Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Задачи по электротехнике - файл 1.doc


Задачи по электротехнике
скачать (2178.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc2179kb.16.11.2011 11:31скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...

Вариант № 7

Задача № 1. Расчет линейной электрической цепи методом эквивалентных преобразований.


Таблица 1 - Числовые значения параметров элементов схемы

Напряжение,  U, B

Сопротивления, Ом

R1

R2

R3

R4

R5

R6

130

8

18

12

8

7

14


Схема №6




Преобразуем данную схему электрической цепи в эквивалентную:

R1

R2

R3

R6

R5

R4



1. Определим токи в каждой ветви для данной электрической цепи.


Напряжения при параллельном соединение в ветвях равны:

U =U1= U2= U3-6.

Ток на сопротивление R1

.

Ток на сопротивление R2

.

Найдём токи в ветви R3-6 на каждом имеющимся сопротивление

;










2. Составим баланс мощности:










Баланс мощности сходится, значит расчёты сделаны верно.


3. Моделирование с помощь системы схемотехнического моделирования Electronics Workbench.


4. Вывод: токи полученные с помощью расчётов и с помощью системы моделирования Electronics Workbench совпадают, что свидетельствует о правильности решения задачи.


^

Задача № 2. Расчет сложной цепи постоянного тока.

Таблица 2 - Числовые значения параметров элементов схемы





ЭДС, В

Сопротивление, Ом

Е1

Е2

Е3

R1

R2

R3

R4

R5

R6

5

16

30

6

4

3

2

5

3


Схема №7


Преобразуем данную схему в удобном для нас виде





1. Определим токи во всех ветвях

а) с помощью законов Кирхгофа

В схеме содержится n=4 узла, и q=6 ветвей.

По первому закону Кирхгофа достаточно составить n-1 уравнений

Составим уравнения для узлов 1,2 и 3:



В схеме 3 контура следовательно составляем 3 уравнения по второму закону Кирхгофа



Подставляем исходные данные в уравнения, получаем




б) с помощью метода контурных токов






С помощью редактора MathCAD вычислим значения контурных токов с помощью следующих матриц полученных из нашей системы уравнений












Т.о. найдём значения каждого тока



Знак минус свидетельствует о направление тока.

2. Составим баланс мощности

Мощность нагрузок



Мощность источников



Баланс мощности сходится, значит расчёты сделаны верно.


3. Определим токи в ветвях, содержащих ЭДС, по методу межузлового напряжения, предварительно преобразовав исходную схему в схему с двумя узлами, заменив пассивный «треугольник» сопротивлений эквивалентной «звездой».



Найдём эквивалентные сопротивления:



Проводимости каждой ветви



Схема имеет 2 узла, потенциал точки a

Составим узловое уравнение для узла b



Напряжение между точками b и a равно



Токи в ветвях можно найти следующем образом





4. Вывод: токи полученные с помощью расчётов и с помощью системы моделирования Electronics Workbench совпадают, что свидетельствует о правильности решения задачи.




Задача № 3.Расчет однофазной цепи переменного тока.


Таблица 3 - Числовые значения параметров элементов схемы


Напряжение, В

Параметры элементов цепи

R1,

Ом

L1,

мГн

C1

мкФ

R2

Ом

L2

мГн

C2

мкФ

R3

Ом

L3

мГн

C3

мкФ

220

3

18

700

6

20

900

7

21

300


Схема №7





1. Определим действующие значения токов в ветвях и неразветвленной части цепи комплексным методом.

Воспользуемся для расчёта математическим процессором MathCAD



2. По полученным комплексным изображениям запишем выражения для мгновенных значений токов в ветвях и напряжения на участке цепи с параллельным соединением



3. Построим укрупненную векторную диаграмму.







4. Составим баланс мощности




5. Определим характер (индуктивность или емкость) и параметры элемента, который нужно добавить в неразветвлённую часть схемы, чтобы в цепи имел место резонанс напряжений.

Резонанс напряжений возможен в неразветвленной цепи с индуктивным L, емкостным С и резистивным r элементами.

В нашём случае нужно добавить индуктивность, т. к. ёмкость уже присутствует.



6. Выполним моделирование режима работы цепи при заданных параметрах и в режиме резонанса напряжений с помощью системы схемотехнического моделирования Electronics Workbench.




Задача № 4. Расчет трехфазной линейной электрической цепи.

Таблица 4 - Числовые значения параметров элементов схемы

Напряжение, В

Сопротивление, Ом

Обрыв фазы

К.з фазы

R1

XL1

XC1

R2

XL2

XC2

R3

XL3

XC3

220

9

6

8

6

5

5

7

11

4

А

В


Схема №7


1. При соединении приемников "звездой" определить токи в линейных и нейтральном проводах, построить векторные диаграммы напряжений и токов при работе цепи в следующих режимах:

а) при симметричной системе напряжений;







2. Определим потребляемые активную и реактивную мощности трехфазной цепи в режиме п. 1, а.




3. При соединении тех же приемников "треугольником" определиМ фазные и линейные токи, значения потребляемых активной и реактивной мощностей. Построить векторные диаграммы напряжений и токов в рассматриваемом режиме.


ё








5. Выполним моделирование рассчитанных режимов работы трехфазной цепи с помощью системы схемотехнического моделирования Electronics Workbench








Задача № 5. Расчет неразветвленной неоднородной магнитной цепи при постоянной магнитодвижущей силе.


Числовые значения параметров магнитной цепи

Вδ , Тл 0,6

δ, мм 2,0

с, мм 16

Схема №7



1. Для магнитной цепи с воздушным зазором δ, определим магнитодвижущую силу F катушки по заданному значению магнитной индукции Вδ в воздушном зазоре (решение прямой задачи).

В магнитопроводе проведем среднюю магнитную линию. Определяем длину средней линии отдельных участков магнитопровода с одинаковым сечением

Обозначим боковую сторону магнитопровода без воздушного зазора как a1 . Как, известно средняя линия трапеции равна полусумме верхней и нижней сторон:



Длина средней линии стороны магнитопровода с зазором



Обозначим нижнюю и верхнюю стороны магнитопровода как b1 и b2 соответственно.





Определим площадь сечения отдельных участков магнитопровода







Вычислим значение магнитного потока для всех участков магнитопровода:



Вычислим значения магнитных индукций на отдельных участках магнитопровода:




Для нахождения значений напряженности поля на отдельных участках магнитопровода воспользуемся зависимостью В(Н) представленной



Для магнитной части магнитопровода, содержащей воздушный зазор





Вычислим значение магнитодвижущей силы




2. Увеличить в 1,5 раза значение магнитодвижущей силы, найденное в п. 1, и определить значение магнитной индукции в воздушном зазоре, соответствующее новому значению МДС (решение обратной задачи).





Решение задачи сводится к подбору значений при которых бы удовлетворялось условие .

При значение










Литература:

  1. Электротехника / Под ред. В. Г. Герасимова. М.: Высшая школа, 1985.

  2. Касаткин А. С. Электротехника / А. С. Касаткин, М. В. Немцов. М.: Высшая школа, 2000.

  3. Электротехника / Под ред. В. Г. Герасимова. М.: Высшая школа, 1996

  4. Березкина Т.Ф. Задачник по общей электротехнике и основам электроники / Т. Ф. Березкина, Н. Г. Гусев, В. В. Масленников. М.: Высшая школа, 1991.

  5. Глушаков С. В. Математическое моделирование Мathcad 2000 / С. В. Глушаков. Харьков: Фолио; М.: АСТ, 2001.



Скачать файл (2178.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации