|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Методические указания к выполнению домашней контрольной работы №2.
Пример 1. В цепи переменного тока с частотой f=50 Гц и напряжением U последовательно включены несколько активных и реактивных элементов. Начертить схему цепи. Определить реактивные ХL и ХС и полное сопротивление Z, ток I и коэффициент мощности cos φ; активную мощность Р, реактивную Q и полную S мощности цепи. Построить в масштабе МU=20 В/см векторную диаграмму напряжений и тока, предварительно определить активные и реактивные составляющие напряжения. Дано: U=150 В; R1 = 5 Ом; R2=15 Ом; L1=19, 1 мГн; L2=15, 9 мГн; С2=159, 2 мкФ; С3=238 мкФ; МU=20 В/см. Определить:
Решение. 1. Схема цепи (рис.6.) 2. Реактивное сопротивление
где угловая частота 3. Полное сопротивление цепи
4. Токи цепи
5. Коэффициент мощности цепи и sin φ.
Знак « – » говорит о преобладании емкостного сопротивления. 6. Мощность цепи: полная S = U · I = 150 · 5 = 750 Вт; активная P=U · I · cos φ = S · cos φ = 750·0, 67 = 500 Вт; реактивная Q = U·I· sin φ = S· sin φ = 750·(–0, 779) = –584, 25 вар. Знак « – » говорит о емкостном характере результирующей реактивной мощности цепи, т.е. Q = Q0 =584.25 вар. 7. Для построения векторной диаграммы находим активные и реактивные составляющие напряжения:
8. Строим векторную диаграмму токов и напряжений в масштабе MU=20 В/см. Пример 3. Для цепи, рассмотренной в примере 2, найти, какой должна стать для возникновения резонанса напряжений емкость цепи С0. Пи режиме резонанса напряжений определить: полное сопротивление цепи Z0; ток I0; падение напряжений на суммарном активном, индуктивном и емкостном сопротивлениях Для режима резонанса напряжений построить векторную диаграмму токов и напряжений в масштабе МU=20 В/см. В примере 2 было дано: U=150 В; R1 = 5 Ом; R2=15 Ом; L1=19, 1 мГн; L2=15, 9 мГн; С2=159, 2 мкФ; С3=238 мкФ; МU=20 В/см. Найдено:
Найти: С0, Решение. 1. Дав определение резонанса напряжений в цепи и разобрав формулы ω 0, f0, С0, L0, начертим вновь схему цепи (рис.6.). 2. Найдем, какая должна быть емкость цепи С0, чтобы в цепи возник резонанс напряжений. Согласно условию возникновения резонанса напряжений суммарное емкостное сопротивление должно стать равным суммарному индуктивному:
3. Тогда резонанс напряжений возникает, если емкость цепи остается равной:
или
4. Для режима резонанса напряжений полное сопротивление цепи:
5. Ток в цепи:
6. Коэффициент мощности цепи и углом сдвига фаз.
7. Мощность цепи: полная S0 = U · I0 = 150 ·7, 5 = 1125 Вт; активная P0=U · I0 · cos φ 0 = S0 · cos φ 0 = 1125·1 = 1125 Вт; реактивная Q = S0· sin φ 0 = 0. 8. Падение напряжений:
9. Векторная диаграмма при резонансе токов и напряжений в масштабе MU=20 В/см. Пример 4. Для исходных данных примера 2 найти индуктивность L0, при которой в цепи возникнет резонанс напряжений. Согласно условию резонанса напряжений, суммарное индуктивное сопротивление должно стать равным суммарному емкостному сопротивлению
Тогда искомая индуктивность
или
Дальнейший расчет для условий резонанса напряжений и построение векторной диаграммы аналогичны соответствующей части расчетов примера 3 и векторной диаграмме рис. 8. Пример 5. Для исходных данных примера 2 найти частоту колебаний f0, при которой в цепи возникнет резонанс напряжений. Частота
Угловая частота ω 0=2· π · f0=2· 3, 14· 87, 14=547, 2 рад/с. При этой частоте значение суммарного индуктивного и результирующего емкостного сопротивлений равны:
Дальнейший расчет для условий резонанса напряжений и построение векторной диаграммы аналогичны соответствующей части расчетов примера 3 и векторной диаграмме рис. 8. Пример 6. /Схема «звезда», несимметричная нагрузка фаз/. В трехфазную четырехпроводную сеть напряжением UЛ=220 В звездой включены три резистора (рис. 9.) Сопротивление резисторов: RА = 10 Ом; RВ = 15 Ом; RС = 20 Ом. Определить фазное напряжение UФ; фазные IФ и линейные IЛ токи; активную мощность всех трех фаз. Выбрать масштабы МU и МI и построить векторную диаграмму токов и напряжений. Графики /из векторной диаграммы/ определить ток в нейтральном /нулевом/ проводе I0. Рис 9. Дано: UЛ=220 В; RА = 10 Ом; RВ = 15 Ом; RС = 20 Ом. Определить: UФ, IФ, IЛ, P, I0. Решение. 1. Поскольку заданна трехфазная четырехпроводная система, т.е. есть нулевой провод, то фазные напряжения
2. Ток фаз /они же линейные/
3. Активная мощность трех фаз
4. Построение векторной диаграммы (рис.10). Выберем масштаб: МU= 30 В/см и МI=4 А/см. Длинны векторов фазных напряжений в масштабе МU= 30 В/см:
Длинны векторов фазных токов в масштабе МI=4 А/см:
Векторы фазных токов совпадают с векторами соответствующих фазных напряжений, т.к. нагрузка фаз – активная. 5. Вектор тока в нейтральном (нулевом) проводе согласно первому закону Кирхгоффа равен сумме векторов фазных токов, т.е.
