовательно.

Расчетно-графическая работа должна содержать:

1. Для варианта (схема рис.1):

1. Расчет действующих значений фазных токов в “звезде” , , и в “треугольнике” I_AB, I_BC, I_CA.

2. Расчет действующих значений фазных токов генератора I _AГ, I_BГ, I_CГ.

3. Расчет полной, активной и реактивной мощностей “звезды” S _λ, P _λ, Q _λ и “треугольника” S _Δ, P _Δ, Q _Δ.

4. Расчет полной, активной и реактивной мощностей, вырабатываемых генератором S _Г, Р _Г, Q _Г.

5. Расчет показаний ваттметров Р₁, Р₂ и, с их помощью, активной мощности, потребляемой трехфазной нагрузкой Р _ПОТР.

6. Векторные диаграммы фазных напряжений, линейных и фазных токов генератора, “звезды” и “треугольника”.

Таблица 1

Вариант	Фазные эдс	Сопротивления
		потребителя, соединенного “звездой” (схема рис. 1)						потребителя, соединенного “треугольником” (схемы рис. 1 и 2)						линейных проводов (схема рис.2)
	В	Ом						Ом						Ом
	Е	RA	XA	RB	XB	RC	XC	RAB	XAB	RBC	XBC	RCA	XCA	RЛ	XЛ
0	380	0.5	- 2.5	0.7	2.5	0.9	0.5	0.8	0.5	1.0	3.0	0.9	- 3.0	0.6	- 0.7
1	220	0.6	- 1.5	1.1	2.0	0.8	1.0	1.2	1.0	1.2	- 0.5	0.7	- 2.0	1.2	0.9
2	127	0.4	- 1.0	1.2	1.5	1.0	1.5	0.9	1.5	0.6	- 1.0	0.8	- 1.5	1.0	- 0.5
3	110	1.4	- 0.5	0.5	1.0	0.7	2.0	1.1	2.0	1.4	- 1.5	0.4	- 1.0	0.5	0.4
4	380	0.7	- 0.8	0.4	0.5	0.8	- 2.5	0.4	2.5	0.9	- 2.0	0.8	- 0.5	1.5	- 1.3
5	220	0.8	0.5	1.0	- 0.9	0.9	- 3.0	0.5	- 2.5	0.7	2.5	0.9	0.5	0.8	0.3
6	127	1.2	1.0	1.2	- 0.5	0.7	- 2.0	0.6	- 1.5	1.1	2.0	0.8	1.0	1.1	- 0.5
7	560	0.9	1.5	0.6	- 1.0	0.8	- 1.5	0.4	- 1.0	1.2	1.5	1.0	1.5	1.8	0.6
8	380	1.1	2.0	1.4	- 1.5	0.4	- 1.0	1.4	- 0.5	0.5	1.0	0.7	2.0	1.9	- 1.2
9	220	0.4	2.5	0.9	- 2.0	0.8	- 0.5	0.7	- 3.5	0.4	- 0.5	0.8	- 2.5	0.3	0.2

2. Для варианта (схема рис. 2):

   1. Расчет линейных токов генератора I_АГ, I_ВГ, I_СГ.

   2. Расчет потерь напряжений на линии U_ЛА, U_ЛВ, U_ЛС.

   3. Расчет фазных напряжений “треугольника” U_AB, U_BC, U_CA.

   4. Расчет фазных токов “треугольника” I_AB, I_BC, I_CA.

   5. Расчет полной, активной и реактивной мощностей “треугольника” S_Δ, P_Δ, Q_Δ.

   6. Расчет потерь мощности на линии S _Л, P _Л, Q _Л.

   7. Расчет полной, активной и реактивной мощностей, вырабатываемых генератором S _Г, Р _Г, Q _Г.

   8. Расчет показаний ваттметров Р₁, Р₂ и, с их помощью, активной мощности, потребляемой трехфазной нагрузкой Р _ПОТР.

   9. Векторные диаграммы фазных напряжений, линейных и фазных токов генератора и “треугольника”.