Elektrik sxemlərinin təhlili və hesablanması. P1. DC elektrik dövrəsinin təhlili və hesablanması. DC dövrələrinin əsas qanunları
Aşağıda qrupun tam nömrəsini (məsələn, 3ASU-2DB-202), tələbənin soyadını və adını, tam kod hesablama seçimi, məsələn, KR6-13 - 13-cü tapşırıq seçiminin kodu kurs işi KR6.
Vərəqin aşağı hissəsində (mərkəzdə) şəhərin adını və cari ilin adını yazın.
2. Növbəti səhifədə yerinə yetirilən işin “Xülasə”si (səhifənin 2/3-dən çox olmamaqla) təqdim olunur. qısa təsviri sxemlərin dizayn sxemlərini, sxemlərin təhlili üçün istifadə olunan üsulları (qanunlar, qaydalar və s.) və tapşırıqların nəticələrini.
Məsələn, tamamlanmış ilk tapşırığa annotasiya.
“1-ci tapşırıqda mürəkkəb elektrik dövrəsi hesablanıb birbaşa cərəyan iki gərginlik mənbəyi və altı filialı ilə. Dövrün təhlili və onun hesablanması zamanı aşağıdakı üsullardan istifadə edilmişdir: Kirchhoff qanunları üsulu, nodal gərginliklər metodu (iki düyün), ümumiləşdirilmiş Ohm qanunu və ekvivalent generator üsulu. Hesablama nəticələrinin düzgünlüyü ikinci dövrə dövrəsinin potensial diaqramının qurulması və güc balansı şərtinin yerinə yetirilməsi ilə təsdiqlənir.
Eynilə, işin tamamlanmış 2-ci və 3-cü tapşırıqlarının annotasiyası verilir.
3. Üçüncü səhifədə kurs işinin 1-ci tapşırığının mövzusu və onun altında (mötərizədə) tapşırığın hesablanmış variantının kodu, məsələn, KR6.1-13 yazılır. Aşağıda (GOST 2.721-74 uyğun olaraq) dövrənin elektrik dövrəsi çəkilir və aşağıda verilmiş variantın hesablanması üçün ilkin məlumatlar cədvəl 6.1-dən yazılır, məsələn: E 1=10V E 2 = 35 V, R 1 = 15 ohm, R 2 = ... və s.
4. Sonra, hər bir mərhələnin (addımın) müvafiq başlıqları ilə, şaxələrin cərəyanlarının və gərginliklərinin şərti müsbət istiqamətləri ilə zəruri konstruktiv diaqramların çəkilməsi, tənliklərin və tənliklərin qeyd edilməsi ilə dövrə sxeminin mərhələli hesablanması aparılır. ümumi formada düsturlar, ardınca düsturlara daxil edilmiş fiziki kəmiyyətlərin ədədi dəyərlərinin əvəz edilməsi və hesablamanın aralıq nəticələrinin qeydi (müəllim tərəfindən hesablamada mümkün səhvləri axtarmaq üçün). Hesablama nəticələri, böyük və ya kiçik olduqda, üzən nöqtə nömrələrini ifadə edən dörd və ya beş əhəmiyyətli rəqəmdən çox olmamaqla yuvarlaqlaşdırılmalıdır.
Diqqət! Dəyərləri hesablayarkən ilkin dövrə diaqramlarının hesablanması üçün məlumatlar (EMF-nin effektiv dəyərləri E, empedans dəyərləri Z filiallar) onların dəyərlərini tam ədədlərə yuvarlaqlaşdırmaq tövsiyə olunur, məsələn Z\u003d 13/3 "4 ohm.
5. Diaqramlar və qrafiklər oxlar boyunca və ölçüləri göstərən vahid tərəzilərdən istifadə etməklə QOST-a uyğun olaraq qrafik kağızda (və ya PC-də işləyərkən incə torlu vərəqlərdə) çəkilir. Şəkillər və diaqramlar nömrələnməli və onlara başlıq verilməlidir, məsələn, Şek. 2.5. Elektrik dövrəsinin gərginlik və cərəyanlarının vektor diaqramı. Həm rəqəmlərin, həm də düsturların nömrələnməsi hər üç tapşırıq üçün sona qədərdir!
7. İşi müdafiə etməzdən əvvəl hər bir tapşırığa dair hesabatları cildlənmiş A4 vərəqlərində onların sonrakı tikişləri ilə müəllimə təqdim etmək tövsiyə olunur.
8. Hesablamaların nəticələrinə görə və qrafik konstruksiyalar nəticələr hər bir tapşırıq üçün və ya hesabatın sonunda - bütün iş üçün tərtib edilir. Üstündə son səhifə hesabatda tələbə öz imzasını və işin tamamlanma tarixini qoyur.
Diqqət!
1. Səliqəli tərtib olunmuş iş yenidən buraxılması üçün tələbələrə qaytarılır. Həmçinin, müəllim vərəqlərdə səhv işarələri və ya başlıq səhifəsində səhvləri düzəltmək üçün şərhlər və tövsiyələr siyahısı ilə təftiş üçün fərdi tələbələrə hesabat verir.
2. Kurs işləri müdafiə edildikdən sonra qrup tələbələrinin müvafiq aktda və tələbə uçot kitabçalarında qeyd olunan vərəqlərində müəllimin (iki müəllimin) işarəsi və imzası olan izahat qeydləri də kafedraya təhvil verilir. iki il saxlama üçün.
Qeyd.Cədvəl 6.1 tərtib edilərkən. Tapşırıq 1 variantları, Variant 2 proqramı dos., t.ü.f.d. Rumyantseva R.A. (RGGU, Moskva) və tapşırıq 6.2 və tapşırıq 6.3 üçün seçimlər. (müəlliflərin razılığı ilə) işindən götürülmüşdür: Antonova O.A., Karelina N.N., Rumyantseva M.N. Elektrik sxemlərinin hesablanması ("Elektrotexnika və elektronika" kursu üzrə kurs işi üçün təlimat. - M .: MATI, 1997
Məşq 1
ELEKTRİK DÖNGƏSİNİN TƏHLİL VƏ HESABLANMASI
Birbaşa CARİ
Cədvəl 6.1-də göstərilən seçim üçün:
6.1.1. Dövrə elementlərinin parametrlərinin dəyərlərini yazın və GOST-a uyğun olaraq cərəyanların və filialların gərginliklərinin şərti müsbət istiqamətlərini təyin etməklə dövrənin dizayn dövrəsini çəkin. Ümumiləşdirilmiş dövrə diaqramının seçimi (Şəkil 1: a, b, in və ya G) aşağıdakı kimi həyata keçirilir. Əgər WP6-nı tamamlamaq üçün müəllim tərəfindən şagirdə verilən seçim nömrəsi N qalıqsız 4-ə bölünür (və 1 nömrəli seçimdə), sonra Şəkil sxemi. bir a; 1-in qalığı ilə (və 2-ci variantda), Şek. bir b; 2-nin qalığı ilə (və 3 nömrəli seçimdə) - əncirin sxemi. bir in; və nəhayət, 3-ün qalığı ilə Şəklin sxemi. bir G.
6.1.2. Devre diaqramının topoloji təhlilini aparın (budaqların, qovşaqların və müstəqil sxemlərin sayını təyin edin).
6.1.3. Kirchhoffun birinci və ikinci qanunlarına uyğun olaraq dövrəni hesablamaq üçün lazım olan tənliklərin sayını tərtib edin.
6.1.4. Dövrənin passiv üçbucağını ekvivalent ulduzla əvəz etməklə, onun şüalarının (budaqlarının) müqavimətini hesablayaraq dövrə diaqramını sadələşdirin.
