Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Контрольная работа: Цепи переменного электрического тока

Название: Цепи переменного электрического тока
Раздел: Рефераты по коммуникации и связи
Тип: контрольная работа Добавлен 18:10:18 13 июня 2011 Похожие работы
Просмотров: 4929 Комментариев: 2 Оценило: 1 человек Средний балл: 2 Оценка: неизвестно     Скачать

ЗАДАЧИ

ПО ТЕМЕ ² ЦЕПИ ПеременнОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ²

Задача № 2.1

Имеется цепь переменного тока частотой f = 50 Гц с активно-индуктивной нагрузкой (рис. 1). Показания приборов (амперметра, вольтметра, ваттметра) приведены в таблице 1.

Рис. 1. Схема к задаче 2.1

С учетом приведенных данных требуется определить (рассчитать):

- параметры резистора r1 и индуктивности L1 катушки;

- величины напряжений на резисторах и на участке bd;

- углы сдвига фаз между напряжением и током на входе цепи и на участке bd;

- параметры схемы для построения векторной диаграммы.

Таблица 1. Задание к задаче № 2.1

I, А 8,1
U, В 220
P, Вт 700
r2 , Ом 6

Решение

1. На рис. 1 приведена электрическая схема.

2. Определение различных параметров.

3. Значение cos с учетом показания приборов:


P = UIcos;

.

4. Значение угла , град: град.

5. Значение угла , град: рад.

6. Общее активное сопротивление R, учитывая, что ваттметр показывает активную мощность

Р: P = I 2 (r1 + r2 ) = I 2 R;

Ом.

7. Сопротивление

r1: R = r1 + r2:

Ом.

8. Модуль Z полного комплексного сопротивления:

Z = U/I;

Z = 220:8,1 = 27,16 Ом.

9. Индуктивное сопротивление

XL : Z2 = R2 + XL 2 ;

Ом.


10. Величина индуктивности

L: XL = 2fL;

Гн.

11. Модуль полного сопротивления участка bd:

Zbd = (r1 2 + XL 2 )0,5 ;

Ом.

12. Модуль комплексного напряжения Ů1 на резисторе R1 :

U1 =IR1 ;

U1 = В.

13. Модуль комплексного напряжения Ů2 на резисторе R2 :

U2 =IR2 ;

U2 = В.

14. Модуль комплексного напряжения ŮL на индуктивности сопротивлением XL :

UL = IXL ;

UL = В

15. Проверить правильность расчета напряжений, сравнив модуль суммарного расчетного напряжения Uрасч с заданным U:


Uрасч = [(U1 +U2 )2 + UL 2 ]0,5 ;

Uрасч = В.

16. Модуль комплексного напряжения Ubd на участке bd:

Ubd = IZbd ;

Ubd = В.

17. Сдвиг фаз

 = 1 : 1 = arctg(XL /r1 );

1 = град.

18. Сдвиг фаз = 1 в радианах: 1 = рад.

19. Построение векторной диаграммы токов и напряжений цепи.

Векторная диаграмма строится по следующим этапам:

- выбираем масштабы для векторов напряжения и тока (рис. б, в), например, 1см - 1 А; 0,5 см - 100 В;

- рисуем оси +1 и +j (ось +j направляем, например, вверх);

- на комплексной плоскости отмечаем точку, от которой будем строить вектора напряжений и токов (этой точке соответствует точка а схемы);

- поскольку в задаче не дается начальный угол вектора тока İ, по умолчанию, принимаем его равным нулю, поэтому вектор İ направлен по оси +1;

- поскольку сдвига фаз между током и напряжением на резисторах нет, то вектора Ů1 , Ů2 направлены по оси +1;

- поскольку вектор напряжения ŮL опережает ток İ на 90 о (идеальная индуктивность), то направляем вектор ŮL по оси +j;

-геометрическая сумма векторов Ů1 , Ů2 направлена по оси +1; геометрическая сумма векторов Ů1 , Ů2 , ŮL дает суммарный вектор Ů; после построения с помощью транспортира, проверяем, равен ли угол геом , расчетному значению 

- вектор Ůbd находим, с учетом того, что он направлен из конца вектора Ů2 в конец вектора Ů.

Рис. 2. Векторная диаграмма

Задача № 2.2

К генератору переменного тока с фиксированным напряжением U подключена цепь, состоящая из последовательно соединенных катушки c активным сопротивлением R и индуктивностью L, а также конденсатора с емкостью С.

Параметры цепи приведены в таблице 2.2. Частота генератора = 2f может изменяться в широких пределах, так что при частоте f0 наступает режим резонанса напряжения.

