Calcularea circuitelor AC electric liniar
Dezvoltat: Kulikov AG
Head: Dubok ND
Având în vedere trei receptor de energie electrică cu următorii parametri: Z1 = -j65 Ohm, Z2 = 14 + j56 ohmi, Z3 = 56- J23 ohmi. Calculați consumatorii de energie moduri de operare în următoarele diagrame de conectare:
receptoare 1.Prisoedinit succesiv la o sursă cu o tensiune de U = 300 V. Se determină Z circuitul de impedanță, curentul I, tensiunea la unghiul de fază site-uri, centrale electrice și întregul circuit, porțiunile inductanță și capacitate. Construi diagrama vectorială topografica a circuitului.
2. Atașați receptoare în paralel cu o sursă de tensiune
U = 300 V. Se determină curenții din ramurile și în partea dreaptă a lanțului, unghiurile de schimbare de fază în ramurile și în întregul circuit, ramuri și întregul circuit de putere. Construiți o diagramă vectorială a circuitului.
3. Crearea unui lanț de receptoare cu două noduri, fiecare incluzând
ramură, respectiv, o forță electromotoare E2 = E3 și 230 V = j240 B. Se calculează în curenți de formă complexă în ramurile, la tensiune site-uri, surse de energie și receptoare, pentru a face ecuația echilibrului puterii. Construiți o diagramă vector în planul complex. Pentru a aplica metoda de calcul a curenților de buclă.
4. Conectați receptoarele într-o stea cu conductorul neutru (ZN = ohmi -j32), și pentru a le conecta la o sursă de tensiune trifazată linie UL = 380 V. Se determină curenții de fază și tensiunea sursei de alimentare, curent părtinire și tensiunea neutră în conductorul neutru. Construi diagrama vector topografic în planul complex.
5. Conectați receptoarele într-un triunghi și conectați-l la aceeași sursă de tensiune cu trei faze. Se determină fază și linia de tensiuni și curenți, de fază și de putere a întregului circuit. Construi diagrama circuitului vector în planul complex.
6. Atașați receptoarele succesiv pentru a furniza curent non-sinusoidal i = 7Sin (greutate + 13 0) + 1,2Sin (2wt-86 0) + 0,4Sin3wtA. Se determină tensiunea de funcționare și, circuitul de putere activă de curent. Ecuația record de tensiune instantanee în circuit. Valorile de rezistență luate în considerare pentru frecvența primei armonici.
Tensiunea de frecvență egală presupunem f = 50 Hz.
1 de calcul cu catenă liniară prin diagrame vectoriale
Sarcina de lucru desigur, sunt date de rezistență în formă complexă. Deoarece circuitul trebuie să efectueze un calcul utilizând diagramele vectoriale specifica complexele defini rezistențe respective și reactances: XS1 = 65 Ohmi, R2 = 14 ohmi, XL2 = 56 ohmi, R3 = 56 Ohmi, HC3 = 23 ohmi.
Din setul de receptoare compun lanț neramificat (Fig. 1).
Determinați rezistențele și reactanțele întregului circuit:
Impedanța întregului circuit este apoi determinat din expresia:
=
Curentul din circuit va fi comun tuturor receptoarelor și determinate de legea lui Ohm:
I = U / Z = 300/77 = 3,9 A.
unghiul de fază între tensiune și curent este determinată de sinusul
Sin j = X / Z sau tangentă Tg j = X / R,
din moment ce aceste funcții sunt ciudat, și definesc unghiul de semnul „plus“ sau „minus“. Semnul pozitiv al unghiului indică activ-inductiv (sau pur inductiv) condițiile de încărcare, iar semnul negativ al unghiului indică activ capacitiv (sau pur capacitiv) caracterul. Astfel, unghiul de fază între tensiune și curent este definit de sinusul
Sin j = X / Z = - 32/77 = - 0,4156; j = - 24,56 °; Cos j = 0,9096.
O tensiune pe zonele de circuit determinate prin formula de legea lui Ohm:
Determinăm putere activă și reactivă lanțuri site-uri:
QC1 = I 2 = 3,9 XC1 * 2 * 65 = 989 Var.
QL2 = I 2 * XL2 = * 56 = 3,9 2 852 Var.
QS3 = I 2 * XS3 = 2 * 23 3,9 = 350 Var.
Energia electrică activă, reactivă și aparentă a întregului lanț, respectiv, va fi egală cu:
=
putere deplină, activă și reactivă a întregului lanț poate fi de asemenea definit și în alte formule:
S = U * I = * 300 = 3,9 1170 V * A.
P = S * cosj = 1170 * 0,9096 = 1064 W,
Q = S * Sin j = 1,170 * (- 0.4154) = - 486 var.