6.1.7. Ən azı bir gərginlik mənbəyinin daxil olduğu dövrələrdən birinin potensial diaqramı miqyasında quraraq və enerji balansının vəziyyətini təsdiqləməklə orijinal dövrənin bütün altı qolunun cərəyanlarının və gərginliklərinin hesablanmasını yoxlayın. qarşılanır.
6.1.8. Kafedranın ixtisaslaşdırılmış laboratoriyasında (sinifində) kompüterdə quraşdırılmış Variant proqramından istifadə etməklə hesablanmış məlumatlarla əldə edilmiş məlumatları müqayisə edərək 1-ci tapşırığın (müəllimlə birlikdə) hesablanmasının düzgünlüyünü yoxlayın. Qısa təlimat proqramla işləmək üçün proqram interfeysi ilə birlikdə ekranın iş sahəsində göstərilir.
6.1.9. Tamamlanmış tapşırığın nəticələrinə əsasən nəticələr tərtib edin 1.
Cədvəl 6.1
1-ci kurs işi KR6 üçün seçimlər
| Xeyr var | E 1, B | E 2, B | E 3, B | E 4, B | E 5, B | E 6, B | R 1 ohm | R 2 ohm | R 3 ohm | R 4 ohm | R 5 ohm | R 6 ohm | MEG üçün filial | ||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | 16- | 10- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| Cədvəl 6.1(davamı) | |||||||||||||||
| Xeyr var | E 1, B | E 2, B | E 3, B | E 4, B | E 5, B | E 6, B | R 1 ohm | R 2 ohm | R 3 ohm | R 4 ohm | R 5 ohm | R 6 ohm | MEG üçün filial | ||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | 10- | 16- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||||
Cədvəl 6.1(davamı)
| var yox. | E 1, B | E 2, B | E 3, B | E 4, B | E 5, B | E 6, B | R 1 ohm | R 2 ohm | R 3 ohm | R 4 ohm | R 5 ohm | R 6 ohm | MEG üçün filial |
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| -- | -- | -- | -- | ||||||||||
| Cədvəlin sahələrində tire (--) bu gərginlik mənbəyinin olmaması deməkdir E k dövrə diaqramında |
Bilik bazasında yaxşı işinizi göndərin sadədir. Aşağıdakı formadan istifadə edin
Tədris və işlərində bilik bazasından istifadə edən tələbələr, aspirantlar, gənc alimlər Sizə çox minnətdar olacaqlar.
http://www.allbest.ru saytında yerləşdirilib
Avtomatika və elektrik mühəndisliyi kafedrası
B3.B.11 Elektrik və elektron mühəndisliyi
Praktik məşğələlər üçün metodik göstərişlər
intizam üzrə Təlimin istiqaməti
260800 Məhsul texnologiyası və iaşə
Təlim profili
Restoran biznesinin təşkili texnologiyası
Bakalavr məzununun ixtisası (dərəcəsi).
Ufa 2012UDK 378.147:621.3
Tərtib edən: dosent Qalliamova L.R.
baş müəllim Filippova O.G.
Rəyçi: Elektrik maşınları və elektrik avadanlıqları kafedrasının müdiri
Texnika elmləri doktoru, professor Aipov R.S.
Məsələyə cavabdeh: Avtomatika və elektrotexnika kafedrasının müdiri, texnika elmləri namizədi, dosent Qalimərdanov İ.İ.
2. Budaqlanmamış sinusoidal cərəyan dövrələrinin təhlili
və ekvivalent dövrə parametrlərinin təyini. Vektor diaqramları, gərginliklərin, müqavimətlərin və güclərin üçbucaqları
Biblioqrafik siyahı
dövrə induksiya mühərriki üç fazalı
1. Xətti sabit cərəyan elektrik sxemlərinin təhlili və hesablanması
1.1 Nəzəri məlumat
Elektrik dövrəsi, elektrik cərəyanı üçün bir yol yaradan, elektromotor qüvvə anlayışlarını nəzərə alaraq tənliklərlə təsvir olunan elektromaqnit proseslərini yaradan elektrik cihazları toplusudur. elektrik cərəyanı və elektrik gərginliyi.
Elektrik dövrəsinin əsas elementləri (Şəkil 1.1) elektrik enerjisinin mənbələri və istehlakçılarıdır.
Şəkil 1.1 Elektrik dövrəsinin əsas elementləri
DC generatorları və qalvanik elementlər DC elektrik enerjisi mənbələri kimi geniş istifadə olunur.
Elektrik enerjisinin mənbələri inkişaf etdirdikləri EMF E və daxili müqavimət R0 ilə xarakterizə olunur.
Elektrik enerjisinin istehlakçıları rezistorlar, elektrik mühərrikləri, elektroliz vannaları, elektrik lampaları və s. Onlarda elektrik enerjisi mexaniki, istilik, işıq və s. çevrilir. Elektrik dövrəsində müsbət yükə təsir edən qüvvə ilə üst-üstə düşən istiqamət, yəni. "-" mənbəyindən "+" enerji mənbəyinə.
Elektrik dövrələrini hesablayarkən, elektrik enerjisinin real mənbələri ekvivalent sxemlərlə əvəz olunur.
EMF mənbəyinin ekvivalent sxemi EMF E və mənbənin daxili müqaviməti R0 ehtiva edir ki, bu da elektrik enerjisi istehlakçısının Rn müqavimətindən (Rn >> R0) xeyli azdır. Çox vaxt hesablamalarda EMF mənbəyinin daxili müqaviməti sıfıra bərabər tutulur.
Enerji mənbəyi olmayan dövrə bölməsi üçün (məsələn, Şəkil 1.2, a-dakı dövrə üçün) cərəyan I və gərginlik U12 arasındakı əlaqə dövrə bölməsi üçün Ohm qanunu ilə müəyyən edilir:
burada c1 və c2 zəncirin 1 və 2-ci nöqtələrinin potensiallarıdır;
Y R - dövrə bölməsində müqavimətlərin cəmi;
R1 və R2 - dövrənin müqavimət bölmələri.
Şəkil 1.2 Naqil diaqramı dövrə bölməsi: a - enerji mənbəyi olmayan; b - enerji mənbəyi olan
Enerji mənbəyi olan dövrə bölməsi üçün (Şəkil 1.2, b) Ohm qanunu ifadə kimi yazılır.
burada E enerji mənbəyinin EMF-sidir;
R \u003d R1 + R2 - dövrə hissələrinin müqavimətlərinin arifmetik cəmi;
R0 enerji mənbəyinin daxili müqavimətidir.
Elektrik dövrəsindəki bütün güc növləri arasındakı əlaqə (güc balansı) tənlikdən müəyyən edilir:
UR1 = UR2 + URp, (1.3)
burada UR1 = UEI enerji mənbələrinin güclərinin cəbri cəmidir;
UR2 - istehlakçı imkanlarının cəbri cəmi (xalis güc) (Р2 = UI);
URp \u003d UI2R0, mənbə müqavimətlərindəki itkilərə görə ümumi gücdür.
Rezistorlar, eləcə də digər elektrik cihazlarının müqavimətləri elektrik enerjisinin istehlakçılarıdır. Güc balansı enerjinin saxlanması qanunu ilə müəyyən edilir, halbuki hər hansı bir qapalı elektrik dövrəsində enerji mənbələrinin güclərinin cəbri cəmi elektrik enerjisi istehlakçılarının istehlak etdiyi güclərin cəbri cəminə bərabərdir.
Əmsal faydalı fəaliyyət təyini əlaqə ilə müəyyən edilir
Budaqlanmamış və budaqlanmış xətti DC elektrik dövrələrini hesablayarkən, seçimi elektrik dövrəsinin növündən asılı olan müxtəlif üsullardan istifadə edilə bilər.
