Примеры и методические указания к решению задач по электротехнике

Электротехника
Курсовая по ТОЭ
Примеры выполнения заданий
Курс лекций по ТОЭ и типовые задания
Линейные электрические цепи
Резонанс в электрических цепях
Несинусоидальные токи
Расчет переходных процессов
Теория нелинейных цепей
Переходные процессы в нелинейных цепях
Цепь постоянного тока
Решим задачу методом контурных токов
Методические указания для выполнения курсовой работы
Расчет нелинейной электрической цепи постоянного тока
Расчёт разветвленной электрической цепи однофазного синусоидального тока
Расчёт трёхфазной электрической цепи синусоидального тока
Выбираем схему соединения обмоток электродвигателя
По результатам вычислений строим векторные диаграммы
Определение токов несимметричной нагрузки.
Входные токи цепи определяем через линейные токи двигателя
Расчет переходных процессов
Найдем ток в индуктивности до коммутации
КОМПЛЕКСНЫЕ ЧИСЛА
ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ ТРАНСФОРМАТОРА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА ВИТКОВ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРА
ПРОВЕРКА ТРАНСФОРМАТОРА НА НАГРЕВАНИЕ
ТОК ВКЛЮЧЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА
Определение нагрузок в сети высокого напряжения
Определение потерь мощности
Выбор и проверка аппаратуры высокого напряжения

Расчет переходных процессов в разветвленных цепях постоянного тока с одним накопителем

Пусть по двум последним цифрам шифра выбран вариант 01, по которому, - согласно первой строке таблицы 4.1, - в первой ветви индивидуальной схемы должны быть включены э.д.с. e1 = e и резистор R1=R, во второй ветви - индуктивность L2 =L, а в третьей ветви - резистор R3 =R и емкость C3 =C. Числовые значения параметров R, L и C, разумеется, заданы в примере произвольно (а не выбраны по последней цифре 1 шифра из таблицы 4.2):

R=4Ом, L=20мГн, C=220мкФ.

Итак, записываем условие задачи и чертим схему индивидуального задания (рис.4.2).:

Дано: 

;

R=4Ом,  L=20мГн, C=220мкФ; частота .

Найти:

1. Действующие и мгновенные значения гармоник токов ветвей;

2. Действующие и мгновенные значения токов ветвей;

3. Действующее значение э.д.с.;

4. Мощности и коэффициент мощности несинусоидальной цепи, а также коэффициент мощности для первой гармоники.

Решение

1 Действующие и мгновенные значения гармоник токов ветвей находим по методу наложения от каждой гармоники э.д.с. в отдельности:

а) при включении цепи на нулевую гармонику э.д.с., т.е. на постоянное напряжение :

- входное сопротивление цепи , т.к. на постоянном токе индуктивность второй ветви ведет себя как короткое замыкание, а емкость третьей ветви - как разрыв цепи;

- токи нулевой гармоники

;

б) при включении цепи на первую гармонику

:

-  угловая частота ;

-  индуктивное и емкостное сопротивления для первой гармоники:

;

-  комплекс действующего значения э.д.с. первой гармоники:

В;

- комплексы сопротивлений:

первой ветви ,

второй ветви ,

третьей ветви ;

- комплекс входного сопротивления цепи:

,

откуда следует, что активное и реактивное входные сопротивления цепи для первой гармоники соответственно равны:

(по этим значениям удобно будет вычислить активную и реактивную мощности первой гармоники);

- комплексы первых гармоник токов ветвей:

А,

А,

А;

- проверка по первому закону Кирхгофа:

  - верно;

- действующие и мгновенные значения первых гармоник токов ветвей:

А,  А;

А,  А;

А,  А;

в) при включении цепи на третью гармонику

,В:

- индуктивное и емкостное сопротивления для третьей гармоники:

;

- комплекс действующего значения э.д.с. третьей гармоники:

;

- комплексы сопротивлений:

первой ветви ;

второй ветви ;

третьей ветви ;

- комплекс входного сопротивления цепи:

,

откуда следует, что активное и реактивное входные сопротивления цепи для третьей гармоники соответственно равны:

;

- комплексы третьих гармоник токов ветвей:

А;

А;

А;

- проверка по первому закону Кирхгофа:

  - верно;

- действующие и мгновенные значения третьих гармоник токов ветвей: А,  А;

А,  А;

А,  А;

2 Действующие и мгновенные значения токов ветвей:

А,

А;

А,

А;

А,

А;

3 Действующее значение э.д.с.:

В;

4. Мощности и коэффициент мощности несинусоидальной цепи, коэффициент мощности для первой гармоники:

- активная мощность несинусоидальной цепи равна сумме активных мощностей всех гармоник:

;

- реактивная мощность несинусоидальной цепи равна алгебраической сумме реактивных мощностей всех гармоник (кроме, разумеется, нулевой), при этом знак реактивной мощности для каждой гармоники определяется знаком ее реактивного сопротивления:

,

;

- полная мощность источника несинусоидальной э.д.с. равна произведению действующих значений э.д.с. и входного тока:

при этом  из-за мощности искажения, которая равна нулю только при чисто активной нагрузке;

- мощность искажения

;

- коэффициент мощности цепи несинусоидального тока - это коэффициент мощности  такой синусоидальной цепи, у которой действующие значения напряжения (э.д.с.) и тока такие же, как в рассматриваемой несинусоидальной цепи, и в которой выделяется такая же мощность; однако, угол jэкв - фиктивная величина, поэтому обычно коэффициент мощности несинусоидальной цепи обозначают, например, греческой буквой   (или какой-либо другой буквой), и вычисляют по формуле:

,

;

- коэффициент мощности для первой гармоники определяем из треугольника сопротивлений на входе цепи:

.

Таким образом, за счет компенсации реактивной мощности на высших гармониках коэффициент мощности цепи несинусоидального тока оказался выше коэффициент мощности для первой гармоники.

Механическую характеристику M = f(s) строим по уравнению Клосса (6.21), а для построения n = f(M) дополнительно используем зависимость n = n1(1 – s).

Выпрямители переменного тока Основные понятия о выпрямителях.

Однофазная схема выпрямления с нулевой точкой.

Курсовая по ТОЭ Примеры выполнения заданий