Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2944.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.03.2025
Размер:
461 Кб
Скачать
☆

Тема 2. Установившиеся процессы в электрических цепях синусоидального тока

Задание. Расчет однофазной электрической цепи синусоидального тока

Дана однофазная электрическая цепь синусоидального тока (рис. 2). В цепи действует источник ЭДС e = Em·sin(ωt + φu) с частотой f = 50 Гц. Параметры цепи приведены в табл. 2.

Рисунок 2

Требуется:

1. Изобразить электрическую схему согласно заданным параметрам и условным обозначениям.

2. Вычислить электрические величины: токи, напряжения, мощности во всех ветвях схемы.

3. Составить баланс мощностей.

4. Построить в масштабе векторные диаграммы токов и напряжений.

5. Записать законы изменения тока i1(t) и напряжения u1(t) на сопротивлении Z1.

6. Определить, какие виды резонансов (токов, напряжений) возможны в заданной цепи, и найти резонансные частоты.

Методические указания.

1. Задачу целесообразно решать в комплексном виде. Для этого определяется эквивалентное комплексное сопротивление цепи относительно зажимов источника и по закону Ома в комплексной форме находится входной ток .

2. В таблице 2 приведены действующие значения ЭДС.

3. Для определения токов в параллельных ветвях можно воспользоваться формулами токораспределения в последовательно-параллельных цепях

.

4. Для проверки баланса мощностей сравнивается полная мощность в комплексной форме, отдаваемая источником

с мощностью, потребляемой нагрузкой, которая определяется по формуле

или по выражениям

5. Векторные диаграммы токов и напряжений строятся на комплексной плоскости, совмещенной на одном чертеже, с указанием выбранных масштабов для токов и напряжений.

6. При определении возможных резонансных частот следует приравнять к нулю мнимую часть комплексного сопротивления или комплексной проводимости цепи.