Mürəkkəb elektrik dövrələrini hesablayarkən, bir çox hallarda elektrik dövrələrinin ekvivalent çevrilmə üsulundan (transfiqurasiya üsulundan) istifadə edərək, onları qatlama, dövrənin ayrı-ayrı hissələrini ardıcıl, paralel və qarışıq müqavimət birləşmələri ilə bir ekvivalent müqavimətlə əvəz etməklə sadələşdirmək məqsədəuyğundur.
1.1.1 Ekvivalent çevrilmələr üsulu
Elektrik dövrəsi ilə serial əlaqə müqavimət (Şəkil 1.3, a) bütün dövrə müqavimətlərinin cəminə bərabər olan bir ekvivalent müqavimət Rek (Şəkil 1.3, b) olan bir dövrə ilə əvəz olunur:
Rek = R1 + R2 +…+ Rn = , (1.5)
burada R1, R2 ... Rn dövrənin ayrı-ayrı hissələrinin müqavimətləridir.
Şəkil 1.3 Müqavimətlərin ardıcıl qoşulması ilə elektrik sxemi
Bu halda elektrik dövrəsindəki cərəyan I dəyişməz qalır, bütün müqavimətlər eyni cərəyanla ətrafa axır. Müqavimətlər ardıcıl qoşulduqda gərginliklər (gərginlik düşmələri) ayrı-ayrı bölmələrin müqavimətlərinə mütənasib olaraq paylanır:
U1/R1 = U2/R2 = … = Un/Rn.
Müqavimətlərin paralel bağlanması ilə bütün müqavimətlər eyni gərginlik altındadır U (Şəkil 1.4). Paralel bağlı müqavimətlərdən ibarət elektrik dövrəsini ifadəsindən müəyyən edilən ekvivalent müqavimət Rek olan dövrə ilə əvəz etmək məqsədəuyğundur.
elektrik dövrəsinin paralel qollarının bölmələrinin müqavimətlərinə qarşılıqlı dəyərlərin cəmi haradadır;
Rj - dövrənin paralel hissəsinin müqaviməti;
n - dövrənin paralel qollarının sayı.
Şəkil 1.4 Müqavimətlərin paralel qoşulması ilə elektrik dövrəsi
Paralel bağlanmış eyni müqavimətlərdən ibarət olan dövrə bölməsinin ekvivalent müqaviməti Rek = Rj / n-dir. İki müqavimət R1 və R2 paralel bağlandıqda, ekvivalent müqavimət kimi müəyyən edilir
və cərəyanlar bu müqavimətlərlə tərs paylanır, halbuki
U = R1I1 = R2I2 = ... = RnIn.
Müqavimətlərin qarışıq əlaqəsi ilə, yəni. müqavimətlərin ardıcıl və paralel qoşulması ilə elektrik dövrəsinin bölmələri olduqda, dövrənin ekvivalent müqaviməti ifadəyə uyğun olaraq müəyyən edilir.
Bir çox hallarda üçbucaq (Şəkil 1.5) ilə birləşdirilən müqavimətləri ekvivalent ulduza çevirmək də məna kəsb edir (Şəkil 1.5).
Şəkil 1.5 Üçbucaqlı və ulduzlu birləşmə ilə elektrik sxemi
Bu halda, ekvivalent bir ulduzun şüalarının müqaviməti düsturlarla müəyyən edilir:
R1 = ; R2 = ; R3 =,
burada R1, R2, R3 ekvivalent müqavimət ulduzunun şüalarının müqavimətləridir;
R12, R23, R31 ekvivalent müqavimət üçbucağının tərəflərinin müqavimətləridir. Müqavimət ulduzunu ekvivalent müqavimət üçbucağı ilə əvəz edərkən onun müqaviməti düsturlarla hesablanır:
R31 = R3 + R1 + R3R1/R2; R12 = R1 + R2 + R1R2/R3; R23 = R2 + R3 + R2R3/R1.
1.1.2 Kirchhoff qanunlarının tətbiqi üsulu
Hər hansı bir elektrik dövrəsində, Kirchhoffun birinci qanununa uyğun olaraq, düyünə yönəldilmiş cərəyanların cəbri cəmi sıfırdır:
burada Ik k-ci qolda cərəyandır.
Kirchhoffun ikinci qanununa uyğun olaraq, elektrik dövrəsinin istənilən qapalı dövrəsində enerji mənbələrinin EMF-nin cəbri cəmi bu dövrənin elementlərindəki gərginlik düşmələrinin cəbri cəminə bərabərdir:
Kirchhoff qanunlarını tətbiq etməklə elektrik dövrələrini hesablayarkən, budaqlarda cərəyanların şərti müsbət istiqamətləri seçilir, sonra qapalı dövrələr seçilir və dövrələrdən yan keçmənin müsbət istiqaməti ilə təyin olunur. Eyni zamanda, hesablamaların rahatlığı üçün bütün dövrələr üçün eyni istiqaməti seçmək tövsiyə olunur (məsələn, saat yönünde).
Müstəqil tənliklər əldə etmək üçün hər bir yeni kontura əvvəlki konturlara daxil olmayan ən azı bir yeni qol (B) daxil olmalıdır.
Birinci Kirchhoff qanununa əsasən tərtib edilən tənliklərin sayı dövrədə Ny qovşaqlarının sayından bir az qəbul edilir: NI = Ny - 1. Bu zaman düyünə yönəldilmiş cərəyanlar şərti olaraq müsbət qəbul edilir və qovşaqdan yönləndirilənlər mənfidir.
NII = NВ - Nu + 1 tənliklərinin qalan sayı ikinci Kirchhoff qanununa əsasən tərtib edilir, burada NВ budaqların sayıdır.
İkinci Kirchhoff qanununa uyğun olaraq tənliklər tərtib edilərkən, mənbələrin EMF-ləri, onlarda cərəyanın istiqamətindən asılı olmayaraq, onların istiqamətləri dövrədən yan keçmənin seçilmiş istiqaməti ilə üst-üstə düşərsə, müsbət hesab olunur. Əgər uyğun gəlmirsə, onlar “-” işarəsi ilə qeyd olunur. Bu filiallarda EMF-nin istiqamətindən asılı olmayaraq, cərəyanın müsbət istiqamətinin bypass istiqaməti ilə üst-üstə düşdüyü filiallarda gərginlik düşür - "+" işarəsi ilə. Bypass istiqaməti ilə uyğunsuzluq halında, gərginlik düşmələri "-" işarəsi ilə qeyd olunur.
Yaranan N tənliklər sisteminin həlli nəticəsində onların işarəsi nəzərə alınmaqla müəyyən edilmiş kəmiyyətlərin həqiqi qiymətləri tapılır. Eyni zamanda, mənfi işarəsi olan kəmiyyətlər əslində şərti olaraq qəbul edilənə əks istiqamətə malikdir. Müsbət işarəsi olan kəmiyyətlərin istiqamətləri şərti olaraq qəbul edilmiş istiqamətlə üst-üstə düşür.
1.2 Praktik dərsdə həlli üçün tapşırıqlar
DC elektrik dövrəsində cərəyanı təyin edin (Şəkil 1.5, a). Enerji təchizatının EMF: E1 = 40 V, E2 = 20 V, daxili müqavimətlər: R01 = 3 ohm, R02 = 2 ohm, dövrələrin 1 və 2 nöqtələrinin potensialları: ts1 = 80 V, ts2 = 60 V, müqavimətləri rezistorlar R1 = 10 ohm , R2 = 10 Ohm.
