Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Филиал в г. Стерлитамак РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Методические указания и задания к расчетно-графической работе по дисциплине «Электротехника и электроника» (для студентов групп РМПС-301з и СПС-301з) Стерлитамак - 2011 2 ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ И ОФОРМЛЕНИЮ РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИХ РАБОТ В методических указаниях приведены задания расчетно-графических работ, составленные в соответствии с типовой программой по дисциплине "Электротехника и электроника” для инженерно-технических специальностей высших учебных заведений. Формирование вариантов заданий осуществлено с помощью ЭВМ. Значение параметров элементов схем, а в ряде случаев и топология расчетных схем, индивидуальны для каждого студента. Расчетно-графическая работа выполняется на листах формата А4 и должна содержать следующие основные разделы: – условия задачи; – расчет; – необходимые графики и диаграммы. При оформлении работы следует руководствоваться следующими правилами: 1. На титульном листе пояснительной записки обязательно должны быть написаны фамилия и инициалы студента, номер варианта и группа. 2. Рисунки, графики, схемы, символы, размерности физических величин выполняются в соответствии с требованиями ГОСТа. 3. Расчет каждой искомой величины следует выполнять сначала в общем виде, а затем в полученную формулу подставить числовые значения и привести окончательный результат с указанием единицы измерения. В пояснительной записке требуемые расчеты должны сопровождаться словесными пояснениями. 4. Промежуточные расчеты и конечный результат должны быть ясно выделены из общего текста. 5. В ходе решения задачи не следует изменять однажды принятые направления токов, напряжений, наименование узлов и т.д. При решении одной и той же задачи различными методами одна и та же величина должна обозначаться одним и тем же буквенным символом. 6. На графиках обязательно указывать название изображаемых величин. Масштабы подбирать так, чтобы было удобно пользоваться графиком или диаграммой. В соответствии с выбранными масштабами подписываются шкалы графиков и диаграмм. Графики и векторные диаграммы должны быть выполнены на отдельных листах миллиметровой или клетчатой бумаги. 7. Везде у параметров, имеющих определенные размерности, писать в окончательных результатах соответствующие единицы измерения. Все обозначения электрических величин в пояснительной записке должны соответствовать ГОСТу. 8. В конце расчетно-графической работы должны быть указаны использованные источники литературы. 3 Образец титульного листа Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет Филиал в г. Стерлитамак Расчетно-графическая работа по курсу Электротехника и электроника Вариант № ______ Выполнил студент группы _______ __________________ (Ф.И.О.) Принял преподаватель __________________ (Ф.И.О.) Стерлитамак – 2011 4 Варианты заданий № ФИО вариант гр. РМПС-301з 1 Бухкало Г.В. 1 2 Гесс Е.В. 2 3 Гильманов Р.Н. 3 4 Зарипов И.Ф. 4 5 Кузьмин А.В. 5 6 Матвеев В.Г. 6 7 Сатаров Ш.А. 7 8 Сомов Д.В. 8 9 Степанов О.О. 9 10 Тухватуллина Р.В. 10 11 Яхин А.Р. 11 12 Маликов Р. 22 гр. СПС-301з 1 Амиров И.Н. 12 2 Дружинин В.П. 13 3 Искандаров Р.Р. 14 4 Исмагилов Э.М. 15 5 Кадыров Г.Г. 16 6 Лисин А.М. 17 7 Львова О.А. 18 8 Рашитов М.М. 19 9 Сагидуллин И.И. 20 10 Хамзин А.А. 21 5 Задача 1 РАСЧЕТ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА На рис. 1.1. представлена исходная схема электрической цепи Рис.1.1 – Исходная схема электрической цепи По исходной схеме электрической цепи в соответствии с вариантом индивидуального задания сформируйте свою расчетную схему. Для этого участок цепи, где величина источника ЭДС приравнена к нулю – закоротите, а участок цепи где величина источника тока приравнена к нулю – разомкните. Примечание: В таблице индивидуальных заданий сопротивления резисторов R указаны в Омах [Ом], величины источников ЭДС E – в вольтах [B], а источников тока J – в амперах [A]. Задания 1. Составить на основании законов Кирхгофа систему уравнений для нахождения токов во всех ветвях расчетной схемы. 