Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
    Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое расписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
    Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
    Чат-бот для мастеров и специалистов, который упрощает ведение записей:
    Сам записывает клиентов и напоминает им о визите;
    Персонализирует скидки, чаевые, кэшбэк и предоплаты;
    Увеличивает доходимость и помогает больше зарабатывать;
    Начать пользоваться сервисом
  • Пример выполнения задания






    Исходные данные для расчета:

    Схема электрической цепи представлена на рис. 1.

    Параметры элементов схемы: Е= 220 В, f= 50 Гц, С 1 = 825 мкФ, С2 = 250 мкФ,

    L 1= 25 мГн, L 2 =30 мГн, L3 = 20 мГн, r 1= 8, 18 Ом, r 2= 10 Ом, r 3= 20 Ом.

    1.3.1. Составление уравнений по законам Кирхгофа.

    Количество уравнений по 1-му закону равно числу узлов, уменьшенному на единицу (2-1=1).

    Количество уравнений по 2-му закону равно числу ветвей, уменьшенному на

    количество уравнений, составленных по 1-му закону (3-1=2).

     

    Система уравнений в интегро-дифференциальной форме:

    i 1 = i 2 + i 3

     

    e = r 1 i 1 + 1/C1 1 dt + u C1 (0) + L 1 di 1/dt + L 3 di 3/dt + r3 i 3

    0 = r 2 i 2 + L 2 di 2/dt + 1/C2 2 dt+ u C2 (0) - L 3 di3 /dt - r3 i 3

    Система уравнений в комплексной форме:

    Í 1 2 + Í 3

     

    É = (r1 + j x L1 – j x C1) Í 1 + (r3 + j x L3) Í 3

     

    0 = (r2 + j x L2 – j x C2) Í 2 - (r3 + j x L3) Í 3

     

    1.3.2. Расчет токов в цепи в комплексной форме.

    Сопротивления ветвей:

    Z 1 = (r1 + j x L1 – j x C1) = 8, 18 – j 3, 86 + j 7, 85= 8, 18 + j 3, 99 (Ом)

     

    j x L1 = j 2 п f L 1 = j 2 ∙ 3, 14· 50·25∙ 10 -3 =j 7, 85 (Ом)

    – j x C1 = - j 1 / 2п f C 1 = - j 1/ 2· 3, 14· 50 · 825· 10 – 6 = - j 3, 86 (Ом)

    Z 2 = r2 + j x L2 – j x C2 = 10+ j 2 п f L 2 - j 1 / 2п f C 2 =

    = 10 + j 2 ∙ 3, 14· 30· 50∙ 10 -3 - j 1/ 2· 3, 14· 50 · 250· 10 – 6 = 10 – j 3, 32 (Ом)

     

    Z 3 = r3 + j x L3 = 20 + j 2 п f L 3= 20 + j 2 ∙ 3, 14· 50· 20∙ 10 -3 = 20 + j 6, 28 (Ом)

    Нахождение полного комплексного сопротивления:

    (10 – j 3, 32) (20 + j 6, 28)

    Z = Z 1 + Z 2 Z 3 / Z 2 +Z 3 = 8, 18 + j 3, 99 + ------------------------------------ =

    (10 – j 3, 32) + (20 + j 6, 28)

    = 15, 45 + j 3, 17 (Ом)

    Ток в неразветвленной части цепи:

     

    Í 1 = É / Z 1 = 220 / 15, 45 + j 3, 17 = 13, 66 - j 2, 78 (А)

     

    Напряжение разветвленной части цепи:

    Ú АВ = É - Z 1 Í 1 = 220 – (8, 18 + j 3, 99) (13, 66 - j 2, 78) = 97, 08- j 31, 76 (В)

     

    Токи в ветвях:

    Í 2 = Ú АВ / Z 2 =(97, 08-j 31, 76) / (10 – j 3, 32) = (9, 69 + j 0, 05) (А)

     

    Í 3 = Ú АВ / Z 3 =(97, 08-j 31, 76) / (20 + j 6, 28) = (3, 97 – j 2, 83) (А)

     

    Проверка по первому закону Кирхгофа:

    Í 1 = Í 2 + Í 3 = (9, 69 + j 0, 05) + (3, 97 – 2, 83) = 13, 66 – j 2, 78 (А)

     

    1.3.3.Баланс активных и реактивных мощностей.