Cavab: Mən \u003d 1.6 A.
Şəkil 1.5 DC elektrik dövrəsi
DC elektrik dövrəsinin qidalanma gərginliyini U (Şəkil 1.5, b), eləcə də yük klemenslərindəki gərginlik Un = 100 V, dövrədə cərəyan I = 10 A, yük müqavimətini Rn təyin edin. dövrənin tellərinin hər biri Rp = 0,6 Ohm .
Cavab: U = 112 V; Rн = 10 Ohm.
Elektrik dövrəsi üçün (Şəkil 1.1) cərəyanı I, istehlakçının terminallarındakı gərginliyi U, enerji mənbəyinin gücünü P1, xarici dövrənin P2 gücünü, gücün EMF varsa, quraşdırmanın səmərəliliyini təyin edin. mənbə E = 10 V, onun daxili müqaviməti R0 = 1 Ohm, yük müqaviməti Rн = 4 Ohm. Təchizat tellərinin müqavimətinə məhəl qoymayın.
Cavab: I \u003d 2 A; U = 8 V; P1 = 20 Vt; P2 = 16 Vt; h = 80%.
R0 ümumi müqavimətini və DC elektrik dövrəsində cərəyanların paylanmasını təyin edin (Şəkil 1.6). Rezistorlar: R1 = R2 = 1 ohm, R3 = 6 ohm, R4 = R5 = 1 ohm, R6 = R7 = 6 ohm, R8 = 10 ohm, R9 = 5 ohm, R10 = 10 ohm. Enerji təchizatı gərginliyi U = 120 V.
Şəkil 1.6 1.2.4-cü tapşırıq üçün elektrik dövrə diaqramı
DC elektrik dövrəsi üçün (Şəkil 1.7) ekvivalent müqavimət Rek və dövrədə ümumi cərəyan I, eləcə də R1, R2, R8 rezistorları arasında DU gərginlik düşməsini təyin edin. Rezistorlar: R1 = 5 ohm, R2 = 4 ohm, R3 = 20 ohm, R4 = 30 ohm, R5 = 50 ohm, R6 = 10 ohm, R7 = 5 ohm, R8 = 1,8 ohm. Enerji təchizatı EMF E = 50 V, mənbənin daxili müqavimətini laqeyd edin.
Şəkil 1.7 1.2.5-ci tapşırıq üçün elektrik dövrə diaqramı
1.2.5-ci məsələnin şərtləri üçün R3, R5, R6 ulduz əlaqəsini ekvivalent üçbucağa çevirin və onun tərəflərinin müqavimətlərini hesablayın.
Şəkil 1.8-də enerji təchizatı gərginliyi U = 120 V olan bir DC dövrəsində rezistorların birləşdirilməsi üçün körpü sxemi göstərilir. Rezistorların müqavimətləri aşağıdakılardırsa, körpünün diaqonalında I5 cərəyanının böyüklüyünü və istiqamətini təyin edin: R1 = 25 ohm, R2 = 5 ohm, R3 = 20 ohm, R4 = 10 ohm, R5 = 5 ohm.
Şəkil 1.8 Rezistor körpü bağlantısı
DC elektrik dövrəsi üçün (Şəkil 1.9), Kirchhoff qanunlarından istifadə edərək filiallarda I1 - I3 cərəyanlarını təyin edin. EMF E1 = 1,8 V, E2 = 1,2 V; müqavimət müqavimətləri: R1 = 0,2 ohm, R2 = 0,3 ohm, R3 = 0,8 ohm, R01 = 0,6 ohm, R02 = 0,4 ohm.
Şəkil 1.9 1.2.8-ci tapşırıq üçün elektrik dövrə diaqramı
Kirchhoff qanunlarından istifadə edərək, Şəkil 1.10, a-da göstərilən elektrik dövrəsinin qollarında I1 - I3 cərəyanlarını təyin edin. Enerji təchizatının EMF: E1 = 100 V, E2 = 110 V; müqavimət müqavimətləri: R1 = 35 ohm, R2 = 10 ohm, R3 = 16 ohm.
DC elektrik dövrəsində (Şəkil 1.10, b) ampermetrin oxunması PA1: I5 = 5 A. Kirchhoff qanunlarından istifadə edərək I1 I4 dövrəsinin bütün qollarında cərəyanları təyin edin. Rezistorlar: R1 = 1 ohm, R2 = 10 ohm, R3 = 10 ohm, R4 = 4 ohm, R5 = 3 ohm, R6 = 1 ohm, R7 = 1 ohm, R8 = 6 ohm, R9 = 7 ohm; EMF E1 = 162 V, E2 = 50 V, E3 = 30 V.
Şəkil 1.10 DC elektrik sxemləri: a - 1.2.9 tapşırığına; b - 1.2.10 tapşırığına
Şəkil 1.11 a-da göstərilən DC elektrik dövrəsində, dövrə cərəyanı üsulu ilə budaqlarda I1 I5 cərəyanlarını təyin edin; dövrənin 1-2 və 3-4 nöqtələri arasında gərginlik U12 və U34. Güc balansı tənliyini yazın. Enerji təchizatı EMF E = 30 V, cərəyan mənbəyinin cərəyanı J = 20 mA, rezistorların müqavimətləri R1 = 1 kOhm, R2 = R3 = R4 = 2 kOhm, R5 = 3 kOhm.
Şəkil 1.11 b-də göstərilən DC elektrik dövrəsində, dövrə cərəyanı üsulu ilə budaqlardakı cərəyanları təyin edin. Enerji təchizatının EMF E 1 = 130 V, E2 = 40 V, E3 = 100 V; müqavimət R1 = 1 ohm, R2 = 4,5 ohm, R3 = 2 ohm, R4 = 4 ohm, R5 = 10 ohm, R6 = 5 ohm, R02 = 0,5 ohm, R01 = R03 = 0 ohm.
Şəkil 1.11 DC elektrik sxemləri: a - 1.2.11 tapşırığına; b - 1.2.12 tapşırığına
2. Budaqlanmamış sinusoidal cərəyan dövrələrinin təhlili və ekvivalent dövrələrin parametrlərinin təyini. Vektor diaqramları, gərginliklərin, müqavimətlərin və güclərin üçbucaqları
2.1 Nəzəri məlumat
Aktiv müqavimət R olan sinusoidal cərəyanın elektrik dövrəsində (cədvəl 2.1), sinusoidal gərginliyin təsiri altında u = Umsinsht, sinusoidal cərəyan meydana gəlir ki, bu da gərginliklə fazadadır, çünki ilkin fazalardan . gərginlik U və cari I sıfırdır (shu = 0, shi = 0). Bu halda, gərginlik və cərəyan arasında faza sürüşmə bucağı u = shu - sii = 0, bu dövrə üçün gərginliyin və cərəyanın dəyişməsinin asılılıqlarının zamanla xətti diaqramda bir-biri ilə üst-üstə düşdüyünü göstərir.
Dövrənin empedansı Ohm qanunu ilə hesablanır:
İnduktivliyi L olan bir sarğı olan sinusoidal cərəyanın elektrik dövrəsində sinusoidal gərginliyin təsiri altında u \u003d Um sin (sht + /2), fazada geriləyən i \u003d Imsinsht sinusoidal cərəyan yaranır. gərginlikdən bir açı ilə /2.
Bu halda, gərginliyin başlanğıc fazası shu = /2, cərəyanın başlanğıc mərhələsi isə shi = 0. Gərginlik və cərəyan arasında faza sürüşmə bucağı q = (şu - shi) = /2.
