Расчет методом эквивалентного генератора
Найдем токи в ветви ab (рисунок 38). Для определения ЭДС генератора
разомкнем ветвь ab и упростим полученную цепь (рисунок 40) путем замены параллельных ветвей z4, z5 и z7 ,z8 на эквивалентные (рисунок 41).
Рисунок 40
Сопротивления (рисунок 41) определяются следующим образом:
Напряжение найдем из уравнения
Неизвестные токи определим по методу контурных токов:
В результате вычисления на ЭВМ, получим:
Тогда
Рисунок 41
Схема для определения внутреннего сопротивления эквивалентного генератора ZГ приведена на рисунке 42. Упростим схему путем преобразования треугольника сопротивлений в звезду Z9, Z10, Z11 (рисунок 43):
Рисунок 42 Рисунок 43
Тогда величину ZГ определим как входное сопротивление цепи (рисунок 43) относительно зажимов ab:
Другой путь расчета ZГ состоит в определении тока короткого замыкания в ветви ab (рисунок 44), тогда
Система уравнений по методу контурных токов для определения имеет вид
Подставив численные значения, получим:
В результате вычислений на ЭВМ, получим:
Тогда сопротивление эквивалентного генератора равно
Окончательно определяем ток в цепи (рисунок 38):
Рисунок 44
Задание на расчетно-графическую работу
Шифр задания состоит из трех чисел – номеров строк из табл. 5-7. Все три числа шифра соответствуют порядковому номеру студента в журнале (номеру 11 соответствует 1 вариант, 12 – 2 вариант, и т.д.). При решении задачи необходимо:
1. Используя данные табл. 5, 6, найти все токи электрической цепи:
а) методом контурных токов;
б) методом узловых потенциалов.
2. Составить баланс мощности.
3. Рассчитать ток в одной из ветвей цепи методом эквивалентного генератора. Номер ветви выбирается по первой цифре шифра.
Таблица 5
Вариант | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() |
Таблица 6
Вариант | Z1, Ом | Z2, Ом | Z3, Ом | Z4, Ом | Z5, Ом |
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | 12 | 12 | ![]() | |
8 | ![]() | ![]() | 15 | ![]() | |
![]() | ![]() | 4 | ![]() | ||
![]() | ![]() | 12 | ![]() | 12 | |
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ||
14 | 16 | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | 9 | ![]() | 14 | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | 12 | 12 | ![]() |
Продолжение таблицы 6
Вариант | Z6, Ом | Z7, Ом | Z8, Ом | Z9, Ом | Z10, Ом |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | 10 | ![]() | ||
15 | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | 12 | 12 | ![]() | |
8 | ![]() | ![]() | 15 | ![]() | |
![]() | ![]() | 4 | ![]() | ||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ||
![]() | ![]() | ![]() | |||
![]() | ![]() | 9 | ![]() | ||
![]() | ![]() | ![]() | ![]() | ![]() | |
![]() | ![]() | 12 | 12 | ![]() |
Таблица 7
Вариант | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Номер рисунка | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 |
Вариант | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
Номер рисунка | 54 | 53 | 52 | 51 | 50 | 49 | 48 | 47 | 46 | 45 |
Рисунок 45 Рисунок 46
Рисунок 47 Рисунок 48
Рисунок 49 Рисунок 50
Рисунок 51 Рисунок 52
Рисунок 53 Рисунок 54
Задание №3. Расчет характеристик трехфазного трансформатора
Трехфазный трансформатор имеет номинальную мощность и номинальные линейные напряжения U1H и U2H, напряжение короткого замыкания UK, мощность короткого замыкания PK, мощность холостого хода PX. Обмотки соединены звездой. Ток холостого хода составляет К процентов от номинального тока. Нагрузка чисто активная.
Методические указания к решению 3-ей задачи
1. Определим номинальные токи в обмотках:
Токи в обмотках при коэффициенте загрузи β=0,8:
Ток холостого хода первичной обмотки:
2. Коэффициент мощности:
- при холостом ходе трансформатора
- в номинальном режиме
P1H=P2H+PK+P0,
где
cosφ2H=1, т.к. нагрузка активная
- при коэффициенте загрузки β=0,8
P1=P2+PK+P0
3. Коэффициент полезного действия
- в номинальном режиме
- при коэффициенте загрузки β=0,8
Задание на расчетно-графическую работу
Используя данные из таблицы 8 определить:
1. Номинальные токи в обмотках и токи при коэффициенте загрузки β=0,8.
2. Коэффициент мощность при холостом ходе, при номинальной нагрузке и при β=0,8.
3. К.П.Д. трансформатора при тех же режимах.
Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в журнале (номеру 21 соответствует 1 вариант, 22 – 2 вариант, и т.д.).
Таблица 8.
Вариант | Sном, ![]() | U1ном,В | U2ном,В | uk, % | Pk, Вт | P0, Вт | К, % |
5,5 | |||||||
5,2 | |||||||
4,7 | |||||||
4,8 | |||||||
5,6 | |||||||
4,6 | |||||||
5,5 | |||||||
4,8 | |||||||
5,5 | |||||||
4,5 | |||||||
4,7 | |||||||
5,6 | |||||||
Список использованной литературы
1. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи [Текст]: учебник / Л. А. Бессонов. - Изд. 11-е, испр. и доп. - М.: Гардарики, 2006. - 701 с.: ил.
2. Теоретические основы электротехники [Текст]: учеб. для вузов. В 3 т. Т. 3 / К. С. Демирчян, Л. Р. Нейман, Н. В. Коровкин, В. Л. Чечурин. - 4-е изд., доп. - СПб.: Питер, 2004. - 377 с.: ил. - (Учебник для вузов).
3. Рекус, Г.Г. Основы электротехники и электроники в задачах с решениями [Текст]: учеб. пособие для вузов / Г. Г. Рекус. - М.: Высш. шк., 2005. - 343 с.: ил.
4. Бессонов, Л.А. Теоретические основы электротехники. Электромагнитное поле [Текст]: учебник / Л. А. Бессонов. - 10-е изд., стер. - М.: Гардарики, 2003. - 317 с.: ил.
5. Инкин, А.И. Электромагнитные поля и параметры электрических машин [Текст]: учеб. пособие для вузов / А. И. Инкин; Новосибир. гос. тех. ун-т. - Новосибирск: ЮКЭА, 2002. - 464 с.: ил.
6. Теоретические основы электротехники [Текст]: учеб. для вузов. В 3 т. Т. 1 / К. С. Демирчян, Л. Р. Нейман, Н. В. Коровкин, В. Л. Чечурин. - 4-е изд., доп. - СПб.: Питер, 2004. - 463 с. : ил. - (Учебник для вузов).
7. Коровкин, Н.В. Теоретические основы электротехники. Сборник задач [Текст]: учеб. пособие для вузов / Н. В. Коровкин, Е. Е. Селина, В. Л. Чечурин. - СПб.: Питер, 2004. - 512 с.: ил. - (Учебное пособие).
8. Сборник задач по теоретическим основам электротехники [Текст]: учеб. пособие для вузов / Л. А. Бессонов, И. Г. Демидова, М. Е. Заруди и др.; под ред. Л.А. Бессонова. - 4-е изд., перераб. и испр. - М.: Высш. шк., 2003. - 528 с.: ил.