Исследование линейной цепи Выбор типа трансформатора

Задания на курсовую работу

Заданы три приёмника электрической энергии со следующими параметрами: Z 1 = …Ом, Z 2 = …Ом, Z 3 =… Ом. Рассчитать режимы работы электроприёмников при следующих схемах включения:

1. Присоединить приёмники последовательно к источнику с напряжением U =… В. Определить полное сопротивление цепи Z, ток I, напряжения на участках, угол сдвига фаз, мощности участков и всей цепи, индуктивности и ёмкости участков. Построить топографическую векторную диаграмму цепи.

 2. Присоединить приёмники параллельно к источнику с напряжениемU =… В. Определить токи в ветвях и в неразветвленной части цепи, углы сдвига фаз в ветвях и во всей цепи, мощности ветвей и всей цепи. Построить векторную диаграмму цепи.

3. Составить из приёмников цепь с двумя узлами, включив в каждую ветвь соответственно электродвижущую силу E1=… В, E2 = …В, E3 = …В. Рассчитать в комплексной форме токи в ветвях, напряжения на участках, мощности источников и приёмников, составить уравнение баланса мощностей. Построить векторную диаграмму в комплексной плоскости. Для расчёта применить метод (см. графу М в таблице 1).

4. Соединить приёмники в звезду с нулевым проводом ZN = …Ом (или без нулевого провода ZN = ¥), и подключить их к трёхфазному источнику с линейным напряжением UЛ = …В. Определить фазные токи и напряжения источника, напряжение смещения нейтрали, ток в нулевом проводе при его наличии. Построить топографическую векторную диаграмму в комплексной плоскости.

5. Соединить приёмники в треугольник и подключить его к тому же источнику трехфазного напряжения. Определить фазные и линейные напряжения и токи, мощности фаз и всей цепи. Построить векторную диаграмму цепи в комплексной плоскости.

6. Присоединить приёмники последовательно к источнику несинусоидального  напряжения тока. Определить действующие значения тока и напряжения, активную мощность цепи. Записать уравнения мгновенных значений неизвестных тока или напряжения между зажимами цепи. Значения сопротивлений считать для частоты первой гармоники.

Частоту напряжения считать равной f = 50 Гц.

Данные для своего варианта взять из таблицы №1.

Таблица №1 Числовые параметры схем электрических цепей

№ вар-та

Z1;

Ом

Z2;

Ом

Z3;

Ом

ZN;

Ом

U;

В

Е1;

В

Е2;

В

Е3;

В

UЛ; В

М

Мгновенное значение несинусоидального тока или напряжения

1

-j55

22+j34

45-j67

-j23

324

0

240

0

380

1

i = 2 Sin ωt +

+1.1Sin 2ωt + +0.1Sin(3ωt – 150)

2

35-j18

40+j45

-j60

¥

265

165

j105

0

660

2

3

45+j24

34-j23

j23

14

300

0

234

-j95

220

3

4

32-j24

j55

10+j34

17

565

285

0

0

660

1

u =500 Sin (ωt-230) +80 Sin (3ωt+ +340) +10 Sin 5ωt

5

42+j16

18-j24

j30

¥

150

j155

0

140

380

2

6

22-j30

6+j26

25

-j45

200

200

j80

0

220

3

7

j12

8+j28

16-j25

¥

200

0

0

200

380

1

u = 300 Sin ωt + 100 Sin (2ωt + 120) + 40 Sin 3 ωt

8

-j24

32+j20

12+j18

-j16

180

180

j60

0

660

2

9

17-j4

14+j7

10-j7

¥

220

0

220

j90

380

3

10

16+j14

70-j30

-j26

-j18

125

0

180

0

220

1

i = 4 Sin (ωt – 400) +0,6 Sin (2ωt – 200) + 0,19 Sin 3ωt

11

30-j22

63+j34

65

¥

300

300

0

-j95

660

2

12

25+j14

-j36

12-j32

32

250

j150

250

0

380

3

13

8-j10

16+j6

-j12

-j12

140

j140

0

0

220

1

u = 200 Sin ωt + +120 Sin (2ωt - -420) +46 Sin 3wt

14

30

12-j7

17+j24

¥

170

0

180

j95

380

2

15

64+j25

96-45

-j25

35

280

350

j125

0

660

3

16

14+j9

j15

32-j16

¥

325

0

0

550

380

1

u=345Sin(ωt+350)+85 Sin (3ωt-100)+ + 22 Sin 5ωt

17

50+j35

45-j84

-j75

-j26

165

235

j155

0

660

2

18

12+j9

4-j15

j8

¥

85

95

0

j75

220

3

19

23+j46

j55

13-j34

17

565

285

0

0

660

1

u=500 Sin (ωt-230) +80 Sin (3ωt –340) + 10 Sin 5ωt

20

16+j43

27-j13

-j70

¥

150

j155

0

140

380

2

21

32-j20

9+j16

45

-j45

200

200

j80

0

220

3

22

44-j32

18+j40

j24

43

220

180

0

0

380

1

i = 8Sin (ωt + 350) +3Sin (3ωt – 670) + 0,5 Sin 5ωt

23

32+j12

85-j54

-j68

J25

450

j560

0

680

660

2

24

4-j6

8+j9

22

j8

80

60

j35

0

220

3

25

2+j6

4-j7

-j15

¥

70

0

0

85

220

1

u = 180 Sin (ωt - 250) +80 Sin 2ωt + +20 Sin (3ωt+300)

26

-j18

23+j14

12-j62

23

150

90

j105

0

380

2

27

12-j4

-j14

8+j15

¥

200

0

255

j112

660

3

28

2+j6

4-j7

-j15

¥

70

0

0

85

220

1

u=180 Sin (ωt-250) +80 Sin2ωt+ +20Sin (3ωt+300)

29

j18

23-j14

35

j23

150

90

j105

0

380

2

30

12-j4

-j14

8+j15

¥

200

0

255

j112

660

3

31

35+j25

60-j56

-j78

¥

355

0

0

360

220

1

i = 9Sin (ωt +1550) + 2 Sin (3ωt – 120) + 0,5 Sin 5ωt

32

15+j10

j6

34-j21

j13

135

120

0

80

380

2

33

45+j45

12-j65

-j23

¥

600

350

255

0

660

3

34

32+j24

-j55

10-j34

17

565

285

0

0

660

1

u=500Sin(ωt-230) +80 Sin (3ωt+340) + 10 Sin 5ωt

35

42-j16

18+j24

-j30

¥

150

j155

0

140

360

2

36

22+j30

6-j26

25

-j45

200

200

j80

0

220

3

Продолжение таблицы №1

№ вар-та

Z1;

Ом

Z2;

Ом

Z3;

Ом

ZN;

Ом

U;

В

Е1;

В

Е2;

В

Е3;

В

UЛ; В

М

Мгновенное значение несинусоидального тока или напряжения

37

-j56

35-j12

14+j56

25

350

j265

0

0

220

1

i = 5,5 Sin ωt + 1Sin (3ωt – 150) + 0,6 Sin (5ωt +550)

38

8+j6

30+j23

j34

¥

455

354

j115

0

380

2

39

14-j20

18+j23

-j45

j13

110

j220

0

230

660

3

40

18-j20

60+j34

-j10

¥

320

j250

0

0

380

1

u = 455 Sin ωt + +58 Sin (3ωt-120)+ + 14 Sin (5ωt+300)

41

-j55

24-j12

32+j22

¥

155

0

200

j95

660

2

42

9-j5

20+j13

j35

-j12

65

75

j95

0

220

3

43

13+j52

43-j34

j55

31

425

0

0

j95

660

1

i = 7Sin (ωt + 130) +1,2Sin (2ωt – 860) + 0,4 Sin 3ωt

44

-j65

14+j56

56-j23

-j32

300

0

230

j240

380

2

45

15-j45

25+j55

-j34

¥

324

600

j450

0

220

3

46

12-j41

13+j32

j56

¥

250

j560

0

0

220

1

u=265Sin(ωt+450) +80 Sin (2ωt-230)+ + 25 Sin 3ωt

47

11+j43

54-j23

-j27

-j13

350

450

j230

0

380

2

48

75+j16

24-j67

-j76

27

450

245

0

j530

660

3

49

45-j90

70+j30

j60

60

600

350

0

0

660

1

i = 3,5Sin (ωt+720) +1,2Sin (3ωt – 430) + 0,3 Sin 5ωt

50

j55

46+j23

12-j35

¥

360

0

j240

160

380

2

Сокращённые выражения:

М – метод расчёта 1 – метод упрощения схем

¥– бесконечность 2 – метод контурных токов

3 – метод узловых и контурных уравнений

 

Составление матричных соотношений при наличии ветвей с идеальными источниками В цепи могут иметь место ветви, содержащие только идеальные источники ЭДС или тока. При записи уравнений без использования матричных соотношений такие ветви не вносят каких-либо особенностей в их составление.
Примеры выполнения курсовой работы по ТОЭ