Расчет электрических цепей постоянного и переменного тока

Автор: Пользователь скрыл имя, 02 Декабря 2011 в 23:11, курсовая работа

Описание работы

Во всех современных электротехнических устройствах, предназначенных для различных технических целей, происходят те или иные энергетические преобразования. В радиотехнике, космической технике, на транспорте, в быту находят применение маломощные источники электрической энергии, такие как батареи аккумуляторов, сухие элементы, термоэлементы, фотоэлементы, в которых происходит прямое преобразование химической, тепловой, световой энергии в электрическую. В ряде технологических процессов осуществляют преобразование электрической энергии в тепловую и химическую. Так, с помощью электронагрева и электролиза получают цветные металлы и химические продукты, восстанавливают изношенные детали машин, получают металлические копии с неметаллических изделий.

Содержание

1 Введение……………………………………………………………………………………………….………….………….4
2 Краткие сведения из теории………………………………………………………………………………..6
2.1 Линейные электрические цепи постоянного тока……………………………………….6
2.2 Нелинейные электрические цепи постоянного тока…………………………………..8
2.3 Линейные однофазные электрические цепи переменного тока ….…..……..9
2.4 Трёхфазные электрические цепи переменного тока………….……………..……...10
3 Расчётная часть…………………………………………………………………………………………….………12
3.1 Расчёт линейных электрических цепей постоянного тока…...………..…......12
3.2 Расчёт нелинейных электрических цепей постоянного тока………………..24
3.3 Расчёт линейных однофазных электрических цепей переменного тока……………………..……………………………………………………………………………………………….…...…28
3.4 Расчёт трёхфазных электрических цепей переменного тока……………...33
4 Заключение……………………………………………………………………………………………………...….…. 42
Литература…………………………………………………………………………………..………………………..….43

Работа содержит 1 файл

КУРСОВАЯ.....docx

— 639.33 Кб (Скачать)

В результате имеем  следующие значения токов и напряжений на всех элементах цепи:  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

график 
 
 

26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   3.3 Расчёт однофазных  линейных электрических  цепей переменного  тока.

                                                 Исходные данные: 

                                                

Определить: токи в ветвях и напряжения на участках. P,Q,S в каждой ветви и всей цепи. Построить в масштабе векторную диаграмму. 

1) Реактивные сопротивления элементов цепи:

2) Расчет токов в  ветвях цепи выполняем методом эквивалентных преобразований. Представим схему, приведенную на рисунке 10, в следующем виде:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                      Рисунок 10 
 
 

Находим комплексные сопротивления  ветвей, всей цепи:

Выражаем  действующее значение тока в комплексной  форме:

 

Вычисляем общее напряжение и напряжение на участках цепи:

               

 

Находим оставшиеся токи:

 

3) Расчет полной, активной и реактивной мощностей для каждой ветви и всей цепи:

 

4) Составляем баланс  мощности

Вычисляем активную и реактивную мощности приемников:

С учетом погрешности  в расчетах баланс мощностей получился

 

5) Для построения топографической векторной диаграммы на комплексной плоскости выбираем масштаб построения:

Определяем  длины векторов токов  и напряжений:

                                 

На  комплексной плоскости в масштабе откладываем векторы токов и напряжений в  соответствие с расчетными значениями, при этом положительные фазовые углы отсчитываем от оси (+1) против часовой стрелки, а отрицательные по часовой стрелке. 

При построение векторной  диаграммы видно, что:

Из  этого следует, что  значения токов и  напряжений для данной схемы найдены  верно. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Диаграмма   31 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

32 
 
 
 
 
 
 

3.4 Расчет трехфазных электрических цепей переменного тока 

3.4.1 Расчет несимметричной  трехфазной цепи  при соединение  фаз приемника  треугольником. (Графо  аналитический метод)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                        Рисунок 11 
 

Исходные  данные:

 

Определить: фазные токи, мощности активные,  реактивные, полные мощности каждой фазы и всей цепи; построить векторную диаграмму по ней определить линейные токи. 

Модули  фазных напряжений при  соединение треугольником  равны линейным напряжениям: Uл=Uф=127В, то есть UAB=UBC=UCA=127В  

1.Находимполное  сопротивление цепи:

2.Находим фазные токи:

 
 

3.Определяем  активные и реактивные  составляющие полученных  фазных токов:

   

4.Определяем мощности каждой фазы и всей цепи:

 

5.Для построения векторной диаграммы выбираем масштабы токов и напряжений:

MI= 1,2 см/А

 
 

МU=10 В/см

 

По  полученным данным строим векторную диаграмму  и находим векторное значение линейных токов.

Далее вычисляем численные  значения линейных токов:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

В диаграмма 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

36 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 

37 
 
 
 

3.4.2 Расчет несимметричной  трехфазной цепи  при соединение  фаз приемника  звездой. (Символический  метод расчета).

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                Рисунок 13 

Исходные  данные: Uл=127В ;XLA=12Ом; RB=8Ом;XCB=12Ом; XCC=20Ом. 

Определить: полные сопротивления фаз, фазные токи и ток в нейтральном проводе, активную, реактивную и полную мощности каждой фазы и всей цепи. Построить векторную диаграмму. 

1. Находим фазные напряжения.

Выражаем  полученные напряжения в комплексной  форме.

2. Выражаем сопротивление  фаз в комплексной  форме.

Переводим комплексные сопротивления  фаз из алгебраической формы в показательную.

 где  - полное сопротивление фазы А.

                        - угол сдвига между током и напряжением в

фазе  А.

 

где - полное сопротивление фазы В.

    - угол сдвига между током и напряжением в фазе В. 

 где  - полное сопротивление фазы С.

                           - угол сдвига между током и напряжением в фазе С.

3.Находим  комплексы фазных  токов:

 

Где модуль IA = 6,1 A  аргумент

    модуль IВ = 5,1 A  аргумент

    модуль IС = 3,7 A  аргумент  

Находим алгебраическую форму  записи комплексов фазных токов:

4.Вычисляем ток в нейтральном проводе:

Модуль  IN=12,6 А аргумент

5.Вычисляем  мощности фаз и  всей цепи:

Тогда:

 

6.Для построения векторной диаграммы выбираем масштаб для токов и напряжений:

MI=1,2 см/А                                  

 

МU=7 B/см

 

При построение векторной  диаграммы видно, что

, следовательно цепь рассчитана верно. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

диаграмма 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

41 
 
 
 
 
 
 
 
 

                     4 Заключение 

     При расчете линейных электрических цепей постоянного тока используют следующие методы расчета и законы:

-закон  Ома для замкнутой  цепи: сила тока, текущего  по цепи, пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорционально полному  сопротивлению цепи;

-первый  закон Кирхгофа: в ветвях, образующих узел электрической цепи, алгебраическая сумма токов равна нулю.

-второй  закон Кирхгофа: в  контуре электрической  цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений этого контура.

Информация о работе Расчет электрических цепей постоянного и переменного тока