При изменении частоты питающего генератора в пределах 0 < f0 < 2f0 рассчитать и построить:

- частотные характеристики элементов цепи R(f), XL (f), XC (f) и всей цепи в целом Z(f);

- зависимости I(f), UR (f), UL (f), UC (С), представив их анализ от рода нагрузки;

- фaзочастотную характеристику – зависимость сдвига фаз между напряжением U на клеммах генератора и током I в цепи от частоты f генератора;

- рассчитать коэффициент усиления напряжения К, добротность волновое сопротивление цепи ;

- параметры схемы для построения векторной диаграммы.

Рис. 3. Схема к задаче № 2.2

Таблица 2. Задание к задаче № 2.2

U, B 70
R, Ом 8
L, мГн 60
С, мкФ 60

Решение

1. Схема представлена на рис. 3.

2. Задание к задаче приведено в таблице 2.

3. Определить (рассчитать) значения всех параметров в системе СИ.

4. Оценить, какой резонанс наблюдается в исследуемой цепи? Резонанс напряжений.

5. Значение частоты f0 резонанса напряжений:

XC 0 = 1/0 C = ХL 0 = 0 L; f0 = 0 /2=1/2CL)0,5 ;

f0 = = 83,93 Гц.

6. Значение реактивного индуктивного сопротивления ХL 0 (f0 ) при резонансе:

ХL 0 = 0 L;

ХL 0 (f0 ) == 31,62 Ом.

7. Значение реактивного емкостного сопротивления ХС0 (f0 ) при резонансе:

XC 0 = 1/0 C;

ХС0 (f0 )= = 31,62 Ом.

8. Модуль полного комплексного сопротивления цепи при резонансе:


Z(f0 ) = [R2 +(ХL 0 -XC 0 )2 ]0,5 ;

Z(f0 ) == 8 Ом.

9. Модуль тока İ при резонансе:

I(f0 ) = U/Z(f0 );

I(f0 ) == 8,75 А.

10. Модуль напряжения на индуктивности в режиме резонанса:

UL (f0 ) = I(f0 )XL (f0 )%;

UL (f0 ) == 276,68 В.

11. Модуль напряжения на конденсаторе:

UС (f0 ) = I(f0 )XС (f0 );

UС (f0 ) == 276,68 В.

12. Коэффициент усиления напряжения К:

К = UL /U = UС /U;

К == 3,95.

13. Величина добротности:

Q = /R = XL /R = XL Iрез /RIрез = К;

Q = 3,95.


14. Построить (табличным способом или в программе Excel) частотные характеристики элементов цепи R(f), XL (f), XC (f) и всей цепи в целом Z(f) в диапазоне частот 0 < f< 2f0 (рис. 4, а).

15. Построить зависимости I(f), UR (f), UL (f), UC (С) и провести их анализ в различных диапазонах частот (рис. 4, б)

16. Построить фaзочастотную характеристику – зависимость сдвига фаз между напряжением U на клеммах генератора и током I в цепи от частоты f генератора: f) = arctg[(XL − XC )/R] (рис. 4, в)

а)

б)


в)

Рис. 4. Характеристики к задаче 2.2.

Задача № 2.6

Цепь, представленная на рис. 2.6, а, находится в режиме резонанса тока. На входе цепи действует переменное напряжение u(t), оригинал которого равен u(t) = Um sin(t + U ). При этом мгновенный ток i(t) в цепи изменяется по закону: i(t) = im sin(t + I ). Параметры цепи приведены в таблице 6.

Рис. 6. Схема к задаче № 2.6


Таблица 3. Задание к задаче № 2.6

im ,A 13
I ,град 17
R,Ом 7
XL , Ом 4
0 , рад/с 104

С учетом параметров цепи требуется определить:

- значение емкости конденсатора С;

- выражения для оригиналов токов i1( t), i2( t), u(t);

- мощности, потребляемые цепью в режиме резонанса;

- параметры схемы для построения векторной диаграммы токов цепи при резонансе.

Для электрической схемы, соответствующей номеру варианта, выполнить этапы следующие расчета.

1. Зарисовать схему и записать задание, соответствующее номеру варианта (рис. 6, табл. 6).

2. Определить (рассчитать) параметры схемы.

3. Оригинал тока i(t), в соответствии с заданием варианта:

i(t) = 13sin(104 t + 17о ) А.

4. Выражение для комплекса действующего значения тока İ (комплексного тока), соответствующего оригиналу в алгебраической и показательной формах: İ = (13/Ö2)ej 17 = 9,286 ej 17 = 8,88 + j2,71A

5. Поскольку в цепи выполняется режим резонанса токов, учесть, что условие резонанса токов характеризуется равенством модулей реактивных проводимостей параллельных ветвей ImYbce = ImYbde . Для этого рассчитываются следующие величины.:

6. Комплексное сопротивление Z1 ветви bce:

Z1 = R+ jL; Z1 = 7 + j4 = 8,05ej 29,74 Ом.


