Построение векторной диаграммы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 17 Июня 2013 в 21:53, курсовая работа

Описание

1.1 Составление на основании законов Кирхгофа системы уравнения для определения токов во всех ветвях схемы
В данной цепи 4 узла, 6 ветвей, 6 неизвестных токов. Направление токов и обхода контуров выбираются произвольно. По двум законам Кирхгофа нужно записать 6 уравнений, так как 6 неизвестных токов. По первому – 3 уравнения, так как узлов – 4; по второму – 3 уравнения, так как 6-3=3

Содержание

1 Задача 1 (Расчёт цепи постоянного тока)
1.1 Составление на основании законов Кирхгофа системы уравнения
1.2 Определение токов методом контурных токов
1.3 Составление баланса мощности
1.4 Определение токов методом эквивалентного преобразования
1.5 Определение токов методом узлового напряжения
1.6 Определение токов методом наложения
2 Задача 2 (Расчет цепи переменного тока)
3 Задача 3 (Расчет трёхфазной цепи)
3.1 Определение токов трёхфазной цепи при соединении потребителей звездой
3.2 Определение токов трёхфазной цепи при соединении потребителей треугольником
3.3 Построение векторной диаграммы
4 Литература
5 Перечень используемых ГОСТов

Скачать (331.76 Кб) Сколько стоит заказать работу?

Работа состоит из 1 файл

Курсовая по тоэ.docx

— 334.91 Кб (Скачать документ)

I₃ = = = = = =0,482- j0.291= e ^jarctg = 0,562 e^j-31,1 ,A

Проверка по первому закону Кирхгофа

I₂ + I₃ = I₁

2.797+j0.888 +0,482- j0.291=3,222 + j0.596 ,A

3.279 + j0.596 = 3.222 + j0.596 ,А

Активные мощности в цепи

P₁ = I₁² R₁= 3,276² 5 = 53,66 Вт

P₂ = I₂² R₂= 2,934² 10 = 86,083 Вт

P₃ = I₃² R₃= 0,562² 80 = 25,267 Вт

P = P₁ + P₂ + P₃= 53,66 +86,083 +25,267 =167,01ВтИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 2-360331-0101. 0296 ПЗ

Реактивные мощности в цепи

Q₁ = I₁² X_L1 =3.276² 5 = 53,66 Bap

Q₂ = I₂² X_C2 =2,934² 10 = 86,083 Bap

Q₃ = I₃² X_L3 = 0,562² 10 = 3,158 Bap

Q = Q₁ +Q₃ - Q₂ = 53,66 -86,083 +3,158 = -29,265 Bap

Полная мощность в цепи

S = U I₁ =50 (3,222 –j0,596) = 161,1 –j29,8 ,BA

Для построения векторной диаграммы выбираем масштабы тока и напряжения

m_I =2,5 A/см m_U = 5 B/см

Длины векторов

L_I1 = 13,1 см L_U1 = 5,3 см

L_I2 = 11,7 см L_U23 = 8,3 см

L_I3 = 2,2 см

Векторная диаграмма имеет вид (приложение 3,рисунок 1) (приложение 3,рисунок 2)

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 2-360331-0101. 0296 ПЗ

3 Задача 3 (Расчет трёхфазной цепи)

3.1 Определение токов трёхфазной цепи при соединении потребителей звездой

Схема соединения Дано: U_л = 380 В; R₁ =8 Ом; R₂ = 8 Ом;

R₃ = 7 Ом; X_С1 = 6 Ом;

X_С2 = 4 Ом; X_L3 = 6 Ом;

Рисунок 4 – Схема соединения потребителей звездой

Полные сопротивления фаз

Z_A = R_A – jX_CA=8 – j6 = e ^jarctg= 10 e ^-j36,8

Z_B = R_B –jX_CB =8 – j4 = e ^{jarctg
= 8,}994 e ^–j26.5 ,Ом

Z_C = R_C +jX_LB =7 + j6 = e^{jarctg = 9.219} e ^j40.6 ,ОмИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 2-360331-0101. 0296 ПЗ

