Меню

Анализ линейных электрических цепей постоянного тока расчетно графическая работа 1

Исследование линейных электрических цепей постоянного тока

Размер

Добавлен

Скачиваний

Добавил

Предмет

Тип работы

Факультет

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 3

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Цель работы: выявление степени соответствия аналитических методов анализа линейных электрических цепей постоянного тока с экспериментальным.

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

Прямая задача анализа электрических цепей заключается в определении токов и напряжений на участках данной цепи при

известных параметрах ее элементов и характеристиках присутствовавших здесь источников электрической энергии. Поставленную задачу можно выполнить при непосредственном использовании законов Ома и Кирхгофа, а также методами контурных токов, узловых потенциалов, наложения, эквивалентного генератора и другими. Правильность выполненного анализа подтверждается балансом мощностей и законченностью потенциальной диаграммы цепи постоянного тока. Кроме того, потенциальная диаграмма есть один из способов представления электрической цепи постоянного тока.

АНАЛИЗ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПОМОЩЬЮ ЗАКОНОВ ОМА И КИРХГОФА

Закон Ома для участка цепи гласит, что напряжение на этом участке прямо пропорционально току и сопротивлению упомянутого участка:

Первый закон Кирхгофа гласит, что алгебраическая сумма тока, сходящихся в узле электрической цепи, равна нулю:

где n — число токов, сходящихся в данный узел.

Источник

Расчет линейных электрических цепей постоянного тока

Страницы работы

Содержание работы

Министерство науки и образования Республики Казахстан

Северо-Казахстанский государственный университет им. М.Козыбаева

Факультет энергетики и машиностроения

Кафедра энергетики и приборостроения

Расчетно-графическая работа №1

Расчет линейных электрических цепей постоянного тока

по дисциплине «Основы электротехники»

Выполнил студент гр. зМС-07-у

Проверил ст. преподаватель

Для электрической цепи, приведенной на рисунке 1:

1) составить уравнения Кирхгофа;

2) рассчитать токи в цепи методом контурных токов;

3) рассчитать токи в цепи методом узловых напряжений;

4) составить баланс мощности;

5) построить потенциальную диаграмму.

1) Система уравнений по законам Кирхгофа

Цепь содержит 6 ветвей и 4 узла. По первому закону Кирхгофа количество уравнений составляет , а по второму , где — количество ветвей, — количество узлов, — количество ветвей с источниками тока.

Уравнения, составленные по первому закону Кирхгофа, для схемы на рисунке 1:

Уравнения, составленные по второму закону Кирхгофа, для схемы имеют вид:

В соответствии с заданной схемой и исходными данными система уравнений по законам Кирхгофа будет иметь вид:

2) Метод контурных токов

При расчете методом контурных токов число необходимых уравнений определяется только выражением .

С учетом выбранного направления контурных токов составляется система из трех уравнений:

где R11, R22, R33 – собственные сопротивления соответственно 1, 2 и 3 контура (сумма сопротивлений всех ветвей, входящих в данный контур);

R12=R21 – общее сопротивление контуров 1 и 2 (если направление контурных токов в общей ветви для контуров 1 и 2 совпадают, то R12 положительно, в противном случае R12 отрицательно); R13=R31 – общее сопротивление контуров 1 и 3; R23=R32 – общее сопротивление контуров 2 и 3;

Читайте также:  Запас транзистора по току

Enn — алгебраическая сумма ЭДС, включенных в ветви, образующие n-й контур.

С учетом найденных значений система получает вид:

Решив составленную систему уравнений, например, методом Крамера, находим значения контурных токов I11 , I22 и I33.

Через контурные токи определяются токи в ветвях:

3) Метод узловых потенциалов.

Принимаем потенциал узла 4равным нулю, т.е. φ4=0

4) Баланс мощности

5) Потенциальная диаграмма

Для построения потенциальной диаграммы рассмотрим контур 42а3б4 электрической схемы, приведенный на рисунке 2.

Примем потенциал узла 4 равным нулю. Тогда в соответствии с направлением обхода контура и на основании рассчитанных выше значений токов, действующих в цепи, получим следующую векторную диаграмму (рисунок 3).

Источник



Задача№1 Анализ линейной цепи постоянного тока

Методические указания по написанию контрольных работ по дисциплине

«Основы электротехники и электроники»

Указания содержат краткие теоретические сведения и варианты контрольных задач. Данные указания имеют цель повысить эффективность усвоения учебного материала студентами-заочниками и сократить время выполнения расчёта.

Сведение на контрольную работу №1.

Задача№1. Провести анализ линейной цепи постоянного тока.

Задача№2. Анализ линейной цепи переменного синусоидального тока.

Задача№3. Анализ трёхфазной электрической цепи при схеме соединения приёмников “звездой”.

Задача№4. Анализ трёхфазной электрической цепи при схеме соединения приёмников “треугольником”.

Задача№5. Провести анализ работы однофазного трансформатора.

Задача№6. Провести расчёт режима работы асинхронного двигателя.

Требования к контрольной работе.

1. Контрольная работа выполняется в тетради в клетку аккуратным разборчивым почерком.

2. Все схемы расчётные, таблицы и векторные диаграммы выполнять карандашом.

3. Задачи должны содержать исходные данные по вашему варианту, сведённые в таблицу, электрическую схему и необходимые пояснения к ходу решения. Все вычисления приводить в решении задач.

