Расчет разветвленной электрической цепи постоянного тока
На рисунках 1.1–1.10 в соответствии с заданными вариантами приведены схемы разветвленной электрической цепи постоянного тока, содержащей несколько источников и приемников электрической энергии.
Схема электрической цепи и параметры содержащихся в ней элементов указаны в таблице исходных данных (табл.1) в соответствии с номером варианта.
Задание:
Рассчитать заданную электрическую цепь. При этом:
1. Указать условные положительные направления токов в ветвях и напряжений на резисторах;
2. Определить токи в ветвях, используя метод контурных токов или метод непосредственного применения законов электрических цепей по своему усмотрению. Обосновать выбор метода;
3. Рассчитать мощности всех источников и приемников в электрической цепи;
4. Составить баланс мощности;
5. Указать режимы работы источников электроэнергии (генерирование, потребление).
Таблица 1
Исходные данные для расчета электрической цепи
|
№
вар.
|
Схема
|
E1, В
|
E2, В
|
E3, В
|
E4, В
|
R1, В
|
R2, В
|
R3, В
|
R4, В
|
R5, В
|
R6, В
|
|
1
|
Рис.1.1
|
12,0
|
12,0
|
12,0
|
–
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
6,0
|
6,0
|
4,0
|
|
2
|
Рис.1.1
|
24,0
|
24,0
|
24,0
|
–
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
6,0
|
6,0
|
4,0
|
|
3
|
Рис.1.1
|
36,0
|
36,0
|
36,0
|
–
|
1,0
|
1,0
|
1,0
|
6,0
|
6,0
|
4,0
|
|
4
|
Рис.1.2
|
12,0
|
12,0
|
–
|
–
|
2,0
|
2,0
|
4,0
|
4,0
|
6,0
|
6,0
|
|
5
|
Рис.1.2
|
24,0
|
24,0
|
–
|
–
|
2,0
|
2,0
|
4,0
|
4,0
|
6,0
|
6,0
|
|
6
|
Рис.1.2
|
36,0
|
36,0
|
–
|
–
|
2,0
|
2,0
|
4,0
|
4,0
|
6,0
|
6,0
|
|
7
|
Рис.1.3
|
20,0
|
20,0
|
–
|
–
|
2,0
|
2,0
|
6,0
|
10,0
|
–
|
–
|
|
8
|
Рис.1.3
|
40,0
|
40,0
|
–
|
–
|
2,0
|
2,0
|
6,0
|
10,0
|
–
|
–
|
|
9
|
Рис.1.3
|
60,0
|
60,0
|
–
|
–
|
2,0
|
2,0
|
6,0
|
10,0
|
–
|
–
|
|
10
|
Рис.1.4
|
30,0
|
30,0
|
30,0
|
–
|
6,0
|
6,0
|
2,0
|
6,0
|
–
|
–
|
|
11
|
Рис.1.4
|
10,0
|
10,0
|
10,0
|
–
|
6,0
|
6,0
|
2,0
|
6,0
|
–
|
–
|
|
12
|
Рис.1.4
|
20,0
|
20,0
|
20,0
|
–
|
6,0
|
6,0
|
2,0
|
6,0
|
–
|
–
|
|
13
|
Рис.1.5
|
12,0
|
12,0
|
12,0
|
12,0
|
2,0
|
2,0
|
3,0
|
3,0
|
4,0
|
4,0
|
|
14
|
Рис.1.5
|
24,0
|
24,0
|
24,0
|
24,0
|
2,0
|
2,0
|
3,0
|
3,0
|
4,0
|
4,0
|
|
15
|
Рис.1.5
|
36,0
|
36,0
|
36,0
|
36,0
|
2,0
|
2,0
|
3,0
|
3,0
|
4,0
|
4,0
|
|
16
|
Рис.1.6
|
24,0
|
24,0
|
–
|
–
|
2,0
|
2,0
|
3,0
|
3,0
|
4,0
|
4,0
|
|
17
|
Рис.1.6
|
12,0
|
12,0
|
–
|
–
|
2,0
|
2,0
|
3,0
|
3,0
|
4,0
|
4,0
|
|
18
|
Рис.1.6
|
36,0
|
36,0
|
–
|
–
|
2,0
|
2,0
|
3,0
|
3,0
|
4,0
|
4,0
|
|
19
|
Рис.1.7
|
24,0
|
24,0
|
24,0
|
–
|
2,0
|
2,0
|
2,0
|
4,0
|
6,0
|
–
|
|
20
|
Рис.1.7
|
12,0
|
12,0
|
12,0
|
–
|
2,0
|
2,0
|
2,0
|
4,0
|
6,0
|
–
|
|
21
|
Рис.1.7
|
36,0
|
36,0
|
36,0
|
–
|
2,0
|
2,0
|
2,0
|
4,0
|
6,0
|
–
|
|
22
|
Рис.1.8
|
12,0
|
12,0
|
12,0
|
–
|
2,0
|
2,0
|
2,0
|
6,0
|
6,0
|
6,0
|
|
23
|
Рис.1.8
|
24,0
|
24,0
|
24,0
|
–
|
2,0
|
2,0
|
2,0
|
6,0
|
6,0
|
6,0
|
|
24
|
Рис.1.8
|
36,0
|
36,0
|
36,0
|
–
|
2,0
|
2,0
|
2,0
|
6,0
|
6,0
|
6,0
|
|
25
|
Рис.1.9
|
12,0
|
12,0
|
–
|
–
|
1,0
|
1,0
|
4,0
|
4,0
|
10,0
|
–
|
|
26
|
Рис.1.9
|
24,0
|
24,0
|
–
|
–
|
1,0
|
1,0
|
4,0
|
4,0
|
10,0
|
–
|
|
27
|
Рис.1.9
|
36,0
|
36,0
|
–
|
–
|
1,0
|
1,0
|
4,0
|
4,0
|
10,0
|
–
|
|
28
|
Рис.1.10
|
24,0
|
24,0
|
24,0
|
–
|
2,0
|
2,0
|
4,0
|
10,0
|
10,0
|
–
|
|
29
|
Рис.1.10
|
12,0
|
12,0
|
12,0
|
–
|
2,0
|
2,0
|
4,0
|
10,0
|
10,0
|
–
|
|
30
|
Рис.1.10
|
48,0
|
48,0
|
48,0
|
–
|
2,0
|
2,0
|
4,0
|
10,0
|
10,0
|
–
|
Расчет электрической цепи синусоидального тока
Упрощенная схема цепи приведена на рис. 12, а исходные данные в табл.1.
