Кафедра электротехники. Методика расчета электрических цепей

Быстрые реакторы
с жидкометаллическим охлаждением
БРЕСТ-2400
Проект быстрого реактора
со свинцовым теплоносителем
Активная зона реактора
Канал нормального и аварийного
расхолаживания
Главный циркуляционный насос (ГЦН)
Примеры решения задач по математике
Примеры контрольной работы
Аналитическая геометрия
Дифференциальное исчисление функции
одной переменной
Дифференциал функции
Теоремы о среднем
Раскрытие неопределенностей
Исследование функции на экстремум
Векторная функция скалярного аргумента
Производная функции, заданной
параметрически
Интегральное исчисление
Определенный интеграл
Интегрирование по частям
Вычисление объемов тел
Производная по направлению
Кратные интегралы
Вычисление двойного интеграла
Тройной интеграл
Цилиндрическая система координат
Геометрические и физические приложения
кратных интегралов
Уравнение линии на плоскости
Кривые второго порядка
Системы координат
Аналитическая геометрия
Линейная алгебра
Векторная алгебра
Математический анализ
Числовая последовательность
Пределы
Комплексные числа
Элементы высшей алгебры
Решение задач по физике, электротехнике
Электрические токи
Расчет электрических цепей
Контрольная по физике
Контрольная по электротехнике
Лабораторные работы по электротехнике
Задачи для самостоятельного решения
Общие свойства гармонических колебаний
Затухающие колебания
Амплитудные и фазовые соотношения
между колебаниями
Вынужденные колебания. Резонанс
Найти действующее значение тока
Плотность потока энергии
Интерференция света
Условия наблюдения интерференции.
Дифракция света
Угловая дисперсия
Поляризация света
Плоскополяризованный монохроматическый
свет
Ответы на билеты к экзамену по физике
Криволинейное движение
Закон всемирного тяготения
Определить плотность смеси газов
Искусство
Курс занятий по технике рисунка и живописи
Архитектура Зимнего дворца
История искусства
Сопромат
Выполнение курсовой
Информатика
Информационная безопасность
Начертательная геометрия
и инженерная графика
Начертательная геометрия

Машиностроительное черчение

Электротехника - область науки и техники, использующей электрическое и магнитное явления для практических целей. История развития этой науки занимает два столетия. Она началась после изобретения первого электрохимического источника электрической энергии в 1799 г. Именно тогда началось изучение свойств электрического тока, были установлены основные законы электрических цепей, электрические и магнитные явления стали использоваться для практических целей, были разработаны первые конструкции электрических машин и приборов. Жизнь современного человека без использования электрической энергии немыслима.

Приемники электрической энергии Приемники электрической энергии делятся на пассивные и активные. Пассивными называют приемники в которых не возникает ЭДС. Вольтамперные характеристики пассивных приемников проходят через начало координат. При отсутствия напряжения ток этих элементов равен нулю. Основной характеристикой пассивных элементов является сопротивление. Пассивные элементы, сопротивление которых не зависит от приложенного напряжения называются линейными. Реально таких элементов не существует. Но весьма близки к ним резисторы, реостаты, лампы накаливания и др. Зависимость напряжения от тока в таких элементах определяется законом Ома, т.е. U = IR, где R - сопротивление элемента. Эта зависимость не меняется, если напряжение и ток - переменное.

Синусоидальный ток. Формы его представления

Представление синусоидального тока (напряжения) радиус - вектором. При анализе состояния электрических цепей переменного тока возникает необходимость вычисления суммы или разности колебаний одинаковых частот, но с разными амплитудами и начальными фазами. Решать такую задачу с помощью рассмотренной формы представления (т.е. с помощью тригонометрических функций) достаточно трудно.

Источники электрической энергии. Одной из основных характеристик источников электрической энергии является ЭДС. Количественно ЭДС характеризуется работой А, которая совершается при перемещении заряда в 1 Кл в пределах источника

Энергетические характеристики электрических цепей синусоидального тока

Комплексное представление синусоидальных токов и напряжений позволяет совместить простоту и наглядность векторного представления с точностью представления действительными функциями времени

Комплексное сопротивление и проводимости элементов электрических цепей

Проведем сложение векторов

Выражение мощности в комплексной форме Широкое применение комплексного представления тока и напряжения в процессе анализа электрических цепей предполагает найти комплексное представление для активной, реактивной и полной мощности. На первый взгляд эта задача не должна вызывать затруднений. Достаточно в выражение для мощности подставить комплексные ток и напряжение.

Методика расчёта линейных электрических цепей переменного тока

Метод активных и реактивных составляющих токов Этот метод предусматривает использование схемы замещения с последовательным соединением элементов. В данном случае три параллельные ветви рассматриваются как три отдельные неразветвлённые цепи, подключенные к одному источнику с напряжением U. Поэтому в начале расчёта определяем полные сопротивления ветвей

Метод проводимостей

Расчёт сложных цепей переменного тока символическим методом Комплексные числа Для расчёта электрических цепей переменного тока с применением комплексных чисел необходимо знать формы их выражения. Алгебраическая форма имеет вид: А = а + jb (3.1) где а – вещественная часть, b – мнимая часть, j =  – мнимая единица.