4. Контрольная работа отправляется на рецензию заранее. При наличии замечаний в той же тетради приводится исправленный вариант.

5. Вариант контрольной работы задается преподавателем или выбирается по порядковому номеру списка.

Задача№1 Анализ линейной цепи постоянного тока.

Схемы электрических цепей показаны на рисунке1.

Параметры элементов схемы помещены в таблице1.

1. Составить уравнения по законам Кирхгофа (не решая их).

2. Определить токи ветвей методом контурных токов.

3. Составить баланс мощностей, провести проверку решения.

4. Определить показания вольтметра.

I. Краткие теоретические положения.

1.1 Законы Кирхгофа

Первый закон Кирхгофа. Алгебраическая сумма токов ветвей, сходящихся в узле, равна нулю. .

Второй закон Кирхгофа. В замкнутом электрическом контуре алгебраическая сумма всех источников ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на сопротивлениях контура: .

При этом в левой части с плюсом берутся те ЭДС, направление которых совпадает с направлением обхода контура, а в правой части уравнения с плюсом берутся те падения напряжения, направление токов которых совпадает с направлением обхода контура.

Читайте также:  Как можно определить силу тока в полной замкнутой электрической цепи кратко

Уравнения по законам Кирхгофа записывают для независимых узлов и контуров.

Независимый узел – это узел, в который входит хотя бы одна новая ветвь по сравнению с остальными узлами.

Независимый контур — это контур, включающий по крайней мере одну новую ветвь и ветви выбранных ранее контуров.

1.2. Баланс мощностей.

Сумма мгновенных значений мощностей источников в электрической цепи равна сумме мгновенных значений мощностей, потребляемых этой цепью , .

При этом в левой части произведение с плюсом, если направление ЭДС и тока совпадает.

1.3. Метод контурных токов.

Метод контурных токов позволяет уменьшить количество уравнений, составляемых по законам Кирхгофа, до числа уравнений, составленных по второму закону Кирхгофа. Контурными называются условные (расчётные) токи, замыкающиеся только по своим контурам. Направлениями контурных токов задают произвольно.

Ток любой ветви находят как алгебраическую сумму контурных токов, замыкающихся по этой ветви.

№ вар № рис. E1 E2 E3 E4 E5 E6 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10
В Ом
Читайте также:  Щит аварийного переключения щап 12 однофазный номинальный ток 10а iek

Рисунок 1 – Электрические схемы к задаче №1

Источник

Расчетно-графическая работа №1

Министерство образования РФ

Тульский государственный Университет

Кафедра электроники и электрических машин

Электротехника и основы электроники

Методические указания и задания к расчетно-графической работе № 1

Анализ электрических и магнитных цепей постоянного тока

Для студентов машиностроительных специальностей дневного обучения

Настоящие задания по расчетно-графической работе №1 “Анализ электрических и магнитных цепей постоянного тока” предназначены для студентов машиностроительных специальностей дневной формы обучения по дисциплине “Электротехника и основы электроники”. Они могут быть использованы также при изучении дисциплин “Электротехника”, “Электротехника и промышленная электроника”, “Электротехника и основы промышленной электроники”, “Электротехника и электроника”.

Особенностью данных заданий по сравнению с традиционными заданиями по РГР №1 является то, что студенты должны более глубоко изучить связь реальных электрических цепей с их схемами замещения, используемыми при анализе. Схемы замещения отдельных элементов электрической цепи приведены в задании. Переход же к схеме замещения всей цепи студентами выполняется самостоятельно.

Расчетно-графическая работа №1

АНАЛИЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ЧАСТЬ 1. Линейные электрические цепи

Варианты схем электрических цепей (ЭЦ), подлежащих расчету, приведены на рис.1. Числовые значения параметров электрических цепей даны в табл.1 и 2. Студент выполняет задание в соответствии с номерами варианта: группового (назначается преподавателем) и личного (в соответствии с порядковым номером фамилии студента в журнале группы). Расчетно-графическая работа оформляется на стандартных листах II-го формата. Форма титульного листа прилагается (приложение).

1. В соответствии с условными графическими обозначениями элементов ЭЦ начертить схему заданной цепи.

2. Используя схемы замещения элементов ЭЦ (табл.1), составить схему замещения всей цепи и начертить ее.

3. Упростить схему замещения электрической цепи, заменив узлы, имеющие один электрический потенциал (эквипотенциальные точки), одним узлом. При этом пренебречь падением напряжения на предохранителе и амперметре. Начертить полученную электрическую схему, обозначить узлы цифрами.

4. Выбрать наименее трудоемкий метод расчета и найти значения токов всех ветвей. При расчетах значений величин использовать 3-4 значащие цифры.

5. Определить показания измерительных приборов, включенных в ЭЦ.

6. Проверить правильность расчета токов ветвей, составив баланс мощности всей цепи. Допускается несовпадение баланса 1%.

7. Методом эквивалентного генератора проанализировать электрический режим работы ветви, отмеченной знаком *. Если этим знаком отмечена ветвь с электродвигателем постоянного тока, то следует найти ток и напряжение на ветви для случаев:

а) при номинальном режиме работы двигателя, когда Еддном (см. табл.2)

б) при пуске двигателя, когда Ед=0,

Источник