Математика Электротехника Лабораторные по электронике Строительная механика Машиностроительное черчение Атомная энергетика Ядерные реакторы История искусства На главную

Примеры выполнения курсовой работы по электротехнике

Графический метод расчета цепи со смешанным соединением нелинейных элементов

Аналогично предыдущему пункту рассмотрим расчет нелинейной цепи постоянного тока со смешанным соединением элементов на конкретном примере.

Пример 3.2. Расчёт нелинейной цепи со смешанным соединением элементов

В цепи, изображённой на рисунке 3.7, известно входное напряжение U и заданы вольт-амперные характеристики нелинейных элементов r1, r2, r3. Требуется определить токи во всех ветвях, если  U = Uвх = 9 В.

 Решение. Начинаем расчет с построения на рисунке 3.8 в одной системе координат ВАХ всех элементов цепи (r1, r2, r3).

 Рисунок 3.7 – Схема нелинейной цепи постоянного тока со смешан ным соединением элементов Электрическая цепь с параллельным соединением элементов R, L и С

Далее строим эквивалентную ВАХ резисторов r2 и r3, включенных параллельно. Для этого на оси напряжений выбираем точки (удобно выбрать все оцифрованные). Из каждой точки мысленно проводим перпендикуляр к оси напряжений. В качестве примера на рисунке перпендикуляр восстановлен из точки (7 В). На перпендикуляре суммируем два отрезка. Один из них заключен между осью U и точкой пересечения перпендикуляра с ВАХ I2 = f(U2) (отрезок 1). Второй заключен между осью U и точкой пересечения перпендикуляра с ВАХ I3 = f(U3) (отрезок 2). Точка А, получаемая в результате суммирования на данном перпендикуляре отрезков 1 и 2, находится на эквивалентной ВАХ (I2 +I3) = f(Uab) резисторов r2 и r3. Выполнив рассмотренную операцию суммирования отрезков для каждого перпендикуляра, мы имеем ряд точек. Соединив эти точки линией, получаем эквивалентную ВАХ резисторов r2 и r3 (I2 +I3) = f(Uab).

Затем выбираем точки на оси токов и мысленно проводим из них перпендикуляры к этой оси. На рисунке в качестве примера восстановлен перпендикуляр из точки 4,6 mА. На перпендикуляре суммируем два отрезка. Один заключен между осью токов и точкой пересечения перпендикуляра с ВАХ (I2 +I3) = f(Uab) (отрезок 3), а второй находится между осью токов и точкой пересечения перпендикуляра с ВАХ I1 = f(U1) (отрезок 4). После суммирования получаем на этом перпендикуляре точку В. Выполнив суммирование отрезков на всех перпендикулярах к оси токов, имеем ряд точек. Соединяем эти точки линией и получаем эквивалентную ВАХ всей цепи I1 = f(U). Применение законов Кирхгофа Теория электрических цепей

Рисунок 3.8 – Графический метод расчета нелинейной цепи со смешанным соединением элементов

Для определения токов ветвей из точки на оси напряжений, соответствующей заданному входному напряжению (в нашем примере Uвх = 9 В), строим перпендикуляр к этой оси. Находим место пересечения перпендикуляра с ВАХ I1 = f(U) всей цепи (точка С). Ордината этой точки есть ток I1, протекающий в первой ветви через резистор r1 (в нашем примере I1 = 5,7 mА). Опускаем из точки С на ось токов перпендикуляр. Место пересечения его с ВАХ (I2 +I3) = f(Uab) резисторов r2 и r3 дает нам точку D. Абсцисса этой точки есть напряжение на разветвленном участке цепи (в нашем примере Uab = 4,3 В). Из точки D проводим перпендикуляр на ось напряжений. В местах пересечения его с ВАХ I2 = f(U2) и ВАХ I3 = f(U3) ставим точки Е и F. Ординаты этих точек есть токи I2 и I3 (в нашем примере I2 = 2,1 mА, I3 = 3,6 mА). Таким образом, I1= 5,7 mА, I2 = 2,1 mА, I3 = 3,6 mА. На рисунке путь от заданного напряжения до искомых токов обозначен стрелками.

4.4.5.9. Действующее значение фазной ЭДС эквивалентной системы (Ec) в киловольтах следует определять с учетом потерь напряжения в линии переменного тока от активной и реактивной мощностей, расходуемых на преобразование энергии

, (79)

где Us - фазное напряжение на шинах переменного тока преобразовательной подстанции (выпрямительной или инверторной), равное номинальному напряжению, кВ;

XL - индуктивное сопротивление линии переменного тока на стороне выпрямительной или инверторной подстанции, Ом.

4.4.5.10. Действующее значение фазного напряжения на шинах переменного тока преобразовательной подстанции (Us) в киловольтах при известной ЭДС системы следует определять по формуле

, (80)

где ; .

4.4.6. Изменение параметров режима электропередачи при коротком замыкании в линии постоянного тока

4.4.6.1. Результаты расчета переходного процесса в выпрямителе, полученные с помощью ЭВМ, приведены в приложении 10. Эти кривые отражают типовой характер протекания процессов.

 


На главную