Теоретические основы электротехники Физические основы механики Квантовая механика Энергетика История развития ядерной индустрии Технологическое оборудование атомной станции

Задания по дисциплине Теоретические основы электротехники

Целью задания является отработка техники расчёта гармонических установившихся режимов в линейных электрических цепях, закрепление теоретического материала в части применения комплексного метода и построения векторных диаграмм гармонического процесса. Заданием предусмотрена отработка расчётных приёмов сворачивания цепи со смешанным соединением r,L,C – элементов к одному эквивалентному параметру (комплексным сопротивлению или проводимости). Задание содержит проверку баланса активных и реактивных мощностей.

Для цепи, соответствующей конкретному варианту, рассчитать:

1. Действующие и мгновенные значения токов всех ветвей.

2. Действующие и мгновенные значения напряжений на всех элементах нагрузки.

3. Построить в выбранных масштабах для тока и напряжения векторные диаграммы. Диаграммы должны включать токи всех ветвей и напряжения всех элементов цепи.

4. Изобразить на графике мгновенные значения полного тока цепи i(t) и напряжения на приёмнике электрической энергии (нагрузке) u(t). Показать на графике угол сдвига φ.

5. Построить эквивалентную схему замещения нагрузки, на основе найденных в п.1, комплексных значений Z или Y.

6. Проверить балансы по активной и реактивной мощностям.

Пример выполнения расчётно-графического задания

Проиллюстрируем выполнение задания на примере расчёта электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 4.4., при следующих исходных данных: ro = 3 Ом; r2 = r3 = 15 Ом; L1 = 0,075 Гн;
L3 = 0,0374 Гн; C2 = 2,65·10-4 Ф, е = 141,4 sin (314 t – 45°) B.

1. В соответствии с пунктами 1 и 2 задания, определим мгновенные значения токов всех ветвей и напряжений на участках цепи. Для этого предварительно найдём сопротивления реактивных элементов, соответствующие угловой частоте  314 С-1 (50 Гц). Пример выполнения расчётно – графического задания Для цепи, схема которой изображена на рисунке 3.7, составить необходимое число структурных и компонентных уравнений, для определения токов ветвей. Все источники и параметры элементов считать заданными.

Сопротивления параллельных участков 2 и 3:

Результирующее сопротивления параллельной части цепи:

т.е. на этом участке цепи практически имеет место резонанс токов. Полное сопротивление нагрузки:

Полное сопротивление всей цепи:

Пример выполнения расчётно – графического задания по электротехнике