Задание:
1. Начертить развернутую схему замещения цепи в соответствии с заданным в табл. 1 вариантом.
2. Рассчитать токи, напряжения, активные, реактивные и полные мощности, сдвиги фаз каждого участка цепи;
3. Вычислить ток, активную, реактивную и полную мощности всей цепи, а также cosj всей цепи.
4. Построить совмещенную векторную диаграмму токов и напряжений.
5. Провести анализ результатов расчета с использованием векторной диаграммы.
Таблица 1
|
№
вар.
|
U, В
|
R1,
Ом
|
L1,
мГн
|
R2,
Ом
|
L2,
мГн
|
C2,
мкФ
|
R3,
Ом
|
L3,
мГн
|
C3,
мкФ
|
|
1
|
127
|
3
|
12,73
|
6
|
-
|
397,9
|
8
|
19,1
|
-
|
|
2
|
127
|
4
|
-
|
7
|
22,28
|
-
|
5
|
-
|
530,5
|
|
3
|
127
|
5
|
15,92
|
6
|
-
|
-
|
8
|
-
|
795,8
|
|
4
|
127
|
6
|
19,10
|
-
|
28,65
|
-
|
6
|
25,46
|
-
|
|
5
|
127
|
-
|
22,28
|
8
|
-
|
397,9
|
6
|
19,1
|
-
|
|
6
|
127
|
10
|
-
|
8
|
25,46
|
397,9
|
12
|
-
|
-
|
|
7
|
127
|
9
|
38,2
|
20
|
-
|
-
|
16
|
-
|
265,3
|
|
8
|
127
|
12
|
-
|
-
|
38,2
|
795,8
|
6
|
-
|
318,3
|
|
9
|
127
|
10
|
-
|
16
|
-
|
198,9
|
12
|
38,2
|
-
|
|
10
|
127
|
8
|
38,2
|
18
|
-
|
353,7
|
12
|
-
|
265,3
|
|
11
|
220
|
3
|
12,73
|
6
|
-
|
397,9
|
8
|
19,1
|
-
|
|
12
|
220
|
4
|
-
|
7
|
22,28
|
-
|
5
|
-
|
530,5
|
|
13
|
220
|
5
|
15,92
|
6
|
-
|
-
|
8
|
-
|
795,8
|
|
14
|
220
|
6
|
19,10
|
-
|
28,65
|
-
|
6
|
25,46
|
-
|
|
15
|
220
|
-
|
22,28
|
8
|
-
|
397,9
|
6
|
19,1
|
-
|
|
16
|
220
|
10
|
-
|
8
|
25,46
|
397,9
|
12
|
-
|
-
|
|
17
|
220
|
9
|
38,2
|
20
|
-
|
-
|
16
|
-
|
265,3
|
|
18
|
220
|
12
|
-
|
-
|
38,2
|
795,8
|
6
|
-
|
318,3
|
|
19
|
220
|
10
|
-
|
16
|
-
|
198,9
|
12
|
38,2
|
-
|
|
20
|
380
|
3
|
12,73
|
6
|
-
|
397,9
|
8
|
19,1
|
-
|
|
21
|
380
|
4
|
-
|
7
|
22,28
|
-
|
5
|
-
|
530,5
|
|
22
|
380
|
5
|
15,92
|
6
|
-
|
-
|
8
|
-
|
795,8
|
|
23
|
380
|
6
|
19,10
|
-
|
28,65
|
-
|
6
|
25,46
|
-
|
|
24
|
380
|
-
|
22,28
|
8
|
-
|
397,9
|
6
|
19,1
|
-
|
|
25
|
380
|
10
|
-
|
8
|
25,46
|
397,9
|
12
|
-
|
-
|
|
26
|
380
|
9
|
38,2
|
20
|
-
|
-
|
16
|
-
|
265,3
|
|
27
|
380
|
12
|
-
|
-
|
38,2
|
795,8
|
6
|
-
|
318,3
|
|
28
|
380
|
10
|
-
|
16
|
-
|
198,9
|
12
|
38,2
|
-
|
|
29
|
380
|
8
|
38,2
|
18
|
-
|
353,7
|
12
|
-
|
265,3
|
|
30
|
380
|
8
|
38,2
|
18
|
-
|
353,7
|
12
|
-
|
265,3
|
Расчет трехфазной электрической цепи
В табл. 1 для каждого варианта исходных данных заданы параметры элементов схемы замещения приемника в каждой фазе, номинальное напряжение трехфазного источника и способ соединения фаз приемника.
Задание:
1. Начертить развернутую схему трехфазной электрической цепи с учетом характера заданных элементов в каждой фазе;
2. Определить фазные токи, линейные токи (при соединении фаз "треугольник", ток нейтрального провода (при соединении фаз "звезда");
3. Рассчитать мощности фаз;
4. Построить векторную диаграмму токов и напряжений трехфазной цепи;
5. Провести анализ результатов расчета с использованием векторной диаграммы.
Таблица 1
|