Сложение векторов фазных токов и построение вектора I0 выполнено на векторной диаграмме (рис. 10.) Величину тока I0 находим, измерив длину его вектора и пользуясь масштабом:
Рис. 10. Пример 7. /Схема «треугольник», несимметричная нагрузка фаз/. В три группы осветительных ламп соединены треугольником и питаются от трехфазной сеть напряжением UЛ=200 В (рис. 11.) Сопротивление фаз равны: RАВ = 10 Ом; RВС = 20 Ом; RСА = 25 Ом. Определить фазное напряжение UФ; фазные токи; активную мощность всех ламп. Выбрать масштабы МU и МI и построить векторную диаграмму токов и напряжений. Графики /по векторной диаграмме/ определить значение линейных токов IА, IВ, IС. Дано: UЛ=200 В; RАВ = 10 Ом; RВС = 20 Ом; RСА = 25 Ом. Определить: UФ, IФ, IЛ, Р. Решение. 1. При соединении треугольником фазное напряжение равно линейному, т.е.
2. Фазные токи
3. Активная мощность всех ламп
4. Построение векторной диаграммы (рис.12). Выберем масштаб: МU= 40 В/см и МI=5 А/см. Длинны векторов фазных напряжений в масштабе МU= 40 В/см:
Длинны векторов фазных токов в масштабе МI=5 А/см:
Векторы фазных токов совпадают с векторами фазных напряжений, т.к. нагрузка фаз – активная. Векторы линейных токов, равные разности соответствующих фазных токов:
получаем, соединив концы векторов фазных токов (рис. 12). 5. Величины линейных токов находим, измерив на векторной диаграмме длинны их векторов и умножив на масштаб:
Задания на контрольную работу 1 Задача 3 Дана электрическая схема, параметры, которой заданы, рассчитайте параметры цепи, согласно вашему варианту с помощью законов Кирхгофа и узлового напряжения.
Задача 2 Дана электрическая схема, параметры, которой заданы, рассчитайте параметры цепи, согласно вашему варианту.
Схема:
Дано: R1=5 Ом R2=12 Ом R3=6 Ом R4=10 Ом R5=15 Ом R6=3 Ом
R7=4 Ом R8=2 Ом R9=6 Ом r=1 Ом
Задача 1 Дана батарея конденсаторов, параметры, которой заданы, рассчитайте параметры цепи, согласно вашему варианту.
Задача 4 Произвести расчёт неразветвлённых магнитных цепей, научиться пользоваться кривой намагничивания, установить влияние воздушного зазора на рассчитанные параметры. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-13; Просмотров: 1020; Нарушение авторского права страницы
, 
, 
, 
, 
, I, cos φ, P, Q, S.
; 
; 
; 
, 
; 
; 
; 
; 
; 
.
, 
, 
; коэффициент мощности cos φ 0; активную мощность Р0, реактивную Q0 и полную S0 мощности цепи.
, 
, 
, 
.
, 
, 
.
, где L=Ll+L2=19, 1+15, 9=35 мГн – суммарная индуктивная емкость цепи.
; 
; 
.
, где L=L1+L2=19.1+15.9=35 мГн – суммарная индуктивность цепи; 
.
схема 1
схема 2
схема 3
Схема7
Схема10