7. Комплексная проводимость Y1 ветви bce:

Y1 = 1/ Z1 ; Y1 =0,124e- j 29,74 = 0,108-j0,0615 Cм.

8. Модуль реактивной Y2 комплексной проводимости ветви bde:

ImY2 = ImY3 ; ImY2 = 0,0615 См.

9. Величина емкости С:

ImY2 = 1/XC = 0 C; C = 6,15 мкФ.

10. Комплексное сопротивление Z2 ветви bde:

Z2 = 0 -jXC =-j/ C; Z2 = 16,26e- j 90 = 0 -j16,26 Ом.

11. Комплексная проводимость Y2 ветви bde:

Y2 = 1/Z2 ; Y2 = 0,0615е j 90 = 0 + j0,0615 Ом.

12. Полная комплексная проводимость Y цепи ae:

Y = Y1 + Y2 ; Y = 0,108е j 0 = 0,108 + j0 Cм.

13. Комплексное напряжение Ů (комплекс действующего напряжения):

Ů = İ/Y = 85,98е j 17 = 82,22 + j25,14 B.

14. Комплекс напряжения Ům (комплексная амплитуда):


Ům = ŮÖ2; Ů = 120,37е j 17 = 115,11 + j35,19 B.

15. Оригинал u(t):

u(t) = 120,37sin(104 t + 17о ) B.

16. Комплексный ток İ1 :

İ1 = Ů/Z1 ; İ1 = 14,95е j -12,74 = 14,58 – j3,3 А.

17. Комплекс İ1 m :

İ1 m = İ1 Ö2; İ1 m = 20,93е j -12,74 A.

18. Оригинал i1 (t):

i1 (t) = 20,93sin(104 t-12,74о ) A.

19. Комплексный ток İ2 :

İ2 = Ů/Z2 ; İ2 = 5,29е j 107 = -1,55 + j5,06 А.

20. Комплекс İ2 m :

İ2 m = İ2 Ö2; İ2 m = 7,406е j 107 A.

21. Оригинал i2 (t):

i2 (t) = 7,406sin(104 t+ 107о ) A.


22. Активная мощность при резонансе c учетом  = 0:

P = UIcos; P = 85,98*8,88 = 763,5 Вт.

23. Реактивная мощность при резонансе c учетом  = 0:

Q = UIsin; Q = 0 вар.

24. Полная мощность при резонансе:

S = (P2 + Q2 )0,5 ; S = 763,5 ВА.

25. Рисуем векторные диаграммы токов и напряжений для цепи при резонансе (рис. 7).

Рис. 7. Векторная диаграмма токов и напряжений

Задача № 2.10

Параметры схемы четырех проводной цепи переменного тока, представленной на рис. 8, приведены таблице 4. Приемники соединены звездой с нейтральным проводом (генератор не указан). Заданы: линейное напряжение Uл , активные ri , реактивные xiL или xiC (индекс ²L² – индуктивное, индекс ²С² - емкостное) сопротивления фаз a, b, c приемника.

Таблица 4. Задание к задаче № 2.10

Uл , В 127
ra, Ом 30
rb, Ом 10
rc, Ом 24
xaL ,Ом 10
xbL ,Ом 2
xcC ,Ом 28

Необходимо рассчитать параметры приведенной сети для различных режимов:

- режим 1: четырех проводная сеть (с нейтральным проводом);

- режим 2: обрыв провода фазы А при наличии нейтрального провода;

- режим 3: короткое замыкание фазы В и обрыв нейтрального провода.

Для всех перечисленных режимов необходимо нарисовать схему, в соответствии с исследуемым режимом, а также рассчитать:

- комплексы фазных токов и напряжений;

- комплексные сопротивления;

- мощность трехфазной системы;

- построить векторные диаграммы фазных токов и напряжений;


Рис. 8. Схема к задаче № 2.10 (соединение звездой с нейтральным проводом)

Для электрической схемы, соответствующей номеру варианта, выполнить следующие этапы расчета.

1. Зарисовать схему и записать задание, соответствующее номеру варианта (рис. 8, табл. 4).

2. В соответствии со схемой предполагается наличие несимметричной нагрузки. Поэтому весь расчет производить для каждой из фаз, например. Условно принимаем, что вектор Ůа направлен по оси действительных величин , т.е. полагается, что начальная фаза фазного напряжения Ůа равна нулю.

3. Определить (рассчитать) параметры цепи.