2. Определить токи во всех ветвях методом контурных токов. 3. Определить токи во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов, приняв потенциал четвертого узла равным нулю. 4. Результаты расчета токов, проведенного двумя методами, свести в таблицу и сравнить их между собой. 5. Составить баланс мощностей в расчетной схеме, вычислив отдельно суммарную мощность источников электрической энергии и суммарную мощность нагрузок. 6. Определить ток I1 , используя метод эквивалентного генератора. 7. Начертить в масштабе потенциальную диаграмму для любого контура, содержащего два источника ЭДС. 6 РЕКОМЕНДУЕТСЯ: – перед выполнением п.2 преобразовать источник тока в источник ЭДС, расчет вести для полученной схемы, а затем совершить обратный переход; – в п.6 при определении входного сопротивления двухполюсника следует применить преобразование соединения "треугольником” в соединение "звездой”; – отрицательные значения источников ЭДС и токов учитывать непосредственно при отыскании численных значений контурных ЭДС или узловых токов; – полученные результаты округлить до сотых долей. 7 Варианты заданий к задаче 1 № R1 R2 R3 R4 R5 R6 E1 E2 E3 E4 E5 E6 Jk1 Jk2 Jk3 1 70 10 20 80 90 50 0 250 0 50 0 0 0 0 1 2 20 80 50 30 10 90 0 200 0 0 0 100 6 0 0 3 30 30 80 20 80 50 0 -250 0 400 0 0 0 0 5 4 50 20 30 70 20 80 0 -100 0 0 100 0 -4 0 0 5 10 20 60 30 40 60 350 0 50 0 0 0 0 3 0 6 70 60 30 90 20 20 0 0 350 0 0 -200 0 0 -5 7 40 80 50 50 70 20 0 0 0 0 350 -350 0 0 -3 8 20 40 50 60 50 20 -300 0 0 350 0 0 0 -8 0 9 70 10 40 60 70 60 -200 0 0 200 0 0 0 -1 0 10 80 40 50 80 30 70 0 -50 0 0 300 0 -6 0 0 11 40 50 90 40 70 60 0 -450 0 0 450 0 -5 0 0 12 60 30 40 40 40 40 150 -300 0 0 0 0 -8 0 0 13 70 30 30 60 30 30 -400 0 0 0 0 50 0 -3 0 14 80 90 90 10 10 20 0 0 0 200 0 -300 -8 0 0 15 90 40 10 70 80 30 -250 0 0 0 -150 0 5 0 0 16 40 90 10 60 80 40 0 300 0 200 0 0 0 0 7 17 20 90 70 70 70 80 -450 0 0 0 -50 0 2 0 0 18 40 70 10 80 60 70 -450 0 0 0 0 400 0 -5 0 19 30 30 90 40 50 20 -250 0 0 0 0 200 0 -8 0 20 20 20 50 10 90 90 -50 0 0 0 -150 0 4 0 0 21 50 70 40 40 90 70 0 450 0 150 0 0 0 0 2 22 80 40 60 60 20 80 0 -300 0 0 200 0 -8 0 0 23 70 30 30 60 30 30 -400 0 0 0 0 50 0 -3 0 24 90 20 40 50 40 10 0 -50 0 0 50 0 -7 0 0 25 90 70 60 60 80 10 0 0 350 0 0 -250 0 0 -3 8 Задача 2 РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ОДНОФАЗНОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА На рис. 2.1 представлена исходная схема электрической цепи Рис.2.1 – Исходная схема электрической цепи По исходной схеме электрической цепи в соответствии с вариантом индивидуального задания сформируйте свою расчетную схему. В таблице индивидуальных заданий указаны величины активных сопротивлений, индуктивностей, емкостей, действующие значения и начальные фазы источников ЭДС соответственно элементов первой, второй и третьей ветвей электрической схемы. Если в таблице указано нулевое значение – это означает, что данный элемент в расчетной схеме отсутствует. Примечание: В таблице индивидуальных заданий активные сопротивления R указаны в Омах [Oм], индуктивности L – в миллигенри [мГн], емкости C – в микрофарадах [мкФ], действующие значения ЭДС источников Е – в вольтах [В], начальная фаза φ – в градусах [град]. Для всех вариантов частоту f принять равной 50 Гц. Задания 1. Определить комплексы действующих значений токов во всех ветвях, воспользовавшись одним из методов расчета линейных электрических цепей. 2. Определить показания ваттметров. 3. Составить баланс активных и реактивных мощностей. 4. Построить в масштабе топографическую диаграмму напряжений, совместив ее с векторной диаграммой токов. 5. Записать в общем виде уравнения Кирхгофа в дифференциальной и комплексной формах, полагая что между двумя индуктивностями есть магнитная связь. 