Таблица 2

Номер варианта

Е

В

φu

град

Z1

Z2

Z3

R1

Ом

L1

мГн

C1

мкФ

R2

Ом

L2

мГн

C2

мкФ

R3

Ом

L3

мГн

C3

мкФ

1

30

90

30

127

–

30

–

79,6

20

–

–

2

20

80

30

127

–

30

–

79,6

–

63,6

–

3

20

70

30

–

79,6

56

185

159

60

254

–

4

20

60

–

222

159

45

47,7

106

41,3

–

39,8

5

30

50

20

–

159

30

–

79,6

60

254

–

6

20

40

50

159

–

26

63,6

530

–

127

–

7

30

30

40

63,6

–

45

47,7

106

50

–

79,6

8

30

20

40

63,6

–

26

63,6

530

30

127

–

9

25

10

50

127

–

45

47,7

106

–

63,6

45,5

10

20

0

30

222

–

30

–

79,6

30

127

–

11

25

-10

40

127

159

45

47,7

106

40

222

–

12

20

-20

–

–

159

60

–

63,7

30

127

–

13

20

-30

30

127

–

30

–

79,6

–

222

159

14

25

-40

30

127

–

60

–

63,7

–

222

159

15

25

-50

30

127

–

26

63,6

530

–

222

159

16

30

-60

40

63,6

–

60

–

63,7

30

127

–

17

30

-70

30

127

–

26

63,6

530

20

–

–

18

25

-80

30

222

–

60

–

63,7

30

127

–

19

25

-90

30

127

159

56

185

159

20

222

–

20

30

30

50

286

–

60

–

63,7

80

–

53

21

25

45

40

200

159

26

63,6

530

30

127

–

22

20

60

–

222

159

56

185

159

41,3

254

–

23

20

135

60

–

159

26

63,6

530

30

127

–

24

20

120

50

127

–

45

47,7

106

60

63,6

–

25

25

20

40

191

159

60

–

63,7

30

127

–

26

30

30

30

127

–

56

185

159

20

–

–

27

30

40

30

127

–

60

–

63,7

20

–

–

28

25

45

50

127

–

56

185

159

–

222

159

29

30

-45

20

127

–

45

47,7

106

50

–

–

30

20

-60

50

127

–

56

185

159

60

159

159

31

25

10

30

191

106

30

–

79,6

30

127

–

32

30

20

30

127

–

30

–

79,6

–

222

159

33

25

30

60

–

159

26

63,6

530

30

127

–

34

25

40

30

–

79,6

56

185

159

60

254

–

35

25

50

50

159

–

26

63,6

530

–

127

–

36

20

60

60

159

–

45

47,7

106

–

–

31,8

37

30

70

40

127

159

45

47,7

106

40

222

–

38

20

80

30

127

–

26

63,6

530

–

63,6

–

39

25

90

–

222

159

56

185

159

41,3

254

–

40

25

100

–

222

159

45

47,7

106

41,3

–

39,8

41

25

110

40

191

159

30

–

79,6

30

127

–

42

20

120

20

–

159

26

63,6

530

60

254

–

43

20

130

20

–

159

60

–

63,7

60

254

–

44

30

140

30

127

–

26

63,6

530

–

222

159

45

30

150

30

127

–

60

–

63,7

–

222

159

46

30

-90

30

222

–

60

–

63,7

30

127

–

47

25

-45

30

159

–

30

–

79,6

30

127

–

48

20

-30

50

286

–

60

–

63,7

80

–

53

49

20

-15

40

159

–

56

185

159

–

–

25,5

50

30

0

50

127

–

45

47,7

106

–

63,6

45,5

51

25

10

50

286

–

60

–

63,7

80

–

53

52

30

20

40

200

159

26

63,6

530

30

127

–

53

30

30

40

191

159

60

–

63,7

30

127

–

54

30

40

30

127

159

56

185

159

20

222

–

55

20

-20

30

–

79,6

45

47,7

106

60

–

39,8

56

30

-30

50

127

–

56

185

159

–

222

159

57

25

-10

50

127

–

45

47,7

106

60

63,6

–

58

20

-50

30

127

–

60

–

63,7

–

63,7

–

59

25

-60

–

–

159

60

–

63,7

30

127

–

60

25

90

50

127

–

56

185

159

60

159

159

61

25

15

30

127

–

30

–

79,6

–

63,6

–

62

25

20

30

127

–

30

–

79,6

–

222

159

63

20

30

30

200

106

26

63,6

530

30

127

–

64

25

35

60

159

–

45

47,7

106

–

–

31,8

65

30

40

30

191

106

30

–

79,6

30

127

–

66

30

-10

–

222

159

45

47,7

106

41,3

–

39,8

67

25

-30

20

–

159

26

63,6

530

60

254

–

68

25

-15

30

–

79,6

45

47,7

106

60

–

39,8

69

25

45

40

159

–

56

185

159

–

–

25,5

70

20

-45

–

–

159

30

–

79,6

30

127

–

71

30

135

30

–

79,6

56

185

159

60

254

–

72

20

20

30

222

–

26

63,6

530

30

127

–

73

30

35

–

222

159

56

185

159

41,3

254

–

74

30

10

–

–

159

30

–

79,6

30

127

–

75

30

20

30

159