4. Режим 1. Четырех проводная сеть (с нейтральным проводом) (рис. 8)

5. Задаемся нулевой фазой для фазного напряжения Ůа ; a = 0 град.

6. Комплекс действующего фазного напряжения Ůа (пренебрегаем падением напряжения на линии):

Ůa = ĖA = Ua e j а ; Ůa = ĖA = 73,41e j0 = 73,41+ j0 B.

7. Комплекс действующего фазного напряжения Ůb (пренебрегаем падением напряжения на линии):


Ůb = ĖB = Ub e- j120 ; Ůb = ĖB = 73,41e- j120 = -36,7 -j63,57 B.

8. Комплекс действующего фазного напряжения Ůc (пренебрегаем падением напряжения на линии):

Ůc = ĖC = Uc e+j120 ; Ůc = ĖC = 73,41e+j120 = −36,7 + j63,57 B.

9. Комплекс действующего линейного напряжения Ůа b на приемнике:

Ůab = Ůab = Ůa - Ůb ; Ůab = 127e+j30 = 109,99 + j63,5 B.

10. Комплекс действующего линейного напряжения Ůbc на приемнике:

Ůbc = Ůbc = Ůb - Ůc ; Ůbc = 127e- j90 = 0 -j127 B.

11. Комплекс действующего линейного напряжения Ůca на приемнике:

Ůca = Ůca = Ůc - Ůa ; Ůca = 127e j150 = -109,99 + j63,57

12. Комплексное сопротивление нагрузки Za фазы А:

Za = 30 + j10 = 31,58e+j18,43 Ом.

13. Комплексное сопротивление нагрузки Zb фазы В:

Zb = 10 + j2 = 10,2e+j11,31 Ом.

14. Комплексное сопротивление нагрузки Zc фазы С:


Zc = 24 -j28 = 36,92e- j49 Ом.

15. Комплексный ток İa :

İa = Ůa /Za ; İa = 2,2- j0,73 = 2,32e j-18,43 A .

16. Комплексныйток İb :

İb = Ůb /Zb ; İb =-4,75 − j5,4 = 7,2e- j131,31 A.

17. Комплексныйток İc :

İc = Ůc /Zc ; İc = -1,81 − j0,35 = 1,84e j169 A.

18. Комплексный ток в нейтральном проводе:

İN = İa + İb + İc ; İN = -4,36 − j6,48 = 7,79e- j56,07 A.

19. C учетом полученных данных строится векторная диаграмма токов и напряжений (рис. 9).


Рис. 9. Векторная диаграмма токов и напряжений

20. Определение мощностей системы (с нейтральным проводом)

21. Полная, активная, реактивная мощности фазы а:

Sa = Ůa Ia * ;

Sa = 170,31e j-18,43 = 161,57 - j53,84 ВА;

Ра = 161,57 Вт;

Qa = -53,84 вар.

22. Полная, активная, реактивная мощности фазы b:

Sb = Ůb Ib * ;

Sb = 528,55ej -251.31 = -169,37 + j500,68 ВА;

Рb = -169,37 Вт;

Qb = 500,68 вар.

23. Полная, активная, реактивная мощности фазы c:

Sc = Ůc Ic * ;

Sc = 135,07ej 189 = -133,4 -j21,13 ВА;

Рс = -133,4 Вт;

Qс = −21,13 вар.

24. Полная, активная, реактивная мощности на нагрузке трех фаз:

S = Sa + Sb + Sc ;

S = -141,2 + j 425,71 ВА;

Р = -141,2 Вт;

Q = 425,71 вАр.

25. Режим 2. Обрыв провода фазы А при наличии нейтрального провода (рис. 10).

Рис. 10. Схема к задаче № 2.10 (соединение звездой с обрывом фазы А с нейтральным проводом)

В случае наличия нейтрального провода векторы всех фазных токов и напряжений, как и в случае 1, имеют общее начало в т. N = n (рис. 10), поэтому ŮnN = ĖВ . При этом: фазные напряжения Ůa , Ůb , Ůc , рассчитанные в пп. 5-8 не изменяются; ток в фазе а – отсутствует. Следовательно: İа = 0; токи İb , İс в фазах b и с – не изменяются.

26. Комплексный суммарный ток в нейтральном проводе:

İN = İa + İb + İc ; İN = - 6,56 − j7,21 = 9,79 ej47,7 A.

27. C учетом полученных данных строится векторная диаграмма токов и напряжений (рис. 11).

Рис. 11 Векторная диаграмма токов и напряжений

28. Полная, активная, реактивная мощности фазы а:

Sa = Ůa Ia * ;

Sa = 0e j0 = 0 + j0 ВА; Ра = 0 Вт; Qa = 0 вар.