Фазные напряжения

U_Ф= 220 В

U_A = 220 B U_B= 220 e^–j120 В U_C = 220 e ^j120 В

Фазные токи

I_A = = =22e ^j36.8 = 22(cos 36.8+jsin36.8)= 22(0.8+j0.599) =

= -17.6+j13.178, A

I_B = = ^{= 2}4.597 e ^{j(
-120+26.5)} = 24.597e^–j93.5 =24.597(cos(-93.5) + +jsin(-93.5)) = 24.597(-0,061 + j(-0.998)) = -1.5 – j24.547,А

I_C = ₌ ⁼23.863e ^j(120-40.6) = 23.863e ^j79.4=23.863(cos 79.4+ jsИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 2-360331-0101. 0296 ПЗ

in 79.4) =

= 23.863(0,183+ j0,982) = 4.366 + j23.433,А

Ток в нулевом проводе

I_N = I_A + I_B + I_C

I_N = 17.6 + j13.178 + (-1.5) – j24.547 + 4.366 + j23.433= 20.466+j12.064 = e ^{jarctg
=}23.757 e ^j30.5, A

Для построения векторной диаграммы выбираем масштабы тока и напряжения

m_U = 20B/см m_I = 6 A/см

Длины векторов

L_Uф = 5,5 см = L_UA = L_UB = L_UC L_IA = 3,6 см L_IC = 3,9 см

L_IB = 4 см L_IN = 3,9 см

Векторная диаграмма имеет вид (приложение 4,рисунок 1)

Активные мощности фаз и соединений

P_A = I_A² R_A = 21,986² 8 = 3867,073 Bт

P_B = I_B² R_B = 24,597² 8 = 4840,099 Вт

P_C = I_C² R_C = 23,863² 7 = 3986,099 Вт

P = P_A + P_B + P_C = 3867,073+ 4840,099+3986,099= 12693,271 Вт

Реактивные мощности фаз и соединений

Q_A = I_A² X_A = 21.986² 6 = 2900.305 Вар

Q_B = I_B² X_B = 24.597² 4 = 2420.049 Вар

Q_C = I_C² X_C = 23.863² 3 = 3416.656 Вар

Q = Q_A + Q_B + Q_C = -2900.305 – 2420.049 + 3416.656= -1903.698 Вар

Полные мощности фаз и соединенийИзм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 2-360331-0101. 0296 ПЗ

S_A =U_A I_A= 220 21,986e ^{– j36,8}=4836,92e ^{–
j36,8}=4836,92(cos(-36.8)+jsin(-36.8))= =4836.92(0.8– j0.599)= 3869.536– j2896.775 ВА

S_B = U_B I_B = 220 e ^{– j120} 24.597 e ^j93.5 = 5411.34 e ^j-26.5 =5411.34 (cos(-26.5)+

+jsin(-26.5)) = 5411.34(0.894 – j0.446) = 4837.737 – j2413.457 BA

S_C = U_C I_C = 220 e ^j120 23.863 e ^–j79.4 =5249.86 e ^j40.6 = 5249.86(cos40.6 +

+jsin 40.6) =5249.86(0.759 + j0,65) = 3984.64 + j3412.409 ,ВА

S = = = 12834.964 ВА

Задача 3 (Расчет трёхфазной цепи)

Определение токов трёхфазной цепи при соединений потребителей треугольником

Схема соединения

Дано: U_Л = 220 В; R_AB = 4 Ом;

R_BC = 3 Ом; R_CA = 11.5 Ом;

X_AB = 3 Ом; X_BC = 4 Ом;

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 2-360331-0101. 0296 ПЗ

Z_CA=7.65 Ом.

