Глава 1. Расчет линейной электрической цепи с постоянными напряжениями и токами

1 2 3 4 5 6 7

КУРСОВАЯ РАБОТА

по теоретическим основам электротехники

наименование дисциплины

Расчет линейных электрических цепей с сосредоточенными параметрами

тема работы

Руководитель _______________ Е. Я. Глушкин

подпись, дата инициалы, фамилия

Студент ___________________ ___________ О.М. Ерахтина

номер группы, зачетной книжки подпись, дата инициалы, фамилия

Абакан 2019

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. 4

Глава 1. Расчет линейной электрической цепи с постоянными напряжениями и токами. 5

1.1 Расчет цепи с помощью средств программы ElectronicsWorkbench. 5

1.2 Расчет цепи методом, основанным на законах Кирхгофа: 6

1.3 Расчет цепи методом контурных токов. 9

1.4 Расчет цепи методом узловых потенциалов. 11

1.15 Составление баланса выделяемой и потребляемой мощностей. 13

1.6 Расчет тока в ветви ab методом эквивалентных преобразований электрических схем. 14

1.7 Расчет тока в ветви ab методом эквивалентного генератора. 18

Глава 2. Расчет линейной электрической цепи с гармоническими напряжениями и токами. 20

2.1 Расчет цепи с помощью программы ElectronicsWorkbench. 21

2.2 Расчет по законам Кирхгофа в комплексной форме комплексов действующих значений токов всех ветвей и напряжения на зажимах источника тока без учета магнитной связи. 21

2.3 Расчет по законам Кирхгофа в комплексной форме комплексов действующих значений токов всех ветвей и напряжения на зажимах источника тока с учетом магнитной связи. 26

2.4 Показание вольтметра. 29

2.4.1 Случай без учета магнитной связи. 29

2.4.2 Случай с учетом магнитной связи. 30

2.5 Построение векторной диаграммы токов и векторной диаграммы напряжений по результатам расчетов. 30

2.5.1 Для цепи без учета магнитной связи. 30

2.5.2 Для цепи с магнитной связью.. 32

Глава 3. Расчет трехфазной электрической цепи с гармоническими напряжениями и токами. 34

3.1 Расчет симметричного режима. 35

3.1.1 Расчет цепи с помощью средств программы ElectronicsWorkbench. 35

3.1.2 Преобразование схемы до эквивалентной звезды и определение комплексов действующих значений напряжений и токов во всех фазах. Расчет показаний ваттметра. 36

3.1.3 Расчет баланса активной и реактивной мощностей. 40

3.1.4 Совмещенная векторная диаграмма для токов и напряжений. 40

3.2 Расчет несимметричного режима. 42

3.2.1 Расчет цепи с помощью средств программы ElectronicsWorkbench. 42

3.2.2Упрощение схемы путем последовательных преобразований трехфазных нагрузок. 43

3.2.3 Определение комплексов действующих значений напряжений и токов исходной схемы. Расчет показаний ваттметра. 45

3.2.4 Расчет баланса активной и реактивной мощностей. 47

3.2.5 Совмещенная векторная диаграмма для токов и напряжений. 48

3.3 Анализ результатов вычислений, сравнение симметричного и несимметричного режимов. 50

Заключение. 51

Список использованных источников.. 52

Введение

Теоретические основы электротехники (ТОЭ) – это техническая дисциплина, связанная с изучением теории электричества и электромагнетизма, являющаяся базовым общетехническим курсом для электротехнических и электроэнергетических специальностей вузов.

Цель курсовой работы – освоение расчёта и анализа цепей современными методами, приобретение навыков краткого изложения сущности производимых расчётов и анализа полученных результатов.

Для осуществления поставленной цели в рамках курсовой работы необходимо выполнить следующие задачи:

- произвести расчёт разветвлённой цепи постоянного тока;

- осуществить расчёт разветвлённой однофазной электрической цепи переменного тока;

- произвести расчёт трёхфазной электрической цепи переменного тока в симметричном и несимметричном случаях.

Объект исследования – теоретические основы электротехники.

Предмет исследования – электромагнитные явления и процессы, происходящие в электрических цепях постоянного и переменного тока.[1]

Глава 1. Расчет линейной электрической цепи с постоянными напряжениями и токами

Данные для расчета линейной электрической цепи: E₁ = 170 В, Е₂ = 130 В, Е₃ = 120 В, E₄ =130 B, E₅= 80 B, J = 4 A, R₁ = 190 Ом, R₂ = 30 Ом, R₃ = 110 Ом, R₄ = 40 Ом, R₅ = 100 Ом.

Исходная cхема для расчета линейной электрической цепи представлена на рисунке 1.