29. Полная, активная, реактивная мощности фазы b;


Sb = Ůb Ib * ;

Sb = 528,55ej -251.31 = -169,37 + j500,68 ВА;

Рb = -169,37 Вт;

Qb = 500,68 вар.

30. Полная, активная, реактивная мощности фазы c:

Sc = Ůc Ic * ;

Sc = 135,07ej 189 = -133,4 -j21,13 ВА;

Рс = -133,4 Вт;

Qс = −21,13 вар.

31. Полная, активная, реактивная мощности на нагрузке трех фаз:

S = Sa + Sb + Sc ;

S = -302,77 + j 478,87 ВА;

Р = -302,77 Вт;

Q = 478,87 вАр.

32. Режим 3. Короткое замыкание фазы В и обрыв нейтрального провода (рис. 12).


Рис. 12. Схема к задаче № 2.10 (соединение звездой с КЗ фазы В, обрыв нейтрали)

В данном режиме потенциалы точек n и b совпадают, поэтому на векторной диаграмме (рис. 14) нейтральная точка n²сместится² в точку b. При отсутствии нейтрального провода нагрузка фаз А и С оказывается включенными на линейное напряжение, т.е.

Ůа = Ůab , Ůb = 0; Ůc = -Ůbc .

Сумма токов в точке n равна 0; значения Ůab , Ůbc рассчитаны в пп. 9, 10.

33. Комплексный ток İa в фазе А:

İa = Ůа /Za = Ůab /Za ; İa = 4,02e j11,57 = 3,94+ j0,11 A.

34. Комплексный ток İc в фазе C;

İc = Ůc /Zc = -Ůbc /Zc :

İc = 3,44e- j 101 = −0,66 – j3,38A.

35. Комплексный ток в İb в проводе фазы В:


İb = -(İa + İc ); İb = -4,62e- j 44,9 = -3,28 + j3,27 A.54.

C учетом полученных данных строится векторная диаграмма токов и напряжений (рис. 13).

55. Полная, активная, реактивная мощности фазы а:

Sa = Ůab Ia * ;

Sa = 510,51e j41,57 = 381,94 + j338,74 ВА;

Ра = 381,94 Вт;

Qa = 338,74 вар.

36. Полная, активная, реактивная мощности фазы c:

Sc = −ŮBC Ic * ;

Sc = 436,88e- j 49 = 286,62 -j329,72 ВА;

Рc = 286,62 Вт;

Qс = -329,72 вар.

37. Полная, активная, реактивная мощности на нагрузке трех фаз:

S = Sa + Sc ; S = 668,56 + j9,02 ;

Р1 = 668,56 Вт;

Q1 = 9,02вар.


Рис. 13 Векторная диаграмма токов и напряжений

Задача № 2.11

Параметры схемы трехфазной цепи переменного тока, представленной на рис. 14, приведены в таблице 5. Приемники соединены треугольником (генератор не указан). Заданы: напряжение U, активные ri , реактивные xiL или xiC (индекс ²L² – индуктивное, индекс ²С² - емкостное) сопротивления фаз ab, bc, cа приемника.

С учетом параметров цепи требуется определить:

- комплексы действующих фазных напряжений;

- комплексные сопротивления фаз приемника;

- комплексные фазные и линейные токи;

- потребляемую активную мощность, используя показания ваттметров;

- параметры цепи для построения векторной диаграммы токов и напряжений.

Примечание: если в тексте не говорится, о каком напряжении U идет речь, то однозначно понимается, что имеется в виду линейное напряжение, т.е.

U = Uл .

Таблица 5, Задание к задаче № 2.11

Uл , В 380
rab , Ом 6
rbc, Ом 7
rca, Ом 5
xabL Ом 3,2
xbcL ,Ом 2
xcaC , Ом 6

Рис. 14. Схема к задаче № 2.11

Для электрической схемы, соответствующей номеру варианта, выполнить следующие этапы расчета.

1. Зарисовать схему и записать задание, соответствующее номеру варианта (рис. 14; табл. 5).

2. В соответствии со схемой предполагается: при несимметричной нагрузке каждую фазу схемы можно рассматривать независимо от других фаз. Условно принимаем, что вектор Ůb c направлен по оси действительных величин (рис. 15), т.е. полагается, что начальная фаза фазного напряжения Ůb с равна нулю.

3. Определить (рассчитать) следующие параметры.

4. Комплекс действующего фазного напряжения

Ůb с : Ů = Ue j0 .

5. Комплекс действующего фазного напряжения Ůab :

Ůab = 380e j120 = -190 + j329,09 B.

6. Комплекс действующего фазного напряжения Ůca :

Ůca = 380e- j120 = -190 -j329,09 B.

