Теоретические основы электротехники. Основы теории электрических цепей: Задание на контрольную работу 1 с методическими указаниями. Федоров К.А - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Дано:
U = 380
В;
r1= 6
Ом ;
X
L
1
= 12
Ом;
x
c1
= 4
Ом
; х
c2
= 6
Ом;
r
3
= 10
Ом;
х
L3
=8
Ом.
Решение. Записываем комплексы сопротивлений.
0153
111
1086
=+=+=
ο
j
cL
ejjxjxrZ Ом;
ο
90
2
66
2
j
C
ejjxZ
=== Ом;
0438
3
3
8.12810
3
=+=+=
ο
j
L
ejjxrZ Ом;
Найдём комплекс полного сопротивления цепи
057
32
32
1
6.9
=
+
+=
ο
j
e
ZZ
ZZ
ZZ
Ом;
Приняв U
&
=U, найдём токи отдельных участков
057
1
6.39
==
ο
&
&
j
e
Z
U
I А;
0319
32
3
12
50
=
+
=
ο
&&
j
e
ZZ
Z
II А;
01109
213
4.23
==
ο
&
&
&
j
eIII А.
Напряжения отдельных участков
0245
111
396
==
ο
&
&
j
eZIU В;
0370
123
300
==
ο
&
&
&
j
eUUU В.
Комплекс полной мощности
,
~
1
jQPIUS +==
&
где P = 14.85 кВт.; Q = 2,04 квар.
Аналогично находят
321
~
,
~
,
~
SSS , при этом
.
~
~
~
~
321
SSSS ++=
Для построения топографической диаграммы вычислим
напряжения на всех элементах цепи:
057057
11
6.23766.39
1
===
οο
&
&
jj
r
eerIU В;
018290057
1
2.475126.39
11
===
οοο
&
&
eeejxIU
jj
LL
В;
13
059790057
1
4.15846.39)(
11
===
οοο
&
&
jjj
CC
eeejxIU В;
0370900319
2
300650)(
22
===
οοο
&
&
jjj
CC
eeejxIU
В;
0110901109
33
234104.23
3
===
οο
&
&
jj
r
eerIU В;
01199001109
3
2.18784.23
33
===
οοο
&
&
jjj
LL
eeelxIU В.
Задавшись масштабом, отложим на диаграмме векторы токов
21
, II
&
&
и
3
I
&
(рис.4). Сумма токов
32
II
&
&
+
равна вектору тока
1
I
&
. Примем
потенциал точки 1 равным нулю и определим комплексные
потенциалы остальных точек, обходя схему навстречу
положительному направлению токов. Комплексный потенциал
.
111112
rIrI
&
&
&&
=+=
ϕϕ
+j
1
2
6
3
4
5
m
I
= 2.5 A/mm
m
U
= 5 A/mm
Рис.4
14
2
I
&
1
I
&
3
I
&
11
rI
&
U
&
1
1 L
jxI
&
2
2 C
jxI
&
33
rI
&
3
3 L
jxI
&
1
1 C
jxI
&
+
1
    Дано:                                                                                                        U&C1 = I&                     − j 7 ο50′            ο               ο

                                                                                                                         1 ( − jx C1 ) = 39.6e            ⋅ 4e − j 90 = 158.4e − j 97 50′ В;
    U = 380 В; r1= 6 Ом ; X L 1 = 12 Ом;
                                                                                                                 U&C2 = I&2 (− jxC2 ) = 50e j19 30′ ⋅ 6e − j 90 = 300e − j 70 30′ В;
                                                                                                                                               ο               ο             ο

    xc1 = 4 Ом; хc2 = 6 Ом; r3= 10 Ом; хL3 =8 Ом.
    Решение. Записываем комплексы сопротивлений.                                                                 U&r3 = I&3 r3 = 23.4e − j109 10′ ⋅ 10 = 234e − j109 10′ В;
                                                                                                                                             ο                      ο

                                                          ο
                 Z = r1 + jx L1 − jxc1 = 6 + j8 = 10e j 53 10′ Ом;
                                                                                                                 U&L3 = I&3lx L3 = 23.4e − j109 10′ ⋅ 8e j 90 = 187.2e − j19 10′ В.
                                                                                                                                               ο             ο              ο

                                                    ο
                  Z 2 = − jxC2 = − j 6 = 6e − j 90 Ом;
                                                              ο
                  Z 3 = r3 + jx L3 = 10 + j8 = 12.8e j 38 40′ Ом;                                    Задавшись масштабом, отложим на диаграмме векторы токов
    Найдём комплекс полного сопротивления цепи                                                 I 1 , I 2 и I&3 (рис.4). Сумма токов I&2 + I&3 равна вектору тока I&
                                                                                                &    &
                                                                                                                                                                  1 . Примем

                          Z2Z3                  ο                                              потенциал точки 1 равным нулю и определим комплексные
              Z = Z1 +                = 9.6e j 7 50′ Ом;                                       потенциалы            остальных    точек,       обходя    схему     навстречу
                         Z2 + Z3
                                                                                               положительному направлению токов. Комплексный потенциал
    Приняв U&=U, найдём токи отдельных участков                                                ϕ&2 = ϕ&1 + I&1 r1 = I&1 r1 .
                    U&
              I&
                                    ο

                1 =    = 39.6e − j 7 50′ А;                                                                                                              3
                    Z
                         Z3
              I&2 = I&
                                              ο
                                 = 50e j19 30′ А;
                                                                                                                                                             − I&
                     1
                       Z2 + Z3                                                                                                                                  1 jxC1

              I& = I& − I& = 23.4e − j109 10′ А.
                                            ο

                    3        1   2

    Напряжения отдельных участков                                                                                                                    4            I&
                                                                                                                                                                   3 jxL3
              U&1 = I&
                     1 Z 1 = 396e
                                  j 45ο20′
                                           В;
              U& = U&− U& = 300e 70 30′ В.
                                             ο
                                        −  j                                                                                                                                        5
                        23           1

    Комплекс полной мощности                                                                                                                                 − I&
                                                                                                                                                                2 jxC 2
                 ~                                                                                                                        I&
                                                                                                                                           1 jx L1
                S = U&I 1∗ = P + jQ,
где P = 14.85 кВт.; Q = 2,04 квар.                                                                          +j
                             ~ ~ ~                                                                                                                                          I&
                                                                                                                                                                             3 r3
    Аналогично находят S1 , S 2 , S 3 , при этом
                                  ~ ~ ~ ~
                                 S = S1 + S 2 + S 3 .
                                                                                                                           I&2
    Для    построения        топографической               диаграммы                вычислим                1                                                U&
напряжения на всех элементах цепи:                                                                                                                                  6
               U&r1= I&
                      1r1 = 39.6e
                                  − j 7ο50′                   ο
                                            ⋅ 6 = 237.6e − j 7 50′ В;                                                 I&           I&
                                                                                                                                    1r1        2                      m+I 1
                                                                                                       I&
                                                                                                        3
                                                                                                                       1                                                  = 2.5 A/mm
                                                                                                                                                                      mU = 5 A/mm
                 U&L1 = I&               − j 7 ο50′           ο           ο

                         1 jx L1 = 39.6e            ⋅ 12e j 90 = 475.2e 82 10′ В;
                                            13                                                                                                Рис.4
                                                                                                                                                 14