C tutumu olan kondansatörlü sinusoidal cərəyanın elektrik dövrəsində (cədvəl 2.1), u = Umsin(sht - /2) gərginliyinin təsiri altında kondensatorda gərginliyə səbəb olan i = Imsinsht sinusoidal cərəyan yaranır. bucaqla /2.
Cari cərəyanın başlanğıc faza bucağı shi = 0, gərginlik isə shu = - /2. Gərginlik U və cərəyan arasında faza bucağı I q = (wu - wi) = - /2.
Aktiv müqavimət R və induktivator L ardıcıl qoşulması olan elektrik dövrəsində cərəyan gərginlikdən q > 0 bucağı ilə geri qalır.Bu halda dövrənin ümumi müqaviməti:
Dövrə keçiriciliyi
burada G \u003d R / Z2 - dövrənin aktiv keçiriciliyi;
BL = XL/Z2 - reaktiv induktiv keçiricilik zəncirlər.
Gərginlik və cərəyan arasındakı faza bucağı:
c \u003d arctg XL / R \u003d arctg BL / G. (2.4)
Eynilə, cədvəl 2.1-də verilmiş R, L və C elementlərinin fərqli birləşməsi ilə sinusoidal cərəyanın elektrik dövrələri üçün müvafiq hesablama düsturlarını əldə edə bilərsiniz.
Aktiv, induktiv və kapasitiv müqavimətlərə malik güc dövrəsi (R, L və C):
burada P = I2R - aktiv güc,
QL = I2XL - reaktiv gücün induktiv komponenti,
QС = I2XС - reaktiv gücün kapasitiv komponenti.
İndüktansı L, tutumu C və aktiv müqaviməti olan sinusoidal cərəyanın şaxələnməmiş elektrik dövrəsində, müəyyən şərtlərdə gərginlik rezonansı baş verə bilər (elektrik dövrəsinin xüsusi vəziyyəti, onun reaktiv induktiv müqaviməti XL reaktivə bərabər olur). dövrənin kapasitiv müqaviməti XC). Beləliklə, gərginlik rezonansı dövrənin reaktiv müqavimətləri bərabər olduqda baş verir, yəni. XL = XC-də.
Rezonansda dövrə müqaviməti Z = R, yəni. gərginlik rezonansında dövrənin empedansı dövrənin aktiv müqavimətinə bərabər olan minimum qiymətə malikdir.
Gərginlik rezonansında gərginlik və cərəyan arasında faza bucağı
c \u003d shu - shi \u003d arctg \u003d 0,
cərəyan və gərginlik fazadadır. Dövrənin güc faktoru maksimum dəyərə malikdir: cos c \u003d R / Z \u003d 1 və dövrədəki cərəyan da I \u003d U / Z \u003d U / R maksimum dəyər əldə edir.
Gərginlik rezonansında dövrənin reaktiv gücü:
Q \u003d QL - QC \u003d I2XL - I2XC \u003d 0.
Rezonansda dövrənin aktiv gücü ümumi gücə bərabər olan ən yüksək dəyər əldə edir: P \u003d UI cos c \u003d S.
Müqavimətlərin ardıcıl əlaqəsi olan bir elektrik dövrəsi üçün bir vektor diaqramı qurarkən, cərəyan başlanğıcdır, çünki bu vəziyyətdə dövrənin bütün bölmələrində cərəyan dəyəri eynidır.
Cərəyan müvafiq miqyasda (mi \u003d n A / sm) qurulur, sonra qəbul edilmiş miqyasda (mu \u003d n V / sm) cərəyana nisbətən DU gərginlik düşmələri müvafiq müqavimətlər üzərində qurulur. onların dövrədə və gərginlikdə yerləşmə ardıcıllığı (Şəkil 2.1).
Şəkil 2.1 Vektor diaqramının qurulması
2.2 Tipik bir problemin həlli nümunəsi
AC elektrik dövrəsində cihazların oxunuşlarını təyin edin (Şəkil 2.2). Enerji təchizatı gərginliyi U = 100 V, aktiv və reaktiv müqavimətlər R = 3 ohm, XL = 4 ohm, XC = 8 ohmdur. Cərəyan və gərginliyin vektor diaqramını qurun.
Şəkil 2.2 AC dövrəsi
Elektrik dövrəsinin empedansı:
Bobin empedansı:
Ampermetr oxunuşu PA1 (dövrədəki cərəyan):
Böyük Britaniya \u003d mən? Zk \u003d 20? 5 = 100 V.
UC \u003d I? XC \u003d 20? 8 = 160 V.
PW1 vattmetr oxunuşu:
P \u003d I2? R \u003d 202? 3 = 1200 Vt = 1,2 kVt.
Vektor diaqramı Şəkil 2.3-də göstərilmişdir.
Şəkil 2.3 Vektor diaqramı
2.3 Praktik dərsdə həll ediləcək tapşırıqlar
Bir fazalı şaxələnməmiş dəyişən cərəyan dövrəsi üçün XL induktiv reaktivliyindəki UL gərginlik düşməsini, dövrədə tətbiq olunan U gərginliyini, aktiv P, reaktiv Q və görünən gücü S və dövrənin güc amilini təyin edin, əgər aktivdirsə və reaktivlik R = XL = 3 Ω və aktiv elementdə gərginlik düşməsi UR = 60 V-dir.
Cavab: UL=60V; U = 84,8 V; P = 1,2 kVt;
Q = 1,2 kvar; S = 1,697 kVA; cos=0.71.
Aktiv müqaviməti R = 10 Ohm və endüktansı L = 133 mH olan rulon və C = 159 μF tutumu olan bir kondansatör AC şəbəkəsinə ardıcıl olaraq qoşulur. U = 120 V təchizatı gərginliyində dövrədə I cərəyanını və bobində UK və kondansatör UC üzərindəki gərginliyi təyin edin, cərəyanların və gərginliklərin vektor diaqramını qurun.
Cavab: I \u003d 5A; Böyük Britaniya = 215 V; UC = 100 V..
Aktiv və reaktiv müqavimətləri ehtiva edən şaxələnməmiş AC dövrəsində cərəyanı təyin edin: R \u003d 1 Ohm; XC = 5 ohm; XL = 80 Ohm, həmçinin gərginlik rezonansının baş verdiyi f0 tezliyi, cərəyan I0, kondansatör gərginliyi UC və rezonansda endüktans UL, əgər təchizatı gərginliyi f = 50 Hz tezliyində U = 300 V olarsa.
Cavab: I \u003d 3,4 A; f0 = 12,5 Hz; I0 = 300 A; UC = UL = 6000 V.
Şəkil 2.2-dəki dövrədəki kondansatörün hansı tutumunda R \u003d 30 Ohm olduqda gərginlik rezonansı olacağını hesablayın; XL = 40 Ohm.
Cavab: C \u003d 78 mikrofarad.
3. Qəbuledicilərin birləşdirilməsinin müxtəlif üsulları ilə üç fazalı sxemlərin hesablanması. Balanslaşdırılmış və balanssız iş rejimləri üçün dövrə təhlili
3.1 Nəzəri məlumat
Elektrik dövrələri üçün üç fazalı enerji təchizatı sistemi, tezliyi və amplituda dəyəri ilə eyni olan, 2/3 bir açı ilə bir-birinə nisbətən faza olaraq dəyişdirilmiş üç sinusoidal EMF və ya gərginliyin birləşməsidir, yəni. 120є (Şəkil 3.1).
Şəkil 3.1 Vektor diaqramı
Simmetrik enerji mənbələrində EMF dəyərləri bərabərdir. Mənbənin daxili müqavimətinə məhəl qoymayaraq, mənbənin müvafiq EMF-ni onun terminallarına təsir edən gərginliklərə bərabər qəbul etmək olar EA = UA, EB = UB, EC = UC.