7. Комплексное сопротивление Zab фазы приемника:

Zab = rab + jxab ; Zab = 6 + j3,2 = 6,82е j 28,07 Ом.

8. Комплексное сопротивление Zb с фазы приемника:

Zbc = rbc + jxbc ; Zbc = 8 + j3 = 8,51е j 20,56 Ом.

9. Комплексное сопротивление Zca фазы приемника:

Zca = rca + jxca ; Zca = 6 -j7 = 9,23е- j 49,4 Ом.

10. Комплексный фазный ток İab :

İab = Ůab /Zab ; İab = 55,72ej 91,33 = -1,88 + j55,7 A.

11. Комплексный фазный ток İbc :


İbc = Ůb c /Zbc ; İbc = 44,65ej 0 = 44 ,65+ j0 A.

12. Комплексный фазный ток İca :

İca = Ůca /Zca ; İca = 41,17e- j 70,6 = 13,68 -j38,83 A.

13. Линейный ток İА по первому закону Кирхгофа:

İА = İab - İca ; İА = -15,56 + j16,87 = -22,88e j-47,3 A .

14. Линейный ток İB по первому закону Кирхгофа:

İB = İbc - İab ; İB = 46,53 - j55,7= 72,70e- j50,13 A.

15. Линейный ток İC по первому закону Кирхгофа:

İC = İca - İbc ; İC = -30,97 - j38,83 = 49,95е- j51,42 A.

16. Комплекс мощности S1 :

S1 = ŮAB I* А ; S1 = 8694,4ej 72,7 =2585,5 + j8301,07 ВА.

17. Показание ваттметра W1 – активная мощность Р1 :

Р1 = ReS11 = 2585,5 Вт.

18. Комплекс мощности S2 :

S2 = Ůcb IC * = -Ůbc IC * ; S2 = 18981еj-231,42 = 11836,68- j14838,17 ВА.


19. Показание ваттметра W2 – активная мощность Р2 :

Р2 = ReS2 ; Р2 =11836,68Вт.

20. Активная мощность Р, потребляемая источником:

Р = Р1 + Р2 ; Р = 9250,5 Вт.

21. Построить векторную топографическую диаграмму. Векторная топографическая диаграмма строится для всех фаз (рис. 15). Выбираем направления осей +1 и +j. Учтем, что Ů = 220e j0 = 220 + j0 B. Поэтому вектор фазного напряжения приемника Ůb с (в выбранном масштабе) направлен по оси +1. К его концу достраивается вектор Ůа b (с учетом его величины и угла) и т.д. Треугольники векторов токов строятся в вершинах соответствующих точек a, b, c.

Рис. 15 Векторная диаграмма токов и напряжений


Задача № 3.1

Однофазный и трехфазный трансформаторы, работающие как понижающие, имеют примерные параметры, представленные в таблицах 6, 7. Заданы: полная мощность Sн ; номинальные напряжения на первичной U и вторичной U обмотках; активные мощности Р0 в режиме холостого хода и потерь Ркз в проводах обмотки при номинальной нагрузке;напряжение короткого замыкания uка .

Таблица 6 .Параметры исследуемых трансформаторов

Тип трансформатора Sн , кВА U , В U , В Р0 , Вт Ркз , Вт uкз , %
Однофазный 6,3 400 230 45,2 156 2,65
Трехфазный 25 220 133 157 576 3,15

Таблица 7. Задание к задаче № 3.1

1 0,80
cos1 0,65
2 0,72
cos2 0,60

Используя параметры трансформаторов необходимо рассчитать:

- коэффициент трансформации n;

- номинальные токи первичной и вторичной обмотки;

- процент активной и реактивной части напряжения короткого замыкания;

- напряжение на вторичной обмотке U2 при активно-индуктивной нагрузке, составляющей 1 от номинальной нагрузки;

- значения сos1 , КПД при cos2 и нагрузке, составляющей 2 от номинальной;

- годовой КПД, если с полной нагрузкой ( = 1) при cos1 трансформатор работает tр = 300 дней в календарном году.

Для условий задачи, соответствующей номеру варианта (таблица 7), выполнить следующие этапы расчета.

1. Записать задание, соответствующее номеру варианта. Письменно пояснить физическое значение параметровSн , U , U ,Р0 , Ркз , uкз , I0, 1 , соs1, 2 , соs2 (табл. ).

2. Определить (рассчитать) параметры трансформаторов:

Однофазный Трехфазный

3. Коэффициент трансформации n:

n = U /U :

n = 1,74; n = 1,65.