Метод узловых и контурных уравнений Сущность метода состоит в составлении системы уравнений по первому и второму законам Кирхгофа. Расчёт производим в следующем порядке. По первому закону составляем (n – 1) независимых уравнений, где n – количество узлов в схеме. Выбираем узел А.. По второму закону нам остаётся составить два уравнения, так как число уравнений в системе должно быть равно количеству неизвестных токов, а их три. Направления токов в ветвях выбираются произвольно. Направления обхода контуров принимаем (услов- но) по часовой стрелке. Таким образом, система уравнений в комплексной форме включает в себя одно уравнение, составленное по первому закону Кирхгофа и два уравнения, составленные по второму закону

Действия с комплексными числами на этих калькуляторах выполняются в алгебраической форме. Однако они позволяют переводить комплекс из алгебраической формы в показательную и наоборот.

Характеристики и параметры цепей переменного тока в комплексной форме.

Метод контурных токов  Намечаем в независимых контурах заданной цепи, контурные токи IK1 и IK2 – некоторые расчётные комплексные величины, которые одинаковы для всех ветвей выбранных контуров.Направления контурных токов принимаются произвольно Для определения контурных токов составляем два уравнения по второму закону Кирхгофа:

Метод упрощения схем Для того чтобы показать, как рассчитывать цепь методом упрощения схем, предположим, что в источнике с э.д.с. E1 произошло короткое замыкание между зажимами, то есть E1 = 0.

Расчёт трёхфазной цепи при соединении приемника в звезду При расчёте несимметричной трехфазной цепи с потребителем, сое­динённым в звезду, схема может быть без нулевого провода или с нуле­вым проводом, который имеет комплексное сопротивление ZN. В обоих случаях система линейных и фазных напряжений генератора симметричны. Система линейных напряжений нагрузки останется также симметричной, так как линейные провода не обладают сопротивлением. Но система фазных напряжений нагрузки несимметрична из-за наличия напряжения смещения нейтрали UN. Трехфазная цепь при соединении приёмника в звезду представляет собой цепь с двумя узлами, расчёт подобных цепей наиболее целесообразно вести методом узлового напряжения.

Расчёт трёхфазной цепи при соединении приёмника в звезду без нулевого провода.

Составляем схему заданной цепи, подключая последовательно соединённые приёмники к источнику напряжения

Третья гармоника

Примеры выполнения курсовой работы

Расчет методом контурных токов Составим котурную матрицу В. Количество строк матрицы равно числу q независимых контуров, а номер строки - номеру контура графа. Число столбцов матрицы n соответствует числу ветвей в схеме (n= 9), номер столбца определяется номером ветви. Отметим, что элементы строки матрацы В являются коэффициентами уравнения, записанного по второму закону Кирхгофа для соответствующего электрического контура.

Расчет методом узловых потенциалов Будем рассматривать установившийся режим в линейной цепи при гармоническом воздействии

Расчет методом эквивалентного генератора В соответствии с заданием рассчитаем ток в пятой ветви. Крайние точки в пятой ветви обозначим буквами «а» и «b». Удаляем из электрической цепи пятую ветвь вместе с источником тока, подсоединенного параллельно ей.

  Расчет электрической цепи с взаимоиндуктивными связями методом контурных токов

Расчет методом узловых потенциалов

Трехфазные электрические цепи

Резонансные свойства электрических цепей синусоидального тока Еще раз подчеркнем замечательную особенность цепи в режиме резонанса. Токи протекающие в ветвях реактивных элементов могут принимать значения в десятки и сотни раз больше общего тока цепи.

Поэтому резонанс цепи называют резонансом токов. Очень важно и то, что они противофазны

Соотношение между линейными и фазовыми напряжениями и токами

Магнитные цепи и электромагнитные аппараты Основы теории магнетизма

Анализ магнитных цепей постоянного тока

Относительная магнитная проницаемость

Электромагнитные устройства Перечень электромагнитных устройств очень большой. В лекции будут рассмотрены примеры применения теории магнитного поля к построению сварочных трансформаторов, ферромагнитных стабилизаторов, электромагнитных реле.

Физические основы ферромагнитных стабилизаторов

Принцип работы электромагнитных механизмов. Электромагнитные реле. В состав автоматизированных, полуавтоматизированных и ручных систем уаправления электроэнергетическими установками, электроприводами, технологическими установками и т.п. входят электромагнитные устройства (контакторы, пускатели, реле, электромагниты). С помощью этих устройств производится регулирование токов и напряжений генераторов. Они выполняют функции контроля и защиты установок, потребляющих электроэнергию. Основными частями электромагнитных устройств являются электромагнитные механизмы: электрические контакты, механический или электромагнитный привод контактной группы, кнопки управления.

Принцип работы однофазных трансформаторов

Трансформаторы Трансформатор для технических целей впервые был применен П.Н. Яблочковым в 1876 году для питания электрических свечей. Широкое применение трансформаторы получили после того, как М.О. Доливо-Добровольским была предложена трехфазная система передачи электроэнергии и разработана конструкция первого трехфазного трансформатора (1891г.)

Если разомкнуть цепь вторичной обмотки, то ее ток I2 станет равным нулю

Режим работы трансформаторов

Опыт короткого замыкания трансформатора Опытом короткого замыкания называется испытание трансформатора при короткозамкнутой цепи вторичной обмотки и номинальном токе первичной обмотки. Схема для проведения опыта короткого замыкания приведена на рис. 11.3. Опыт проводится для определения номинального значения тока вторичной обмотки, мощности потерь в проводах и падения напряжения на внутреннем сопротивлении трансформатора.

Внешняя характеристика трансформатора определяет зависимость напряжения вторичной обмотки U2 от тока вторичной обмотки I2 при постоянном коэффициенте мощности cos j2 = const и номинальном напряжении первичной обмотки U1. Часто для определения внешней характеристики пользуются относительными единицами