EMF və ya gərginliklərin üç fazalı sisteminin işlədiyi elektrik dövrəsinə üç fazalı dövrə deyilir. Mövcüd olmaq müxtəlif yollarlaüç fazalı enerji təchizatı fazalarının və elektrik enerjisinin üç fazalı istehlakçılarının birləşdirilməsi. Ən çox yayılmışlar ulduz və üçbucaq birləşmələridir.
Üç fazalı enerji istehlakçısının fazalarını "ulduz" ilə birləşdirərkən (Şəkil 3.2), faza sarımlarının ucları x, y və z ümumi neytral nöqtəyə birləşdirilir N və fazaların başlanğıcları A, B, C müvafiq xətti naqillərə bağlıdır.
Şəkil 3.2 Qəbuledicinin "ulduz" fazalarının sarımlarının birləşdirilməsi sxemi
İstehlakçının fazalarının başlanğıcı və sonları arasında hərəkət edən UА, UВ, UС gərginlikləri onun faza gərginlikləridir. İstehlakçının fazalarının başlanğıcları arasında hərəkət edən UAB, UBC, UCA gərginlikləri xətti gərginliklərdir (Şəkil 3.2). Təchizat xətlərində (IA, IB, IC) xətti cərəyanlar Il də istehlakçının fazalarından axan faza cərəyanlarıdır. Buna görə də, simmetrik üç fazalı sistemin mövcudluğunda, istehlakçının fazaları bir "ulduz" ilə birləşdirildikdə, aşağıdakı əlaqələr doğrudur:
I \u003d Əgər, (3.1)
Ul \u003d Uf. (3.2)
Simmetrik yüklü (ZA = ZB = ZC = Zf) elektrik enerjisi istehlakçısının aktiv P, reaktiv Q və ümumi S gücü və “ulduz” ilə faza əlaqəsi müvafiq faza güclərinin cəmi kimi müəyyən edilir.
P \u003d RA + RV + RS \u003d 3 Rf;
Rf \u003d Uf Əgər cos tsf;
P \u003d 3Uf Iph cos cif \u003d 3 RfUl Il cos cif;
Q \u003d QA + QB + QC \u003d 3 Qf;
Q \u003d 3Uf Əgər sin tsf \u003d 3 HfUl Il sin tsf;
Elektrik enerjisi istehlakçısının fazasının sonrakı sarımının başlanğıcının əvvəlki fazanın sonuna qoşulduğu əlaqə (bu halda bütün fazaların başlanğıcları müvafiq xətti naqillərə bağlıdır) adlanır. "üçbucaq".
"Üçbucaq" ilə birləşdirildikdə (Şəkil 3.3) faza gərginlikləri xətti gərginliklərə bərabərdir.
Ul \u003d Uf. (3.3)
Şəkil 3.3 Alıcının fazalarının sarımlarını "üçbucaq" ilə birləşdirmək sxemi
Simmetrik güc sistemi ilə
UAB \u003d UBC \u003d ABŞ \u003d Uf \u003d Ul.
İstehlakçını "delta" və simmetrik yüklə birləşdirərkən xətti və faza cərəyanları arasındakı nisbət
Il \u003d İph. (3.4)
Fazaların "üçbucaqlı" birləşməsi ilə simmetrik bir elektrik istehlakçısı ilə istehlakçının fərdi fazalarının ümumi S, aktiv P və reaktiv Q gücləri fazaları "ulduz" ilə birləşdirmək üçün alınan düsturlarla müəyyən edilir.
Nominal gərginliyi Unom \u003d 220 V olan hər biri P \u003d 100 Vt gücündə üç qrup işıqlandırma lampaları "ulduz" sxeminə uyğun olaraq neytral naqillə bağlanır (Şəkil 3.4, a). Eyni zamanda, A fazasında nA = 6 lampa, B fazasında nB = 4 lampa, C fazasında isə 2 lampa - nС = 2 lampa paralel olaraq birləşdirilir. Enerji mənbəyinin xətti simmetrik gərginliyi Ul = 380 V. Faza müqavimətlərini Zf və faza cərəyanlarını təyin edin Elektrik enerjisi istehlakçısı varsa, cərəyanların və gərginliklərin vektor diaqramını qurun, neytral naqildə IN cərəyanını təyin edin.
Şəkil 3.4 Üç fazalı enerji sistemi: a - ulduz birləşmə diaqramı; b - vektor diaqramı
İstehlakçı fazalarının aktiv müqavimətləri:
RB = = 120 Ohm;
RC \u003d \u003d 242 Ohm,
burada Uf = = 220 V.
Faza cərəyanları:
IB \u003d \u003d 1,82 A;
Neytral teldə cərəyan qrafik olaraq müəyyən edilir. Şəkil 3.4, b) neytral naqildəki cərəyanı tapdığımız gərginliklərin və cərəyanların vektor diaqramını göstərir:
3.3 Praktik dərsdə həll ediləcək tapşırıqlar
Faza müqaviməti ZA \u003d ZB \u003d ZC \u003d Zph \u003d R \u003d 10 Ohm olan üç fazalı simmetrik elektrik enerjisi istehlakçısı bir "ulduz" ilə bağlanır və simmetrik gərginlikli Ul \ ilə üç fazalı şəbəkəyə daxil edilir. u003d 220 V (Şəkil 3.5, a). B xətti telinin qırıldığı zaman ampermetr oxunmasını və üç fazalı simmetrik istehlakçının ümumi gücünü təyin edin. Simmetrik yüklə və xətti B naqilində fasilə ilə gərginlik və cərəyanların vektor diaqramını qurun.
Cavab: IA \u003d 12,7 A; P = 4839 Vt.
Aktiv və reaktiv faza müqavimətləri olan üç fazalı elektrik enerjisi istehlakçısı: R1 = 10 Ohm, R2 = R3 = 5 Ohm və XL = XC = 5 Ohm, üçbucaqla birləşdirilmişdir (Şəkil 3.5, b) və üç fazaya daxil edilmişdir. xətti gərginlikli faza şəbəkəsi Ul = 100 V simmetrik təchizatı ilə. C xətti tel qırıldıqda ampermetrin oxunuşunu təyin edin; faza və xətti cərəyanları, həmçinin hər bir fazanın və bütün elektrik dövrəsinin aktiv, reaktiv və görünən güclərini müəyyən etmək. Cərəyanların və gərginliklərin vektor diaqramını qurun.
Cavab: IA \u003d 20 A (fasilə zamanı); IAB \u003d 10 A, IBC \u003d ISA \u003d 14,2 A;
IA = 24 A, IB = 15 A, IC = 24 A; РАВ = 10 kVt, РВС = РСА = 1 kVt, Р = 3 kVt;
QAB = 0 VAr, QBC = - 1 kVAr, QCA = 1 kVAr, Q = 0;
SAB = 1 kVA, SBC = SCA = 1,42 kVA, S = 4,85 kVA.
Şəkil 3.5 Elektrik dövrə diaqramı: a - 3.3.1 tapşırığına; b - 3.3.2-ci tapşırığa
Bir "üçbucaq" ilə bağlanmış üç fazalı simmetrik elektrik enerjisi istehlakçısının elektrik dövrəsində, A IA \u003d Il \u003d 22 A xəttinə qoşulmuş ampermetrin oxunması, RAB \u003d RBC \ rezistorlarının müqaviməti. u003d RCA \u003d 6 Ohm, kondansatörlər XAB \u003d HVS \u003d XSA \u003d 8 Ohm. Xətt gərginliyini, aktiv, reaktiv və görünən gücü təyin edin. Vektor diaqramını qurun.
