Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электрические-621.3.Э45.doc
Скачиваний:
78
Добавлен:
17.08.2019
Размер:
5 Мб
Скачать
☆

2.7. Задачи для самостоятельной работы

2.7.1. Задача на расчет параметров установившегося режима

Условие задачи. Заданы вторичные параметры однородной двухпроводной линии при частоте f = 104 Гц:

Длина линии – 100 км. Напряжение в конце разомкнутой линии В. Определить напряжение и ток в начале линии.

Эта задача является обратной к рассматриваемой в подразд. 2.1, поэтому для ее решения надо воспользоваться соотношениями (1.17) или (1.20). При использовании выражения (1.20) вычисления значений гиперболических функций удобно проводить с помощью формул (1.18). Необходимо обратить внимание на то, что линия находится в режиме холостого хода (I2 = 0).

Ответ: А.

2.7.2. Линия в режиме согласованной нагрузки

Условие задачи. Однородная линия длиной l = 10 км имеет следующие первичные параметры:

На входе линии действует синусоидальное напряжение с частотой f = 800 Гц. Провести расчет коэффициента отражения ρ, входного сопротивления линии Zвх, напряжения и тока в конце линии, а также мощностей и в начале и в конце линии для режима согласованной нагрузки.

Ответ: i2 = 0,26sin(ωt+13,6º), А; =27,98e–j41,1º, В·А; =12,05e–j41,1º, В·А.

2.7.3. Линия без потерь

Условие задачи. Линия без потерь имеет первичные параметры r0 = 0; g0 = 0; Определить вторичные параметры линии, напряжение и ток , мощности P1 и P2 при чисто активной нагрузке Zн = 500 Ом. Построить график распределения действующего значения напряжения U(y) при условии f = 600 Гц; ℓ = 120 км.

Ответ: В; мА;

P1 = 0,288 Вт; P2 = 0,288 Вт.

Рис. 2.3. График распределения действующего значения напряжения вдоль линии

2.7.4. Расчет установившегося режима линии постоянного тока

Условие задачи. Воздушная линия имеет следующие параметры: ℓ = 150 км; r0 = 0,7 Ом/км; L0 = 5,8·10–3 Гн/км; С0 = 25,5·10–9 Ф/км; g0 = 0,5·10–6 См/км. На входе линии действует постоянное напряжение U1 = 100 В. Определить напряжение U2 и ток I2 в конце линии, входную и выходную мощности, а также потери мощности в линии и коэффициент полезного действия линии. Линия нагружена на сопротивление rн = 250 Ом.

Ответ: U2 = 70,2 В; I2 = 0,281 А; η = 68,6 %.

3. Индивидуальное задание

Условие задачи. Первичные параметры цепи (ro, Lo, go, Co), частота f, длина l, комплексные значения напряжения и тока в конце линии, сопротивление нагрузки Zн заданы в табл. 3.1.

В контрольной работе необходимо выполнить следующее:

рассчитать напряжение и ток в начале линии, активную P и полную мощности в начале и в конце линии, а также КПД линии;

полагая, что рассчитываемая линия стала линией без потерь (ro = go = 0), а нагрузка на конце линии стала активной и равной модулю комплексной нагрузки, определить напряжение и ток в начале линии, а также длину электромагнитной волны λ;

для линии без потерь построить график распределения действующего значения напряжения вдоль линии в функции координаты y.

Таблица 3.1

Исходные данные для расчета цепи с распределенными параметрами

Вариант

f, Гц

l, км

ro,

Ом/км

Сo,

Ф/км

Lo,

Гн/км

go,

См/км

, В

, мА

Zн, Ом

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1

300

200

5,5

20

6

0,65

–

2

900

57

19,2

14,8

10,8

1,55

88

–

3

8000

12,7

194,4

3,2

15

0,41

–

4

6500

14,9

204

2,8

8,54

2,1

25,4

–

5

1000

91,5

12,6

7,2

6,7

1

–

6

4000

21,35

33,4

19

2,66

3

42

–

7

1800

47,1

108

3,4

14,16

0,95

–

8

9000

11,5

108

8,2

10,4

0,92

32

–

9

800

130

10,2

6,8

7,08

0,9

–

10

700

149

14,6

8,2

3,04

0,675

42,3

–

11

500

282

10

4,8

5,08

0,675

70,5

–

12

1000

125

20

5,9

8,32

0,75

–

13

10000

7,5

58

11,5

4,24

1,02

48,8

–

14

3550

23,7

78,6

8,1

7,05

1,75

–

15

1500

103,5

24

5,3

4,6

0,0875

–

Окончание табл. 3.1

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

16

3000

40

40

6

8,2

1,25

–

17

1200

40

75,6

9,52

11,55

1,2

15

–

18

7000

14,2

180,4

6,11

7,6

2,25

–

19

1200

142

12,4

5

4,8

0,8

28,2

–

20

800

157,5

11,6

6,5

7,6

0,7

–

21

600

100

11

20

6

1,3

120

–

22

900

93

14,4

7,4

8,1

0,725

–

23

8000

18

97,2

3,2

7,5

0,41

42,3

–

24

3250

21

102

5,6

8,54

2,1

–

25

2000

45,75

25,2

7,2

6,7

2

44

–

2 6

4000

21,35

66,8

9,5

5,32

1,5

–

27

1800

66,7

54

3,4

7,08

0,95

16,9

–

28

9000

18,4

81

4,1

7,8

0,46

–

29

1600

65

20,4

6,8

7,08

1,8

48

–

30

350

210

7,3

16,4

3,04

0,675

–

Библиографический список

1. Теоретические основы электротехники: учебник. В 3 т. Т.2. Теория линейных электрических цепей / К. С. Демирчян, Л. Р. Нейман и др. М.: Питер, 2004. 575 с.

2. Немцов М. В. Электротехника: Учебное пособие / М. В. Немцов, И. И. Светлакова. Ростов-на-Дону: Феникс, 2004. 572 с.

3. Прянишников В. А. Теоретические основы электротехники: Учебное пособие / В. А. Прянишников. СПб: Корона-принт, 2004. 336 с.

4. Попов В. П. Основы теории цепей: Учебник / В. П. Попов. М.: Высшая школа, 2000. 576 с.

5. Частоедов Л. А. Электротехника: Учебное пособие / Л. А. Частоедов / УМК МПС России. М., 2004. 463 с.

6. Теоретические основы электротехники: Методические указания и контрольные задания для студентов технических специальностей вузов / Л. А. Бессонов, И. Г. Демидова и др. М.: Высшая школа, 2001. 159 с.

70

Учебное издание

КОМЯКОВ Александр Анатольевич, ПАШКОВА Наталья Викторовна,

ПОНОМАРЕВ Антон Витальевич, ТЭТТЭР Александр Юрьевич

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ С РАСПРЕДЕЛЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ

Учебное пособие

Редактор Н. А. Майорова

Корректор Д. А. Волнина

***

Подписано в печать .01.2012. Формат 60 × 84 1/16.

Плоская печать. Бумага офсетная. Усл. печ. л. 4,4. Уч.-изд. л. 5,0.

Тираж 300 экз. Заказ .

**

Редакционно-издательский отдел ОмГУПСа

Типография ОмГУПСа

*