Рисунок 5 – Схема соединения потребителей треугольником

Полные сопротивления фаз

Z_AВ = R_AB +jX_AB = 4 + j3 = e ^jarctg = 5 e ^j41 Ом

Z_BC = R_BC - X_BC= = 3 – j4 = e ^arctg⁼ 5 e^-j59 Ом

Z_CA = R_CA = 11,5 + j7.65 = e ^arctg = 13.812 e ^j37.3 Ом

Фазные напряжения

U_AB = 220 B; U_BC = 220 е ^{- j120} B; U_CA = 220 e^j120 B

Фазные токи

I_AВ = = ⁼ 44 e ^{– j41} = 44(cos (-40.9) + j sin (-40.9)) =

=44(0,755 – j0,0.654) = 33.22 – j28.776 ,А

I_BС = = ⁼ = = 44 (cos(-61) + j sin(-61)) = =44(0,484 – j0,654)= 33.22 – j 28.776 ,А Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 2-360331-0101. 0296 ПЗ

I_CА = = ⁼ = 15.928 (cos82.7 + jsin82.7) =

=15.928(0.127 + j 0.991)= 2.022 + j 15.784 ,А

Линейные токи

I_A = I_AВ - I_CА = (33.22 – j28.776) – (2.022 + j15.784) = 31.198 – j44.56=

= e ^jarctg ⁼ 54.395 e ^{– j55} ,А

I_В = I_ВС – I_АВ = (21.296 – j38.456) – (33.22 – j28.776)= -11.924 – j9.68= = e ^jarctg ⁼ 15.358 e ^j219, A

I_С = I_СА – I_ВС = (2.022 + j15.784) – (21.296 – j38.456) = -19.274 + j54.24=

= e ^jarctg ⁼ 57.562 e ^j110А

Для построения векторной диаграммы выбираем масштабы тока и напряжений

m_U = 40 B/см m_I = 10 A/см

Длины векторов

L_U = 5.5 см = L_UAВ = L_UBС = L_UCАL_IA =5.4см L_IAB = 4.4 см

L_IB = 1.5 см L_IBC = 4.4 см

L_IC = 5.7см L_ICA = 1.5 см

Векторная диаграмма имеет вид (приложение 4,рисунок 2)

Активные мощности фаз и соединений

P_AВ = I_AВ² R_AВ = 44²4 = 7744 Вт

P_BС = I_BС² R_BС = 44² 3 = 5808 Вт

P_CА = I_CА² R_CА = 15.928² 11.5 = 2917.563 Вт

P₌P_AВ + P_BС + P_CА = 7744 + 5808 + 2917.563 = 16469.563 Вт

Реактивные мощности фаз и соединений Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

КР 2-360331-0101. 0296 ПЗ

Q_AВ = I_AВ² X_AВ = 44² 3 = 5808 Вар

Q_BС = I_BС² X_BС = 44² 4 = 7744 Вар

Q_CА = I_CА² X_CА = 15.928² = 1940 Вар

Q₌Q_AВ + Q_BС + Q_CА = 5808 – 7744 + 1940 = 4 Вар

Полные мощности фаз и соединений

S_AВ = U_AВ I_AВ = 220 44 e ^j40.9 = 9680 e ^j40.9 = 9680 (cos 40.9 + jsin 40.9) =

=9680 (0.755 + j0.654) = 7308.4 + j6330.72 ,ВА

S_BС = U_BС I_BС = 220 e^{– j120} 44 e ^j61 =6980 e ^j-59 = 9680 (cos(-59) + jsin(-59))= =9680 (0,515 – j0,857)= 4985.2 – j8295.76 ,ВА

S_CА = U_CА I_CА =220 e ^j120 15.928 e ^–j82.7 =3504.16 e ^j37.3 = 3504.16 (cos 37.3 + +jsin 37.3) = 3504.16 (0.795 +j0.605)= 2785.807 + j2123.48 ,ВА

S₌₌ = 16469.563 ВА

Информация о работе Построение векторной диаграммы