    Комплексная мощность источника:

    Ś = É i ∙ Î i = 220 ∙ (13, 66 + j 2, 78) = 3005, 2+j 616, 6 (ВА)

     

    Активная мощность источника Р i = 3005, 2 Вт

    Реактивная мощность источника Q i = 611, 6 Вар

     

    Комплексные мощности приемников:

    Ś 1 ПР = Z1 ∙ Í 1 Î 1 = (8, 18 + j 3, 99) (13, 66 - j 2, 78) (13, 66 + j 2, 78) =

    = 1590, 8 + j 775, 56 (ВА)

     

    Ś 2 ПР = Z2 ∙ Í 2 Î 2 = (10 – j 3, 32) (9, 69 + j 0, 05) (9, 69 - j 0, 05) =

    = 939, 01 - j 312, 6 (ВА)

     

    Ś 3 ПР = Z3 ∙ Í 3 Î 3 = (20 + j 6, 28) (3, 97 – j 2, 83) (3, 97 +j 2, 83) =

    = 475, 28 + j 148, 65 (ВА)

    Комплексная мощность всех приемников:

    Ś ПР = Ś 1 ПР + Ś 2 ПР + Ś 3 ПР =1590, 8 + j 775, 56 + 939, 01 - j 312, 6 +

    + 475, 28 + j 148, 65 = 3005, 09 + j 611, 61 (ВА)

     

    Активная мощность потребителей Р = 3005, 09 Вт

    Реактивная мощность потребителей Q = 611, 61 Вар

     

    1.3.4.Построение векторной диаграммы токов и топографической диаграммы.

    На комплексной плоскости наносят вектора токов в ветвях (комплексные

    значения), причем вектор тока Í 1 должен быть равен сумме векторов Í 2 и Í 3

    (рис. 1.1.1).

     

    Для построения топографической диаграммы потенциал одного узла прини мают за нуль

    φ В =0

    Потенциал следующей точки φ К возрастает на величину падения напряжения

    – j x C2·Í 2

    φ К = φ В + (– j x C2·Í 2)= 0 + (- j 12, 7) (9, 69 +j 0, 05) = 0, 64 – j 123, 1 B

    φ M = φ K + (r2·Í 2) = 0, 64 – j 123, 1+ (9, 69+j 0, 05) 10 = 97, 5- j 122, 6 B

    φ A = φ M + (j x L2·Í 2) = 97, 5- j 122, 6 + (9, 69+j 0, 05) (j9, 42) = 97, 0 – j 31, 3 B

    φ Q = φ A + (j x L1·Í 1) = = 97, 0 – j 31, 3 + (j 7, 85)(13, 66-j 2, 78) = 118, 8+j 75, 9

    φ N = φ Q + (– j x C1·Í 1) = 118, 8+j 75, 9 + (- j 3, 86) (13, 66-j 2, 78) = 108, 1+j 23 B

    φ D = φ N + (r1 ·Í 1) =108, 1+j 23 + 8, 18 (13, 66-j 2, 78) = 220- j 0, 1 B

    φ В = φ D - É = 220 - j 0, 1 - 220 =0

    (рис. 1.1.2.)

     

    1.3.5.Построение кривых мгновенных значений.

    В результате расчетов значения тока и напряжения получены в комплексной

    форме

    Í 2 = (9, 69 + j 0, 05) (А)

    Модуль тока I2 = 9, 692 + 0, 052 = 9, 7 (А)

    Амплитудное значение I m = 1, 41∙ I2 = 13, 68 (А)

    Начальная фаза тока ψ i= arc tq 0, 05 / 9, 69 = 0, 3 град.

    Мгновенное значение тока

    i2 = I m sin (ω t + ψ i2 ) = 13, 68 sin (ω t + 0, 3°) (A)

    Ú АВ = 97, 08 - j 31, 76 (В)

    Модуль напряжения U AB = 97, 082 + 31, 762 = 102, 1 (В)

    Амплитудное значение U АВ m = 1, 41∙ U AB=1, 41· 102, 1= 144 (В)

    Начальная фаза напряжения ψ U = arc tq (- 31, 76) / 97, 08= - 18, 1 град.

    Мгновенное значение напряжения u АВ= U АВ m sin (ω t + ψ UАВ) =

    = 144 sin (ω t - 18 °) (В)

    (рис.1.1.3.)

     

    1.3.6. Определение показаний ваттметра.

     

    Pw = Re (Í w· Ú w)=Re (- j X C2 ∙ Í 2∙ Î 2) = Re { (- j 1/ 2· 3, 14· 50 · 250· 10 – 6) ·

    ·(9, 69 + j 0, 05) (9, 69 - j 0, 05) } = Re (6, 17- 6, 17+ j 1196, 2 + j 0, 03) = 0

     

    Ú w =(- j X C2 ∙ Í 2) Í w = Î 2

     

     

    Векторная диаграмма токов
    Рис. 1. Рис.1.1.1.

     

    Топографическая диаграмма Кривые мгновенных значений
    Рис.1.1.2. Рис.1.1.3.

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.