Реферат: Электроника и электротехника
Курсовое
расчётно-графическое задание
по курсам: ”Электротехника”
“Электротехника и электроника”
1. Расчёт электрической цепи постоянного тока
 |
Исходные данные:
E1 R1 I1 j2 I3 R3
R5 R4
E2 I2 I5 I4 I6 R6
j1 j5 j3
I8 I7
R8 R7
I9 R9
j4
1.1. Расчёт токов во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов
Пусть j1,j2,j3,j4,j5 – потенциалы (j4=0),
I1, I2, I3, I4, I5, I6, I7, I8, I9 – токи в соответствующих участках цепи.
 |
По 2-му закону Кирхгоффа:
Для данной расчётной схемы составим матрицу, использовав метод узловых потенциалов :
 |
Откуда:
Для отдельных участков цепи, согласно 2-му закону Кирхгоффа, запишем:
 |
Для узла 1 запишем 1-ый закон Кирхгоффа:
 |
Получили:
1.2. Проверка расчёта токов по уравнению баланса мощности
 |
Мощность источника:
 |
Мощность потребителя:
Тогда:
 |
Мощность источника отличается от мощности потребителя, на 0 %.
1.3.
Построение потенциальной диаграммы для контура 1-2-3-4
j
2 3 4
0 R R
j3 j4
j1 j2
1
1.4. Определение тока в ветви с E1 методом эквивалентного генератора
E1 R1 I1 j2 R3
a b
1 Uxx
E1 R5 R4 R6
j1 I5 j5 j3
j4 R8
R7 R9
 |
, где Uxx - напряжение холостого хода, Z_ab - входное сопротивление
 |
По 2-му закону Кирхгоффа для контура 1:
 |
для участка цепи 1-4:
 |
j2 – найдём, используя метод узловых потенциалов:
 |
Откуда
 |
Тогда для участка цепи 1-2:
 |
Следовательно:
Найдём z_ab:
R3
a b
R5 R4 R6
R8 R7 R9
Треугольник с сопротивлениями R3, R4, R6 преобразуем в треугольник:
 |
Z_34
a b
R5
Z_46 Z_36
R7 R9
R8
 |
Сопротивления Z_46 и R7, Z_36 и R9 соединены последовательно:
 |
Полученные сопротивления соединены параллельно, а сопротивление Z_34 соединено с ними последовательно:
a b
R5
Z0
R8
 |
Полученный треугольник с сопротивлениями R5, R8, Z0 преобразуем в звезду:
a b
Z_50
Z_58
Z_80
 |
Тогда:
 |
Следовательно, получим:
 |
Где I11-ток в цепи с E1, полученный методом узловых потенциалов.
Ток, полученный методом эквивалентного генератора, отличается от тока, полученного методом узловых потенциалов, на 2.933*10-4%, что вполне допустимо.
2. Расчёт электрической цепи синусоидального тока
Исходные данные :
E1
R1 R3
 |
|||||
 |
 |
||||
R5 R4
E2 XC
R6 XL
 |
|||||||
 |
 |
 |
|||||
R8 R7 R9
2.1 Преобразование электрической цепи к 3-х ячеистой схеме.
Сопротивления Z_L и R6 соединены последовательно, тогда :
E1 R1 R3
R5 R4
E2 Z_C
Z_6L
 |
|||||
|
|
R8 R7 R9
Преобразуем звезду с сопротивлениями R3,R9,Z_6L в треугольник :
E1 R1
 |
|||
 |
|||
R5 R4 Z_01
E2 Z_C
Z_03
 |
 |
||||||
 |
 |
||||||
R8 R7 Z_02
 |
Пары сопротивлений R4 с Z_01 и R7 с Z_02 соединены последовательно, следовательно:
E1 R1
R5 Z_04
E2 Z_C
Z_03
 |
 |
|
|||
R8 Z_05
 |
Преобразуем звезду с сопротивлениями Z_C,Z04,Z05 в треугольник :
E1 R1
 |
|||
 |
|||
R5 Z_06
E2
Z_08 Z_03
|
|
|
|
||||
R8 Z_07
Пары сопротивлений R5 с Z_06 , R8 с Z_07 , Z_08
с Z_03 соединены последовательно, следовательно:
E1 R1 I1
 |
|||
 |
|||
J1 Z1
I3
E2 I4
J3
Z3
I2 I5
J2 Z2
Получили преобразованную 3-х ячеистую схему
2.2 Определение токов (действующих в ветвях преобразованной схемы) методом контурных токов.
Запишем искомые токи через контурные:
Составим матрицу для контурных токов:
 |
Найденные токи будут следующие:
 |
Абсолютное значение которых, равно:
2.3 Проверка расчёта токов по уравнению баланса мощности
 |
Мощность источника:
 |
Мощность потребителя:
Мощность источника отличается от мощности потребителя, на 0.035%, что вполне допустимо.
2.4 Векторная диаграмма токов во всех ветвях преобразованной эл. Схемы
[R]=Ом ; [Z]=Ом; [E]=В; [f]=Гц; [L]=Г; [С]=Ф; [I]=А; [S]=Вт.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 1_2. Расчет эл. цепи методом эквивалентного генератора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 2. Расчет эл. цепи синусоидального тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|