Noi determina secțiunile capacitate și inductanță. frecvență unghiulară # 969; = 2 πf = 3.14 * 2 * 50 = 314 1 c-
C1 = 1 / wXc1 = 1 / (314 * 65) = 0.000049 F = 49 uF
C3 = 1 / wXS3 = 1 / (314 * 23) = 0.000138 F = 138 microfarazi.
Pentru a construi o diagramă vector cere noi magnitudinea de curent și tensiune, care va fi, respectiv egală MI = 0,25 A / cm și MU = 25 B / cm.
Diagrama vector topografic constructie cu vectori curentului de pornire care amana de-a lungul axei orizontale pozitive. Vectori de tensiune la site-uri sunt construite în ordinea fluxului de curent în vedere faptul că tensiunile de pe elementele active ale vectorilor
R3 coincid în fază cu vectorul curent paralel și realizat curent. Vector de tensiune în întreaga inductor
L2 conducând faza actuală cu un unghi de 90 0 și, prin urmare, este depozitat în desen în sus în ceea ce privește curentul. Vectori accentuează pe container
rămase în faza actuală, cu un unghi 0 și 90 sunt stabilite în figură în ceea ce privește curentul. Circuit de tensiune Vector între clemele se efectuează de la începutul vectorului curent, în final vectorul
C3. În marca diagrama vector triunghi tensiuni OAB, tensiunea la care componenta activă
și componenta reactivă de tensiune
Diagrama vector topografic bazat pe figura 2.
1174+ j734 @ 1182+ j749; 1385
Iar erorile unghiulare relative sunt nesemnificative.
Pentru a construi o diagramă vector cere noi curenți de magnitudine MI = 0,25 A / cm și CEM ME = 50 V / cm. Diagrama vector în planul complex bazat pe figura 6.
4 Calculul circuitului trifazat cu un receptor într-o conexiune stea
Schema circuitului predeterminat prezentat în figura 7.
Definim un sistem-lea tensiuni de fază oscilator. tensiune de fază:
tensiune de fază complexă a generatorului:
UB = UA e - j 120 = 220e - j 120 = -110 - j191 B
UC = UA e = j j 220e 120 120 = -110 + j191 B
Specifică fazele complete receptor de conducere:
=
Tensiunea nodal este, în acest caz, tensiunea de deplasare neutră, care se determină prin formula:
= (J3.38-3.67 + j1.05-2.88 + j2.23) / (0.05075 + j0.00486) = (-6.55 + j6.66) / (0,0195 + j0.03611) = 67 + j218 = 228
Noi determina tensiunile de fază la sarcină:
Noi determina curenții de sarcină în faze:
Verificați corectitudinea curenților din prima lege a Kirchhoff la punctul N „:
3,35 + j2.35 -7.61 + j1.26 - 2,53 - j1,52 @ - 6,8 + j2,09;
- 6,79 + j2.09 @ - 6,8 + j2,09.
Se determină fazele complexe de putere și întregul lanț:
Pentru a construi o diagramă vector ne cere curenți de magnitudine MI = 1 A / cm stres si MU = 40 B / cm. Diagrama vector în planul complex bazat pe Figura 8.
Calculul circuitului trifazat 5 la conectarea receptorului într-un triunghi
Schema circuitului predeterminat este prezentat în Figura 9
În acest caz, tensiunea de fază a alternatorului liniare sunt
Se determină curenții de sarcină fază de sistem:
=
=
=
Pentru a construi o diagramă vector ne cere curenți de magnitudine MI = 1 A / cm stres si MU = 50A / cm. Diagrama Vector bazat pe figura 10.
6 Calcularea lanțuri neramificate, cu tensiuni și curenți nesinusoidali
Noi formează o schemă de circuit predeterminat prin conectarea receptoarelor conectate în serie la tensiunea de alimentare non-sinusoidală, sub care se produce curentul într-un circuit cu valoarea instantanee
i = 7Sin (wt + 13 0) + 1,2Sin (2wt-86 0) + 0,4Sin3wt A, care este prezent ca circuitul echivalent conectate în serie trei surse de u1 de tensiune alternativă. u2 și u3 c frecvențe diferite (Figura 11)
Valorile de rezistență sunt stabilite pentru frecvența primei armonici:
XC11 = 18 Ohms, R2 = 23 ohmi, XL21 = 14 ohmi, R3 = 12 Ohmi, XC31 = 62 ohmi. Deoarece sursele de tensiune au frecvențe diferite, reactanței și va avea valori diferite pentru ei. rezistență activă să ia în considerare este dependentă de frecvență. Prin urmare, metoda de calcul se efectuează de acoperire, adică separat pentru fiecare armonică.
Se determină rezistența și reactanța întregului lanț:
Circuit Impedanta:
=