9 РЕКОМЕНДУЕТСЯ: – при выполнении п. 1 результат расчета токов представить в показательной форме записи комплексного числа; – в п. 2 и п. 3 расчет осуществлять через полную комплексную мощность; – в п. 5 одноименные концы катушек маркировать произвольно. Если в схеме есть только одна ветвь с индуктивностью, то при выполнении этого пункта включить дополнительную индуктивность в другую ветвь. 10 Варианты заданий к задаче 2 № R1 R2 R3 L1 L2 L3 C1 C2 C3 E1 E2 E3 φ1 φ2 φ3 1 0 85 82 0 32 19 52 0 37 30 87 0 207 183 0 2 57 27 98 91 28 0 47 0 0 201 153 0 294 72 0 3 64 0 0 19 26 92 93 54 0 0 114 273 0 246 162 4 0 51 39 0 28 96 97 0 90 165 105 0 75 57 0 5 0 15 32 26 0 18 0 18 72 0 45 174 0 33 159 6 22 0 75 86 17 0 58 0 97 96 0 216 129 0 87 7 16 58 56 0 56 49 0 57 0 285 150 0 111 87 0 8 0 31 60 0 73 11 37 0 94 279 252 0 282 147 0 9 70 0 41 0 0 55 21 52 85 57 0 285 141 0 57 10 38 0 85 0 0 24 79 55 64 291 0 33 48 0 288 11 19 0 0 87 39 46 60 27 0 0 288 72 0 234 69 12 31 0 25 38 0 0 82 57 59 243 0 201 36 0 156 13 29 0 0 54 21 88 62 69 0 0 102 165 0 132 45 14 86 19 59 93 85 0 19 0 0 81 132 0 123 69 0 15 29 98 68 63 99 0 19 0 0 96 42 0 189 255 0 16 10 36 34 80 81 0 13 0 0 213 219 0 51 252 0 17 79 63 0 36 33 60 0 30 0 63 0 108 84 0 123 18 0 90 0 84 39 32 0 81 33 0 231 273 0 165 237 19 16 62 74 0 20 58 0 92 0 30 279 0 192 273 0 20 0 52 71 0 44 19 45 0 46 228 42 0 42 213 0 21 42 23 0 78 31 97 0 63 0 66 0 111 207 0 207 22 0 91 65 64 0 12 0 62 28 0 57 162 0 204 222 23 70 0 41 0 0 55 21 52 0 0 114 273 0 246 162 24 38 0 85 0 0 24 79 55 90 165 105 0 75 57 0 25 19 0 0 87 39 46 60 27 72 0 45 174 0 33 159 11 Задача 3 РАСЧЕТ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ В трехфазную сеть включены однофазные приемники, которые образуют симметричную и несимметричную нагрузки. На рис. 3.1. представлена исходная схема электрической цепи Рис. 3.1 – Исходная схема электрической цепи По исходной схеме электрической цепи (рис. 3.1) в соответствии с вариантом индивидуального задания сформируйте свою расчетную схему. Примечание: В таблице индивидуальных заданий активные сопротивления R указаны в Омах [Oм], индуктивности L – в миллигенри [мГн], емкости C – в микрофарадах [мкФ], линейное напряжение Uл – в вольтах [В] Для всех вариантов частоту f принять равной 50 Гц. Задания 1. Составить схему включения приемников. 2. Составить схему включения ваттметров для измерения активной мощности каждого трехфазного приемника. 3. Определить токи в проводах сети. 4. Построить векторные диаграммы. Примечание: При симметричной нагрузке, включенной по схеме "звезда”, нейтральный провод отсутствует. 12 Варианты заданий к задаче 3 "звезда” "треугольник” № Uл Ra Rb Rc La Lb Lc Ca Cb Cc Ra Rb Rc La Lb Lc Ca Cb Cc 1 127 97 97 97 17 17 17 – – – 33 86 21 – – 41 102 81 – 2 127 44 44 44 50 50 50 – – – 76 86 82 24 – 44 – 110 – 3 220 75 75 75 – – – 25 25 25 35 – 24 – 127 – 45 – 76 4 220 67 36 61 11 – – – 46 61 61 61 61 – – – 65 65 65 5 127 102 68 20 – 37 78 72 0 0 85 85 85 – – – 31 31 31 6 380 86 86 86 16 16 16 – – – 39 45 19 61 18 – – – 89 7 127 65 85 76 – 97 – 123 – 72 126 126 126 36 36 36 – – – 8 220 75 75 75 – – – 67 67 67 67 32 46 – 55 54 75 – – 9 220 63 96 124 – 31 16 20 – – 16 16 16 70 70 70 – – – 10 220 60 12 – – – 126 51 40 – 20 20 20 5 5 5 – – – 11 127 57 16 21 42 – 35 – 35 – 38 38 38 – – – 30 30 30 12 127 72 32 58 46 65 – – – 57 74 74 74 – – – 76 76 76 13 380 26 94 79 19 – 22 – 39 – 25 25 25 60 60 60 – – – 14 380 80 40 34 99 – – – 102 34 101 101 101 – – – 102 102 102 15 127 67 36 61 46 11 – – – 35 61 61 61 – – – 65 65 65 16 380 75 – 20 78 37 – 72 0 0 85 85 85 31 31 31 – – – 17 220 86 86 86 – – – 16 16 16 39 45 19 61 18 – – – 89 18 220 65 35 76 – 97 – 123 – 72 126 126 126 – – – 70 70 70 19 380 75 75 75 – – – 67 67 67 88 – 45 – 55 54 75 – – 20 127 62 86 58 – 31 26 20 – – 16 16 16 36 36 36 – – – 21 220 44 44 44 50 50 50 – – – 20 20 20 5 5 5 – – – 22 127 75 75 75 – – – 25 25 25 67 32 46 – 55 54 75 – – 23 220 61 61 61 – – – 65 65 65 57 16 21 42 – 35 – 35 – 24 380 72 32 58 46 65 – – – 57 74 74 74 – – – 76 76 76 25 127 26 94 79 19 – 22 – 39 – 25 25 25 60 60 60 – – – | 
Главная 
