Расчет разветвленной линейной цепи постоянного тока с несколькими источниками электрической энергии. Расчёт разветвлённой цепи однофазного синусоидального тока

Расчетные точки, через которые проводятся линии графика, должны быть обозначены на кривых. Для координатных осей необходимо выбирать равномерные масштабы, кратные 1; 2; 2,5; 5; 10; и т. д. во всем диапазоне изменения величины. Все вертикальные шкалы должны быть оцифрованы равномерно на одной высоте и должны начинаться с нуля.

При выполнении расчетно-графической работы необходимо применять стандартные условные обозначения электрических величин, единиц их измерения и условные графические обозначения элементов электрических цепей по ГОСТам. Расчетная часть контрольной работы пишется на одной стороне листа с рамкой. Листы, рисунки и таблицы должны быть пронумерованы. Применять сокращения не следует, кроме общепринятых. В тексте должны быть приведены номера таблиц, рисунков тех источников, которые использованы в расчете.

Результаты расчетов округляются до трех значащих цифр. Ошибки, отмеченные рецензентом, должны быть исправлены аккуратно. Для исправлений можно использовать обратную (чистую) сторону предыдущего листа. При большом количестве исправлений на одной странице ее нужно переписать и вклеить рядом со страницей, содержащей замечания рецензента.

Для успешного выполнения расчетно-графической работы необходимо изучить в любом учебнике по электротехнике и электронике соответствующий теоретический раздел (можно воспользоваться краткими теоретическими сведениями, приведёнными  в первых разделах пособия). Без знания теории нельзя рассчитывать на решение даже сравнительно простых задач.

Решаемый вариант расчетно-графической работы определяют по трем цифрам шифра. По двум предпоследним цифрам шифра из рисунков 10.1, 10.2, 10.3 выбирают номер схемы электрической цепи, а по последней цифре из таблиц 10.1, 10.2, 10.3 берут строку с числовыми данными. Например, для шифра 123 выбирают двенадцатую схему с числовыми данными, соответствующими третьей строке таблицы.

Задача № 1. Расчет разветвленной линейной цепи постоянного тока с несколькими источниками электрической энергии

Для цепи, изображенной на рисунке 10.1, известны ЭДС Е₁, Е₂ и внутренние сопротивления r₀₁, r₀₂источников питания, а также сопротивления r₁–r₆ . Необходимо:

1. Составить систему уравнений для определения токов путем непосредственного применения законов Кирхгофа. Решать эту систему уравнений не следует.

2. Определить токи ветвей методом контурных токов.

3. Составить баланс мощностей.

4. Построить потенциальную диаграмму для контура, включающего две ЭДС.

Значения параметров элементов цепи приведены в таблице 10.1. Теоретический материал и пример расчета даны во втором разделе  настоящего пособия, а также в учебниках [1–4, 10].

Таблица 10.1 – Числовые значения исходных данных к задаче № 3

Вариант	E1	E2	r01	r02	r1	r2	r3	r4	r5	r6
	B		Ом
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0	27 12 127 127 36 220 127 220 127 36	12 127 110 12 127 36 220 380 36 220	0,1 0,3 0,1 0,4 0,5 0,3 0,6 0,5 0,7 1,8	0,8 0,6 1,0 1,2 0,7 0,8 1,2 1,5 1,2 2,8	5 3 9 4 6 6 7 9 5 9	3 8 4 7 3 8 4 3 3 6	7 5 5 2 9 3 1 6 7 3	6 3 5 2 3 6 2 5 5 8	3 4 6 4 5 4 5 3 8 6	7 5 7 5 3 6 8 8 9 3

Рисунок 10.1 – Варианты электрических цепей к задаче № 1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

  Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Продолжение рисунка 10.1

Задача № 2. Расчёт разветвлённой цепи однофазного синусоидального тока

Электрическая цепь (рисунок 8.5), подключённая к сети переменного тока с напряжением U и частотой 50 Гц, имеет параметры, численные значения которых приведены в таблице 10.2.

Необходимо:

1 Рассчитать сопротивления реактивных элементов цепи, комплексное эквивалентное сопротивление всей цепи.

2 Определить действующие значения токов в ветвях с помощью комплексных чисел.

3 Определить показания приборов, указанных на схеме.

4 Составить баланс активных и реактивных мощностей.

5 Определить характер (индуктивный или ёмкостнойёмкостный) и параметры элемента, который необходимо включить последовательно с источником питания, чтобы в цепи возник резонанс напряжений.

6 Построить векторную диаграмму, на которой изобразить векторы всех токов и напряжений на участках цепи.

Теоретический материал и пример расчета приведены в третьем разделе настоящего пособия, а также в учебниках [1–4, 10].

Таблица 10.2 – Числовые значения исходных данных к задаче № 2

Вариант	U, В	r1, Ом	L1, мГн	C1, мкФ	r2, Ом	L2, мГн	С2, мкФ	r3, Ом	L3, мГн	С3, мкФ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 0	220 127 380 380 127 220 220 127 380 127	7 5 9 3 6 7 9 1 12 8	15 20 45 80 10 14 50 40 70 20	800 200 400 300 500 1000 700 300 650 480	6 8 7 6 5 3 6 7 6 9	17 18 20 48 13 31 20 16 18 26	1000 800 600 400 500 700 900 450 650 800	10 9 8 7 6 5 4 6 8 7	14 16 15 13 17 13 18 12 19 11	280 300 400 380 420 460 520 340 450 500

 Рисунок 10.2 – Варианты электрических цепей к задаче № 2

Продолжение рисунка 10.2

Продолжение рисунка 10.2

Продолжение рисунка 10.2

Продолжение рисунка 10.2

Продолжение рисунка 10.2

Продолжение рисунка 10.2

  Продолжение рисунка 10.2

Продолжение рисунка 10.2

Продолжение рисунка 10.2

Задача № 3. Расчёт трёхфазной цепи

К трёхфазной симметричной сети с линейным напряжением U_л подключена цепь (рисунок 10.3). Значения линейного напряжения U_л , активного r , индуктивного x_L и ёмкостного x_C сопротивлений приёмников приведены в таблице 10.3.

Необходимо:

1. При соединении приёмников звездой с нейтральным проводом определить токи в линейных и нейтральном проводах, а также активную и реактивную мощности, потребляемые нагрузкой при симметричной системе напряжений на нагрузке. Построить топографическую диаграмму напряжений и на ней показать векторы всех токов.

2. Те же элементы трёхфазной нагрузки включить треугольником