4. Номинальный ток I первичной обмотки:

для однофазного:

I = Sн /U ;

для трехфазного:

I = Sн /Ö3U :

I =15,75 А; I = 65,61 А.

5. Номинальный ток I вторичной обмотки:

для однофазного:

I = Sн /U ;


для трехфазного:

I = Sн /Ö3U :

I = 27,4 А; I = 108,5 А.

6. Расчет напряжения на вторичной обмотке U2 при активно-индуктивной нагрузке.

7. Процент активной части напряжения короткого замыкания uка , %:

резистор катушка напряжение сопротивление

uка = Ркз 100/Sн ;

uка = 2,48 %; uка = 2,3 %.

8. Процент реактивной части напряжения короткого замыкания uкр , %:

uкр = (uкз 2 − uка 2 )0,5 ;

uкр = 0,94 %; uкр = 2,15 %.

9. Относительные потери напряженияu21 , %, при cos1 :

u2 = 1 (uка cos1 + uкр sin1 );

u2 = = 1,89 %; u2 == 2,57 %.

10. Относительные потери напряженияu22 , %, при cos2 :


u2 = 1 (uка cos2 + uкр sin2 );

u2 = = 1,79 %; u2 == 2,48 %.

11. Напряжение на вторичной обмотке U21 при при cos1 :

U21 = U (1 -u21 /100);

U2 = = 225,65 В; U2 = = 129,58 В.

12. Напряжение на вторичной обмотке U22 при при cos2 :

U22 = U (1 -u22 /100);

U2 = = 225,88 В; U2 == 129,70 В.

13. Значение КПД при cos2 и нагрузкой 2 :

h = 2 Sн cos2 /(2 Sн cos2 + P0 + 2 2 Pкз );

h == h =

=0,956 ; = 0,959.

14. Расчет значения годового (за Т = 8760 час) КПД hг при полной нагрузке.

15. Полезная мощность, отдаваемая трансформатором потребителю электроэнергии при номинальной нагрузке ( = 1) при cos1 : Р = Sн cos1 ;

Р = = 4,01 кВт; Р = = 16,25 кВт.

16. Энергия, отдаваемая трансформатором потребителю за год:


W2 = Р tр .

tр = 7200 час

W2 == 28872 кВт×ч; W2 == 180000 кВт×ч.

17. Энергия, потребляемая трансформатором за год в режиме холостого хода:

W0 = Р0 Т;

W0 == 395,95 кВт×ч; W0 == 1375,32 кВт×ч.

18. Энергия, теряемая в проводах обмотки трансформатора при номинальной нагрузке за время tр :

Wкз = tр Pкз ;

Wкз == 1080 кВт×ч; Wкз == 4147,2 кВт×ч.

19. Суммарная энергия, потребляемая трансформатором за год

W = W2 + W0 + Wкз ;

W = 28872+395,95 +1080 = 30311,95 кВт×ч; W = 180000+1375,32 +4147,2 = 185522,52 кВт×ч.

20. Годовой КПД hг :

hг = W2 / W;

hг == 95,25 %; hг = = 97,02 %.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений07:58:17 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
10:59:23 29 ноября 2015

