Анализ результатов вычислений, сравнение симметричного и несимметричного режимов

Проанализировав полученные результаты, можно отметить следующее. При расчете симметричного режима были получены значения линейных и фазных токов и напряжений, относящихся к одной нагрузке, с одинаковыми модулями и сдвигом фаз на 120 градусов друг относительно друга. Стоит отметить, что это существенно сокращает время расчетов, так как находятся только токи и напряжения, относящиеся к одной из фаз, а другие получаются путем изменения начальной фазы найденных значений на  и . Так же сокращается время проверки полученных значений балансом мощностей, так как необходимо составить его так же только для одной фазы.

Если же говорить о несимметричном режиме, то здесь вышеуказанное условие уже не выполняется и расчет приходится производить для элементов всех фаз, так как значения фазных и линейных токов и напряжений для каждой фазы отличаются от другой как по модулю, так и по фазе на произвольное число градусов. Еще одним пунктом, усложняющим расчет такого режима, является факт смещения нейтральной точки, что в свою очередь обусловливает факт существования напряжения смещения, которое необходимо вычислить, чтобы грамотно произвести расчеты. Как следствие вышесказанного, при составлении баланса мощностей необходимо учитывать параметры трех фаз, а не одной, как в симметричном режиме.

Векторные диаграммы напряжений для данных режимов отличаются своим видом, причем для несимметричного режима этот вид определяют вид несимметрии (источники или нагрузка) и схемы соединения элементов («звезда» или «треугольник»). Однако для обоих режимов векторные диаграммы напряжений позволяют достаточно быстро определить искомое напряжение между определенными потенциалами или же фазное (линейное) напряжение нагрузки (источников). Векторные же диаграммы тока для данных режимов строятся по одному и тому же принципу – по первому закону Кирхгофа и не существенно отличаются друг от друга.

Заключение

В ходе выполнения первого задания данной курсовой работы были получены навыки расчета линейных электрических цепей постоянного тока различными способами: с применением законов Кирхгофа, методом контурных токов, методом узловых потенциалов. Эти способы позволяют найти токи во всех ветвях схемы и напряжения между ее узлами. Если же требуется найти значение тока только в одной выделенной ветви, то в данном случае можно применить метод эквивалентных преобразований или метод эквивалентного генератора. К тому же, первый метод позволяет существенно упростить исходную схему, что в свою очередь также упрощает и ее расчет.

Во втором задании были определены комплексы действующих значений и мгновенные значения силы тока в ветвях однофазной цепи переменного тока. Расчет был произведен для цепи без магнитной связи и с ней методом непосредственного применения законов Кирхгофа. Здесь отдельного внимания заслуживает именно цепь с наличием между катушками индуктивности магнитной связи, так как в данном случае при расчете приходится учитывать не только ток, непосредственно протекающий через катушку, но и ток, протекающий через катушку, магнитно связанную с ней. Следовательно, для расчета такой цепи наиболее оптимальными выступают методы непосредственного применения законов Кирхгофа и контурных токов. Наглядное представление о процессах, протекающих в электрической цепи, можно получить из векторных диаграмм напряжений, которые отражают падения напряжения на каждом элементе схемы. Поэтому и напряжение между узлами цепи в некоторых случаях также можно рассчитать с помощью данных диаграмм.

В ходе выполнения третьего задания данной курсовой работы был произведен расчет трехфазной электрической цепи в симметричном и несимметричном режимах. Расчет был произведен с помощью законов Кирхгофа и метода узловых потенциалов. Последний метод часто применяется именно для расчета трехфазных цепей, так как в данном случае удобно заземлить один из узлов (источников или нагрузки), что существенно упрощает расчеты такого рода схем.

Сравнительный анализ симметричного и несимметричного режимов показал, что первый из них существенно проще в плане расчетов, так как фазные и линейные напряжения и токи источников и нагрузки здесь сдвинуты на 120 градусов друг относительно друга пофазно, а их модули равны. В несимметричном режиме нет нормированного сдвига фаз и равенства модулей. Однако на практике чаще всего приходится иметь дело именно с несимметричными режимами, следовательно, их расчет и понимание протекающих в них физических процессов являются важной частью при изучении и расчете трехфазных цепей.