Cavab: Ul \u003d 127 V, P \u003d 2,9 kVt, Q \u003d 3,88 kvar, S \u003d 4,85 kVA.
Aktiv və reaktiv (induktiv) faza müqavimətləri olan “ulduz” ilə birləşdirilən elektrik enerjisi istehlakçısı: RA = RB = RC = Rf = 30 Ohm, XA = XB = XC = Xf = 4 Ohm üç fazalı simmetrik şəbəkəyə daxildir. xətti gərginliklə Ul = 220 V Faza və xətti cərəyanları və istehlakçının aktiv gücünü təyin edin. Gərginliklərin və cərəyanların vektor diaqramını qurun.
Cavab: Əgər \u003d Il \u003d 4.2 A; P = 1,6 kVt.
4.3.1 məsələsinin şərti üçün fazanın gərginliklərini və cərəyanlarını, B fazasının qısaqapanması zamanı istehlakçının aktiv gücünü Pk təyin edin, bu hal üçün vektor diaqramını qurun.
4. İnduksiya mühərrikinin mexaniki xarakteristikasının hesablanması
4.1 Nəzəri məlumat
Asinxron maşın iş zamanı fırlanan maqnit sahəsinin həyəcanlandığı, lakin rotorun asinxron, yəni sahənin bucaq sürətindən fərqli bucaq sürəti ilə fırlandığı elektrik maşınıdır.
Üç fazalı asinxron maşın iki əsas hissədən ibarətdir: sabit stator və fırlanan rotor.
Hər hansı bir elektrik maşını kimi, asinxron maşın da mühərrik və ya generator kimi işləyə bilər.
Asinxron maşınlar əsasən rotorun dizaynında fərqlənir. Rotor polad şaftdan, möhürlənmiş yivləri olan elektrik polad təbəqələrindən yığılmış maqnit nüvəsindən ibarətdir. Rotorun sarğı qısaqapanma və ya faza ola bilər.
Ən çox yayılmışlar dələ qəfəsli rotorlu asinxron mühərriklərdir. Onlar dizayn baxımından ən sadə, istifadəsi asan və qənaətcildirlər.
Asinxron mühərriklər elektrik enerjisinin mexaniki enerjiyə əsas çeviriciləridir və insan fəaliyyətinin bütün sahələrində istifadə olunan əksər mexanizmlərin idarə edilməsi üçün əsas təşkil edir. Asinxron mühərriklərin işləməsi ətraf mühitə mənfi təsir göstərmir. Bu maşınların tutduğu yer kiçikdir.
PH mühərrikinin nominal gücü, istehsalçı tərəfindən nəzərdə tutulduğu iş rejimində şaftdakı mexaniki gücdür. Bir sıra nominal səlahiyyətlər GOST 12139 tərəfindən müəyyən edilir.
Sinxron sürət nc GOST 10683-73 tərəfindən müəyyən edilir və 50 Hz şəbəkə tezliyində aşağıdakı dəyərlərə malikdir: 500, 600, 750, 1000, 1500 və 3000 rpm.
Bir induksiya mühərrikinin enerji səmərəliliyi göstəriciləri aşağıdakılardır:
Effektivlik əmsalı (effektivlik h), şaftdakı faydalı gücün motorun şəbəkədən istehlak etdiyi aktiv gücə nisbətini təmsil edir
İstehlak olunan aktiv gücün şəbəkədən istehlak edilən ümumi gücə nisbətini təmsil edən güc əmsalı cosц;
Sürüşmə nominal n1 və sinxron nc mühərrik sürəti arasındakı fərqi xarakterizə edir
Effektivlik, cos və sürüşmə dəyəri maşının yükündən asılıdır və kataloqlarda verilmişdir. Mexanik xarakteristikası, mühərrik torkunun sabit gərginlikdə və təchizatı şəbəkəsinin tezliyində fırlanma sürətindən asılılığını ifadə edir. Başlanğıc xüsusiyyətləri başlanğıc fırlanma anı, maksimum (kritik) fırlanma anı, başlanğıc cərəyanı və ya onların çoxluğu ilə xarakterizə olunur. Nominal cərəyan mühərrikin nominal gücü düsturu ilə müəyyən edilə bilər
Başlanğıc cərəyanı başlanğıc cərəyan çoxluğunun kataloq məlumatlarına görə müəyyən edilir.
Mühərrikin nominal anı düsturla müəyyən edilir
Nominal rotor sürəti pN düsturla müəyyən edilir
Başlanğıc fırlanma anı kataloq məlumatlarından müəyyən edilir.
Maksimum fırlanma momenti kataloq məlumatlarından müəyyən edilir.
Mühərrikin şəbəkədən nominal yükdə istehlak etdiyi güc, səmərəlilik dəyəri ilə nəzərə alınan mühərrikdəki itkilərin miqdarı ilə nominal gücdən çoxdur.
Nominal yükdə mühərrikdə ümumi güc itkisi
Bir induksiya mühərrikinin mexaniki xarakteristikası düsturdan istifadə edərək hesablanır
burada sKP mühərrikin MMAX maksimum (kritik) anını inkişaf etdirdiyi kritik sürüşmədir;
s - cari sürüşmə (sKP və sN daxil olmaqla, özünüz üçün 0-dan 1-ə qədər 8-10 dəyər alın).
Şaftın fırlanma sürəti sürüşmə ilə müəyyən edilir
5. Elektrik ölçüləri və alətləri
5.1 Fon
Elektrik ölçmələrinin obyektləri bütün elektrik və maqnit kəmiyyətləridir: cərəyan, gərginlik, güc, enerji, maqnit axını və s. Elektrik ölçü cihazları qeyri-elektrik kəmiyyətlərin (temperatur, təzyiq və s.) ölçülməsi üçün də geniş istifadə olunur. Birbaşa qiymətləndirmə və müqayisə alətləri üçün elektrik ölçmə cihazları mövcuddur. Alətlərin tərəzilərində cərəyanın növü, alətin sistemi, onun adı, şkalanın iş vəziyyəti, dəqiqlik sinfi və sınaq izolyasiya gərginliyi göstərilir.
İş prinsipinə görə maqnitoelektrik, elektromaqnit, elektrodinamik, ferrodinamik, həmçinin istilik, induksiya, elektrokimyəvi və digər elektrik ölçmə cihazları fərqlənir. Həmçinin, elektrik ölçmələri rəqəmsal ölçmə alətlərindən istifadə etməklə edilə bilər. Rəqəmsal ölçü alətləri (DMC) müxtəlif elektrik kəmiyyətlərini ölçmək üçün nəzərdə tutulmuş çox diapazonlu, universal alətlərdir: AC və DC cərəyanı və gərginliyi, tutum, endüktans, siqnal vaxtı parametrləri (tezlik, dövr, nəbz müddəti) və dalğa formasının qeydiyyatı , onun spektri və s. .
Rəqəmsal ölçmə vasitələrində daxil edilmiş ölçülən analoq (davamlı) dəyər avtomatik olaraq müvafiq diskret qiymətə çevrilir, sonra ölçmə nəticəsi rəqəmsal formada təqdim olunur.
Fəaliyyət və dizayn prinsipinə görə rəqəmsal alətlər elektromexaniki və elektrona bölünür.Elektromexaniki alətlər yüksək dəqiqliyə, lakin ölçmə sürətinə malikdir. Elektron cihazlar müasir elektronika bazasından istifadə edir.
Elektrik ölçmə vasitələrinin ən vacib xüsusiyyətlərindən biri dəqiqlikdir. Elektrik kəmiyyətlərinin ölçülməsinin nəticələri müvafiq səhvlərin (təsadüfi, sistematik, buraxılmış) olması səbəbindən qaçılmaz olaraq onların həqiqi dəyərindən fərqlənir.