Работы, похожие на Контрольная работа: Цепи переменного электрического тока
Синхронные машины. Машины постоянного тока
Синхронные машины. Машины постоянного тока Учебное пособие 1. Синхронные машины 1.1 Принцип действия синхронной машины Статор 1 синхронной машины (рис ...
Следовательно, ток Ia будет реактивным: он отстает по фазе от напряжения U на угол 90е или опережает на тот же угол напряжение сети Uс.
где u = U - мгновенное значение напряжения, сети; iн и е-мгновенные значения тока нагрузки и э. д. с. генератора при переходном процессе; La - индуктивность цепи обмотки якоря; иг ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: учебное пособие Просмотров: 52473 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 3 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать
Компенсация реактивной мощности в системах электроснабжения с ...
СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Исследование методов и устройств компенсации реактивной мощности при электроснабжении нелинейных и резкопеременных нагрузок 1.1 ...
Емкость конденсатора С, подключенного параллельно нагрузке, содержащей R и L, подбирают такой, чтобы ток IC, проходящий через конденсатор, был по возможности близок по абсолютной ...
При этом возникает сдвиг анодного тока i2 относительно кривой напряжения на время, измеряемое углом a. Угол сдвига по фазе тока i2 относительно амплитуды напряжения U2 равен:
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа Просмотров: 44780 Комментариев: 5 Похожие работы
Оценило: 9 человек Средний балл: 4.8 Оценка: 5     Скачать
Проект новой подстанции для обеспечения электроэнергией ...
Халитов А.А. Проект развития Западного участка Сургутских электрических сетей с разработкой подстанции 110/35/10 кВ. Сургут: ЮУрГУ, Э, 2006, 148 с ...
Состояние электрической сети в любой момент времени называется режимом сети и характеризуется следующими параметрами режима: активной и реактивной мощностями в элементах сети ...
Трансформатор тока предназначен для измерения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерения приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа Просмотров: 5295 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 2 человек Средний балл: 4.5 Оценка: неизвестно     Скачать
Реконструкция подстанции "Гежская" 110/6 кВ
Аннотация Данный дипломный проект посвящен реконструкции подстанции "Гежская" 110/6 кВ, находящейся в Соликамском районе ОАО "Березниковских ...
Трёхфазные КЗ являются симметричными, так как в этом случае все фазы находятся в одинаковых условиях. все остальные виды КЗ являются несимметричными, поскольку при каждом их них ...
Выравнивание вторичных токов по величине и по фазе производится защитой автоматически расчетным путем, при этом возникает возможность собрать трансформаторы тока со всех сторон в ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа Просмотров: 16089 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 4 человек Средний балл: 3.8 Оценка: неизвестно     Скачать
Проект электрокотельной ИГТУ
Содержание 1. Введение 1.1 Энергетика Иркутской области, перспективы развития 2. Общая часть 2.1 Краткая характеристика объекта и источников ...
Токи в группах определяли по формуле для двухпроводной сети освещения с проводами фаза, ноль:, где S - мощность группы, U=220В - напряжение сети освещения.
Полное сопротивление петли фаза-ноль Z состоит из активной и реактивной слагающих сопротивлений, входящих в неё элементов: фазы питающего трансформатора, цепи образованной фазными ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: дипломная работа Просмотров: 5018 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 2 человек Средний балл: 4 Оценка: неизвестно     Скачать
Разработать лабораторный стенд для испытания устройств защиты судовых ...
Аннотация В данном дипломном проекте был разработан лабораторный стенд для испытания устройств защиты судовых генераторов, а именно: устройства ...
При изменении величины тока нагрузки генератора изменяется напряжение UI, при этом время заряда конденсатора С4 или С5 до постоянного напряжения U2 тока изменяется (рис.
Принцип действия изменения фазы при помощи S2 следующий: в первом положении переключателя S2 в цепи TV7-PW-PA-S6-R2-R1-TV7 появляется ток INA, совпадающий по фазе с UNA, таким ...
Раздел: Рефераты по транспорту
Тип: дипломная работа Просмотров: 3955 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 1 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать
Лекции по твердотельной электронике
Московский энергетический институт (технический университет) ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА Конспект лекций Москва, 2002 г. Содержание Лекция 1 5 1 ...
Поскольку любая реальная электрическая цепь обладает конечным сопротивлением R, то максимально возможный ток в цепи будет Im = U/R, где U - напряжение, приложенное в обратном ...
h12=u1/u2 - коэффициент обратной связи по напряжению, измеренный в режиме i1 = 0 - холостого хода по переменному току во входной цепи.
Раздел: Рефераты по радиоэлектронике
Тип: реферат Просмотров: 12120 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 2 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать
Энергосбережение на современном этапе
Введение Интерес к энергосбережению при освещении возобновился в условиях мирового экономического кризиса в 2008 г, заставившего обратить внимание на ...
С учетом (2) и (3) может быть рассчитана зависимость подводимого напряжения от уровня таких относительных величин, как активная Кр, реактивная мощности и cos ѭ комплекса ПРА ...
Цепь, состоящая из последовательно включенных дросселя и конденсатора, характеризуется некоторой частотой , при которой наступает резонанс напряжения на этих элементах цепи:
Раздел: Рефераты по физике
Тип: курсовая работа Просмотров: 4090 Комментариев: 3 Похожие работы
Оценило: 2 человек Средний балл: 4.5 Оценка: неизвестно     Скачать
Электрические аппараты
... Лекция № 1 Электрический аппарат - это электротехническое устройство, которое используется для включения и отключения электрических цепей, контроля, ...
Эти задержки в токе на нуле могут быть большей или меньшей величины в зависимости от существующих условий в цепи (сдвига фаз между током и напряжением, величины напряжения ...
При третьем переходе тока через нуль прочность промежутка достигает такой величины, что пик восстанавливающегося напряжения U оказывается недостаточным, чтобы вызвать повторное ...
Раздел: Рефераты по физике
Тип: учебное пособие Просмотров: 16839 Комментариев: 2 Похожие работы
Оценило: 3 человек Средний балл: 4 Оценка: неизвестно     Скачать

Все работы, похожие на Контрольная работа: Цепи переменного электрического тока (4136)

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150978)
Комментарии (1842)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru