- •Методические указания
- •20.03.01 «Техносферная безопасность»,
- •Контрольная работа №1
- •Задача №1.1
- •Анализ разветвленной электрической цепи
- •Постоянного тока
- •Пример выполнения задания
- •Задача №1.2 Анализ линейной электрической цепи однофазного синусоидального тока
- •Пример выполнения задания
- •Задача № 1.3 Анализ трехфазных цепей
- •Пример решения задач
- •Контрольная работа №2 Задача №2.1 Определение параметров и построение основных характеристик трансформаторов
- •Паспортные данные и условные обозначения трансформаторов
- •Пример условного обозначения трансформатора приведен на рис. 2.1. Указания к выполнению
- •Задача №2.2 Определение параметров и построение механических характеристик двигателя постоянного тока
- •Классификация машин постоянного тока
- •Серия 2п машин постоянного тока
- •Указания к выполнению
- •Задача №2.3 Определение параметров и построение механических характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором
- •Серия 4а асинхронных машин
- •Указания к выполнению
- •Библиографический список
- •Содержание
- •Методические указания
- •20.03.01 «Техносферная безопасность»,
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Пример выполнения задания
Параметры электрической цепи:
E1=100 B, E2=0 В, R1=30 Ом, R2=50 Ом, R3=80 Ом, R4= ∞,
R5= 60 Ом, R6=0, R7=20 Ом, R8= 60 Ом.
С хема исходной электрической цепи постоянного тока представлена на рис. 1.2.
.
1. Составляем расчетную электрическую цепь по заданной цепи на основании исходных данных.
По исходным данным R4=∞ , что соответствует обрыву на этом участке цепи, а R6=0, что соответствует короткому замыканию. Источник ЭДС E2=0, а его внутреннее сопротивление отсутствует. И в расчетной схеме замещения вместо него нарисуем участок короткого замыкания (провод). Полученная расчетная схема замещения электрической цепи представлена на рис. 1.1.3.
2. Анализ электрической цепи произведем методом эквивалентных преобразований.
В соответствии с методом, отдельные участки схемы упрощают и постепенным преобразованием приводят схему к одному эквивалентному (входному) сопротивлению, подключенному к зажимам источника.
Схема упрощается с помощью замены группы последовательно или параллельно соединенных сопротивлений одним, эквивалентным по сопротивлению.
Определяют ток в упрощенной схеме, затем возвращаются к исходной схеме и определяют в ней токи.
Для упрощения схемы используют эквивалентные преобразования и в частности параллельное и последовательное соединение элементов.
Последовательное и параллельное соединения — два основных способа соединения элементов электрической цепи.
При последовательном соединении все элементы связаны друг с другом так, что включающий их участок цепи не имеет ни одного узла. При параллельном соединении все входящие в цепь элементы объединены двумя узлами, и не имеют связей с другими узлами, если это не противоречит условию.
П
R1
R2
R3
Rn
I
Рис.
1.4
Сопротивление цепи при последовательном соединении можно выразить как сумму сопротивлений участков:
R0 = R1+R2+R3 +∙∙∙∙Rn. (1.1)
При параллельном соединении падение напряжения между двумя узлами, объединяющими элементы цепи, одинаково для всех элементов (рис. 1.1.5).
При этом величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников
. (1.2)
Свернем электрическую цепь относительно источника.
Сопротивление R5 и R8 параллельны:
, (1.3)
R58 = = , Ом.
Резисторы R2 и R58 соединены последовательно, объединим их.
R258 = R2 + R58 , (1.4)
R258 = 50 + 30 = 80 Ом.
Н арисуем схему после преобразования (рис. 1.6).
Нарисуем схему после этого преобразования (рис. 1.7).
Сопротивления R3 и R258 соединены параллельно:
R2358 = (1.5)
R2358 = , Ом.
П осле свертывания электрической цепи получаем цепь с последовательным соединением элементов рис. 1.8.
В полученной схеме электрической цепи все резисторы соединены последовательно.
Найдем по закону Ома ток I1:
I1 = (1.6)
I1 = , А.
Напряжение между точками 1и 2 U12:
U12 = I1 R2358, (1.7)
U12 = 1,111∙ 40 = 44,444, В.
Перейдем к рассмотрению цепи рис. 1.1.7, из которой найдем токи I2 и I3:
I3 = , I2 = , (1.8)
I3 = , А ,I2 = , А.
Рассмотрим цепь рис. 1.1.6, из которой найдем напряжение U32:
U32 = I2 R58, (1.9)
U32 = 0,555∙30 = 16,6667, В.
Для схемы рис.1.2 найдем токи I4 и I5:
I4 = , I5 = , (1.10)
I4 = , А ,I5 = , А.
Токи во всех ветвях найдены, проверим правильность расчета с помощью баланса мощности
Рn ист. = Р m пр. (1.11)
Мощность источника
Рист = Е1I1, (1.12)
Рист = 100∙1,111 =111,11, Вт.
Мощность приемников:
Р m пр = , (1.13)
Р m пр =1,1112 30+1,1112 20+0,5552 80+0,5552 50+0,27782 80+
+0,27782 80 = 111,1106, Вт.
Баланс мощности сошелся, что подтверждает правильность расчетов.