–

30

–

79,6

30

127

–

76

20

30

20

127

106

56

185

159

40

191

–

77

30

40

50

127

–

45

47,7

106

60

63,6

–

78

25

50

30

127

–

26

63,6

530

–

63,6

–

79

25

-90

30

127

–

60

–

63,7

–

63,6

–

80

25

90

40

63,6

–

30

–

79,6

30

127

–

81

20

0

20

127

106

45

47,7

106

40

191

–

82

25

125

–

–

159

60

–

63,7

30

127

–

83

20

15

30

159

–

30

–

79,6

30

127

–

84

25

-15

20

–

159

60

–

63,7

60

254

–

85

20

5

30

254

79,6

45

47,7

106

30

–

79,6

86

30

10

60

–

159

26

63,6

530

30

127

–

87

20

15

30

191

106

60

–

63,7

30

127

–

88

30

35

50

159

–

26

63,6

530

–

127

–

89

30

45

50

127

–

56

185

159

60

159

159

90

20

60

30

254

79,6

56

185

159

30

127

–

91

25

110

30

127

–

30

–

79,6

20

–

–

92

25

35

20

–

159

30

–

79,6

60

254

–

93

20

-5

40

200

159

26

63,6

530

30

127

–

94

30

-10

20

127

106

45

47,7

106

40

191

–

95

30

-15

20

127

106

56

185

159

40

191

–

96

30

-20

30

222

–

26

63,6

530

30

127

–

97

25

-25

40

63,6

–

45

47,7

106

50

–

79,6

98

25

60

40

63,6

–

26

63,6

530

30

127

–

99

20

80

50

127

–

45

47,7

106

–

63,6

45,5

100

30

70

30

127

–

30

–

79,6

–

63,6

–

101

25

90

30

222

–

30

–

79,6

30

127

–

102

30

100

30

254

79,6

45

47,7

106

30

–

79,6

103

20

110

30

127

–

26

63,6

530

–

222

159

104

25

120

40

63,6

–

56

185

159

50

127

–

105

20

130

40

127

159

45

47,7

106

40

222

–

106

25

140

30

127

–

26

63,6

530

20

–

–

107

30

150

30

191

106

60

–

63,7

30

127

–

108

25

0

40

63,6

–

60

–

63,7

30

127

–

109

30

-10

40

191

159

30

–

79,6

30

127

–

110

20

-20

30

127

–

60

–

63,7

–

222

159

111

20

-30

30

127

159

56

185

159

20

222

–

112

25

-40

30

127

–

60

–

63,7

20

–

–

113

20

-45

30

191

106

30

–

79,6

30

127

–

114

20

-50

30

222

–

60

–

63,7

30

127

–

115

30

-60

30

200

106

26

63,6

530

30

127

–

116

20

-70

40

191

159

60

–

63,7

30

127

–

117

25

-80

30

127

–

56

185

159

20

–

–

118

25

-90

20

127

–

45

47,7

106

50

–

–

119

20

0

50

127

–

56

185

159

–

222

159

120

30

10

30

254

79,6

56

185

159

30

127

–

121

20

0

30

127

–

30

–

79,6

20

–

–

122

30

90

40

63,6

–

30

–

79,6

30

127

–

123

20

135

30

127

–

26

63,6

530

20

–

–

124

25

100

30

222

–

26

63,6

530

30

127

–

125

30

-10

40

63,6

–

56

185

159

50

127

–

126

30

-20

60

159

–

45

47,7

106

–

–

31,8

127

20

-30

40

63,6

–

30

–

79,6

30

127

–

128

25

-40

20

127

106

45

47,7

106

40

191

–

129

30

-45

20

–

159

26

63,6

530

60

254

–

130

20

-50

40

63,6

–

45

47,7

106

50

–

79,6

131

20

-60

40

191

159

30

–

79,6

30

127

–

132

30

-70

30

–

79,6

45

47,7

106

60

–

39,8

133

20

-80

40

63,6

–

26

63,6

530

30

127

–

134

20

-90

40

63,6

–

60

–

63,7

30

127

–

135

20

10

20

–

159

30

–

79,6

60

254

–

136

30

20

20

–

159

60

–

63,7

60

254

–

137

25

30

20

127

106

56

185

159

40

191

–

138

25

40

–

–

159

30

–

79,6

30

127

–

139

30

50

30

222

–

30

–

79,6

30

127

–

140

20

60

30

127

–

60

–

63,7

20

–

–

141

30

70

40

159

–

56

185

159

–

–

25,5

142

30

80

30

127

–

26

63,6

530

–

63,6

–

143

25

90

30

191

106

60

–

63,7

30

127

–

144

25

100

30

200

106

26

63,6

530

30

127

–

145

30

110

30

127

–

60

–

63,7

–

63,6

–

146

20

120

30

127

–

56

185

159

20

–

–

147

25

130

30

254

79,6

45

47,7

106

30

–

79,6

148

20

140

40

63,6

–

56

185

159

50

127

–

149

20

150

20

127

–

45

47,7

106

50

–

–

150

20

0

30

254

79,6

56

185

159

30

127

–

Приложение