close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

TOE - otchyot po zadaniyu -2

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки России
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Институт информационных технологий и управления
кафедра: "систем и технологий управления"
ОТЧЁТ
ПО РАСЧЁТНОМУ ЗАДАНИЮ
по дисциплине "Теоретические основы электротехники"
на тему: "Задание №2 - Расчёт цепей синусоидального тока"
ВАРИАНТ 43
Работу выполнил: студент группы В23503/1
Кульпинов Пётр
Работу проверил: Ладонюк Л.Я.
Санкт-Петербург
2013 г.
Выполнение задания 1
I_1=I- I_2= √(〖10〗^2-6^2 )= √64=8 А ;
U_(1, 2)=I_1*1/(ω〖*C〗_1 )= 8*16=128 В ;
P=U_1,2*I= 128*6=768 Вт ;
Выполнение задания 2
Схематичное изображение полной цепь, на основании заданной цепи (рисунок 2) и начальных данных.
Рисунок 2 - Заданная цепь в полной форме
Расчёт комплексным методом токов и напряжений в ветвях
Z_4,5=(Z_4*Z_5 )/(Z_4+Z_5 )= (10*(10+j10) )/(10+(10+j10))= (100+j100 )/(20+j10)=((100+j100)*(20-j10))/((20+j10)*(20-j10))= (3000+j1000 )/500=6+j2 ;
Z_3,4,5=Z_3+Z_4,5=-j2+(6+j2)=6 ;
Z_2,3,4,5=(Z_2*Z_3,4,5 )/(Z_2+Z_3,4,5 )= (3*6 )/(3+6)= (18 )/9=2 ;
Z_1,2,3,4,5=Z_(экв.)= Z_1+Z_2,3,4,5=(2-j4)+ 2=4-j4 ;
U_3=I_3* Z_3=5*(-j2)= -j10 ;
U_4= U_5=I_3*Z_4,5=5*(6+j2)=30+j10 ;
I_4=U_4/Z_4 =(30+j10)/10=3+j ;
I_5=U_5/Z_5 =(30+j10)/(10+j10)=((30+j10)*(10-j10))/((10+j10)*(10-j10))=(-j200+400)/200=2-j ;
U_2=U_3,4,5=U_3+U_4,5= -j10+(30+j10)=30 ;
I_2=U_2/Z_2 =30/3=10 ;
I_1=I_2+I_3=10+5=15 ;
U_1=I_1* Z_1=15*(2-j4)= 30-j60;
U_(вх.)=U_1+U_3,4,5=(30-j60)+30=60-j60 ;
I_(вх.)=U_(вх.)/Z_(экв.) =(60-j60)/(4-j4)=((60-j60)*(4+j4))/((4-j4)*(4+j4))=(240+j240-j240+240)/(16+j16-j16+16)= 480/32=15 ;
Сведём все полученные результаты в таблицу 1
Таблица 1
Участок цепиКомплексное значение тока, IКомплексное значение напряжения, UКомплексное значение сопротивления, Zна входе1560-j604-j411530-j602-j421030335-j10-j243+j30+j101052-j30+j1010+j10
Векторная диаграмма напряжений и токов на комплексной плоскости
Расчёт активной мощности
S=U_вх* I_вх=(60-j60)*15= 900-j900 ;
Проверка баланса мощности
Все расчеты в электрических цепях проверяют балансом мощностей.
Баланс основан на законе сохранения и превращения энергии: сколько энергии выработали источники, столько же ее нагрузки должны потребить. Вместо энергии в балансе можно использовать мощность. Выработанная мощность всеми источниками должна быть равна суммарной мощности, расходуемой в нагрузках.
Баланс мощностей можно сформулировать так: алгебраическая сумма мощностей источников, должна быть равна арифметической сумме мощностей нагрузок. Если направление ЭДС и направление тока ветви не совпадают, то составляющая мощности этого источника в балансе мощностей берется со знаком "минус".
Для активной мощности:
P=∑_(K=1)^4▒U_K =〖(I〗_1^2*R_1)+〖(I〗_2^2*R_2)+〖(I〗_4^2*R_4)+〖(I〗_5^2*R_5)=(〖15〗^2*2)+〖(10〗^2*3)+〖((√(3^2+1^2 ))〗^2*10)+〖((√(2^2+(-〖1)〗^2 ))〗^2*10)=450+300+100+50= 900 ;
Для реактивной мощности:
Q=∑_(K=1)^3▒U_K =〖(I〗_1^2*X_(C_1 ))+〖(I〗_3^2*X_(C_3 ))+〖(I〗_5^2*X_(L_5 ))=(〖15〗^2*(-4))+〖(5〗^2*(-2))+〖((√(2^2+(-〖1)〗^2 ))〗^2*10)=-900-50+50= -900 ;
Расчёт мгновенных значений найденных токов и напряжений
i_1= 15√2 sin⁡〖(ωt)〗 ;
U_1=√(〖30〗^2+〖(-60)〗^2 )*√2 sin⁡〖(ωt-arctg 1/2)〗=94,868 sin⁡〖(ωt-arctg 1/2)〗;
i_2= 10√2 sin⁡〖(ωt)〗 ;
U_2=30√2 sin⁡〖(ωt)〗 ;
i_3= 5√2 sin⁡〖(ωt)〗 ;
U_3=10√2 sin⁡〖(ωt-π/2)〗 ;
i_4= √(3^2+1^2 )*√2 sin⁡〖(ωt+arctg 1/3)〗 =√20 sin⁡〖(ωt+arctg 1/3)〗;
U_4=√(〖30〗^2+〖10〗^2 )*√2 sin⁡〖(ωt+arctg 1/3)〗 =√2000 sin⁡〖(ωt+arctg 1/3)〗 ;
i_5= √(2^2+(-〖1)〗^2 )*√2 sin⁡〖(ωt-arctg 1/3)〗 =√10 sin⁡〖(ωt-arctg 1/2)〗;
U_5=√(〖30〗^2+〖10〗^2 )*√2 sin⁡〖(ωt-arctg 1/3)〗 =√2000 sin⁡〖(ωt+arctg 1/3)〗 ;
Задача 1
В заданной цепи для указанных параметров построить векторную диаграмму напряжений и токов и, используя её, определить требуемые величины: I1, U, P.
Рисунок 1 - Заданная цепь для задания 1
Начальные данные:
I = 6A
I2 = 10 А
1/(ωC_1 )=16 Ом
Задача 2
В заданной цепи (рисунок 2) указанных параметров рассчитать комплексным методом все токи и напряжения ветвей, построить векторную диаграмму напряжений и токов на комплексной плоскости.
Определить активную мощность и проверить баланс мощности.
Записать мгновенные значения найденных токов и напряжений.
Рисунок 2 - Заданная цепь для задания 2
Начальные данные:
Z1 = 2 - j4
Z2 = 3
Z3 = - j2
Z4 = 10
Z5 = 10 + j10
I3 = 5 А
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
25
Размер файла
44 Кб
Теги
toe, otchyot, zadaniya
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа