Описание
Задача 1. Расчёт трёхфазной цепи (срок сдачи 5-я неделя)
Для заданной трёхфазной цепи требуется:
1. В симметричном режиме определить токи и напряжения на всех элементах цепи.
2. Построить векторную диаграмму токов и топографическую векторную диаграмму напряжений.
3. Проверить баланс активной и реактивной мощности (проверить, равна ли мощность источника сумме мощностей потребителей).
4. Включить в схему цепи два ваттметра (нарисовать схему включения) для измерения активной мощности трёхфазной цепи, рассчитать показания ваттметров по известным токам и напряжениям. Сравнить сумму показаний ваттметров с активной мощностью, рассчитанной раньше.
5. Нарисовать схему цепи и рассчитать токи и напряжения в случае обрыва одного из линейных проводов (Аа, Bb или Сс). Построить векторные диаграммы.
6. Нарисовать схему цепи и рассчитать токи и напряжения в случае короткого замыкания одной из фаз нагрузки (например, аО1 в схемах 1…6, ab – в схемах 7, 8, 9, и 0). Построить векторные диаграммы.
Задача 2. Расчёт электрической цепи при несинусоидальном приложенном напряжении (срок сдачи 8-я неделя).
К линейной электрической цепи приложено периодически изменяющееся напряжение прямоугольной формы, график изменения которого показан на рисунке к задаче 2. На рисунке приведены также варианты схем электрической цепи. Амплитуда и частота приложенного напряжения, также как и параметры элементов цепи заданы в таблице вариантов.
Для заданного варианта схемы электрической требуется:
1. Разложить приложенное напряжение в ряд Фурье и построить график этого напряжения как сумму трёх первых по номеру гармонических составляющих. Убедиться, что в результате построения получается кривая, близкая к заданной.
2. Рассчитать мгновенное и действующее значения тока и напряжения на всех элементах схемы, учитывая те гармоники, амплитуда входного тока которых составляет не менее 10% от тока основной гармоники.
3. Для каждой гармоники построить векторные диаграммы токов.
4. Определить коэффициенты искажения рассчитанных токов и напряжений.
5. Проверить баланс активных мощностей, определить коэффициент мощности всей цепи.
6. Построить график изменения входного тока, как сумму рассчитанных гармоник.
В электрической цепи с известными параметрами (см. рис. к задаче 3) при неизменном приложенном напряжении происходит замыкание ключа, а когда переходный процесс полностью затухнет, — его размыкание. Внутреннее сопротивление источника напряжения равно нулю.
Для заданного варианта схемы и параметров цепи требуется:
1. Приняв, что ключ замыкается в момент времени t=0, рассчитать и свести в таблицу значения токов во всех ветвях и напряжений на индуктивности и конденсаторе для следующих моментов времени: t=-0 (докоммутационный режим), t=+0 (первый момент после замыкания ключа) и t→∞ (новый установившийся режим).
2. Определить законы изменения тока и напряжения на индуктивности и конденсаторе после замыкания ключа классическим методом.
3. Сделать необходимые расчёты и построить графики изменения этих величин (4 графика).
4. Приняв, что ключ размыкается в момент времени t=0, рассчитать и свести в таблицу значения токов во всех ветвях и напряжений на индуктивности и конденсаторе для следующих моментов времени: t=-0 (докоммутационный режим), t=+0 (первый момент после замыкания ключа) и t→∞ (новый установившийся режим).
5. Определить закон изменения тока в индуктивности и напряжения на конденсаторе после размыкания ключа операторным методом.
6. Сделать необходимые расчёты и построить графики изменения этих величин (2 графика).