Ədədi ifadə üsulundan asılı olaraq mütləq və nisbi xətalar fərqləndirilir, göstərici alətlərə münasibətdə isə onlar da verilir.
Ölçmə cihazının mütləq səhvi ölçülmüş AI ilə ölçülmüş kəmiyyətin həqiqi AD dəyərləri arasındakı fərqdir:
HƏ = Ai - Cəhənnəm. (4.1)
Mütləq səhv ölçmə dəqiqliyi haqqında fikir vermir, nisbi ölçmə xətası ilə qiymətləndirilir, bu mütləq ölçmə xətasının ölçülən kəmiyyətin faktiki dəyərinə nisbəti, onun faktiki hissəsinin fraksiyaları və ya faizləri ilə ifadə edilir. dəyər
Göstərici ölçmə vasitələrinin özlərinin düzgünlüyünü qiymətləndirmək üçün azaldılmış səhv istifadə olunur, yəni. YES oxunmasının mütləq səhvinin cihazın ən böyük oxunmasına uyğun gələn Anom nominal dəyərinə nisbəti faizlə ifadə edilir:
Elektrik ölçmə vasitələri səkkiz dəqiqlik sinfinə bölünür: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1.0; 1.5; 2.5; 4 tərəzidə göstərilmişdir. Alətlərin dəqiqlik sinifləri verilmiş xəta ilə müəyyən edilir.
Kifayət qədər yüksək cərəyanları ölçərkən, ölçmə cihazı bu cür cərəyanlar üçün nəzərdə tutulmadıqda, şuntlar cihazın dövrəsinə paralel olaraq bağlanır, bu da məlum dəyərin müqavimətini təmsil edir, Rsh nisbətən aşağı müqavimətə malikdir, bunun vasitəsilə ölçülmüş cərəyanın çox hissəsi keçilir. Cihaz və şunt IA və İş arasında cərəyanların paylanması müvafiq filialların müqavimətləri ilə tərs mütənasibdir.
bu halda, ölçülmüş cərəyan I \u003d IA + Ish, sonra
Hesablamaların sadələşdirilməsi üçün şunt əmsalı Ksh = 10 qəbul edilir; 100 və 1000. Kifayət qədər yüksək gərginlikləri ölçərkən, ölçülmüş gərginliyin çox hissəsinin tətbiq olunduğu cihazla əlavə bir müqavimət Rd ardıcıl olaraq bağlanır.
Ölçmə şuntları və əlavə müqavimət yalnız DC elektrik sxemlərində istifadə olunur. AC sxemləri cərəyan transformatorlarından (çox yüksək cərəyanları ölçmək üçün) və gərginlik transformatorlarından (yüksək gərginlikləri ölçmək üçün) istifadə edir.
5.2 Tipik bir problemin həlli nümunəsi
Elektrik dövrəsində gərginliyi ölçmək üçün ölçmə həddi Unom = 300 V olan 1.0 dəqiqlik sinfinin voltmetrindən istifadə olunur. Voltmetrin oxunuşu Ui = 100 V-dir. Mütləq DU və nisbi d ölçmə xətalarını və faktiki dəyərini təyin edin. ölçülmüş gərginlik.
Ölçülmüş kəmiyyətin həqiqi (real) dəyəri məlum olmadığı üçün mütləq xətanı müəyyən etmək üçün cihazın dəqiqlik sinfindən istifadə edirik (cihazın azaldılmış xətası onun dəqiqlik sinfinə bərabərdir, yəni r = 1%):
Nisbi səhv
Buna görə də, Ui = 100 V gərginliyinin ölçülmüş dəyəri onun faktiki dəyərindən 3% -dən çox olmamaqla fərqlənə bilər.
5.3 Praktik dərsdə həll ediləcək tapşırıqlar
Nominal cərəyan həddi dəyəri Inom = 5 A və dəqiqlik sinfi 0,5 olan ampermetr ilə mütləq DI və nisbi d cərəyanının ölçülməsi səhvlərini təyin edin. Əgər onun oxunuşu (ölçülmüş dəyəri) Ii = 2,5 A olarsa.
Cavab: DI = 0,025 A, d = 1%.
Bir milliammetrlə ölçülmüş cərəyanın məhdudlaşdırıcı dəyəri I = 4 × 10-3 A, müqaviməti RA = 5 Ohm-dir. Cari ölçmə həddini I = 15A-a qədər genişləndirmək üçün istifadə edilən şuntun müqavimətini Rsh təyin edin.
Cavab: Rsh \u003d 1,33 mOhm.
K-505 elektrik ölçmə dəsti NV = 150 bölməsi olan şkalası olan voltmetr və NА = 100 bölməsi olan miqyaslı ampermetr ilə təchiz edilmişdir. Ölçmə hədləri üçün alət şkalasının bölünməsinin dəyərini, oxu = 100 bölməni göstərən voltmetrin oxunuşlarını, həmçinin oxu = 50 bölməni göstərən ampermetrin oxunuşlarını müəyyənləşdirin. nominal dəyərləri cədvəl 54.1-də verilmiş cərəyanlar və gərginliklər
Cədvəl 4.1 Alət parametrləri
Elektrik dövrəsi üçün (Şəkil 54.1), budaqlardakı cərəyanları və daxili müqavimət Rv \u003d 300 Ohm olan PV1 voltmetrinin oxunmasını təyin edin. Rezistorlar: R1 = 50 ohm, R2 = 100 ohm, R2 = 150 ohm, R4 = 200 ohm. Enerji təchizatının EMF: E1 = 22 V, E2 = 22 V.
Cavab: I1 \u003d 0,026 A, I2 \u003d 0,026 A, I3 \u003d 0,052 A, Uv \u003d 15,6 V.
Şəkil 5.1 Elektrik dövrə diaqramı
K-505 elektrik ölçmə dəsti Cədvəl 5.2-də verilmiş cərəyan və gərginlik hədləri üçün nəzərdə tutulmuş vattmetrlə təchiz edilmişdir, vattmetr şkalası N = 150 bölməyə malikdir. CW vattmetrinin oxunuşlarına uyğun gələn bütün gərginlik və cərəyan hədləri üçün bölmə dəyərini təyin edin. Ölçmə zamanı vattmetrin iynəsi bütün hallarda Nґ = 100 bölmə ilə sapdı.
Cədvəl 5.2 Alət parametrləri
Bir ampermetr cərəyanı ölçmək üçün DC elektrik dövrəsinə daxildir, məhdudlaşdırıcı birbaşa cərəyan üçün nəzərdə tutulmuşdur Inom \u003d 20 A. Ampermetr oxunuşu I \u003d 10 A, faktiki cərəyan Id \u003d 10,2 A. Mütləq DI, nisbi q-ni təyin edin və azaldılmış g ölçmə xətası.
Cavab: DI = 0,2 A; d = 2%; r = 1%.
Əlavə müqavimət Rd = 4000 ohm olan bir voltmetr U = 220 V gərginliyi olan elektrik dövrəsinə daxil edilir, voltmetrin müqaviməti RB = 2000 ohmdur. Voltmetrin oxunuşunu təyin edin.
Cavab: UB = 73,33 V.
Ölçmə həddi Inom = 5 A olan M-61 tipli ampermetr, DUA = 75 × 10-3 V = 75 mV terminallarında gərginliyin düşməsi ilə xarakterizə olunur. Ampermetr RA-nın müqavimətini və onun sərf etdiyi gücü RA təyin edin.
Əlavə müqavimət Rd = 12 kOhm daxili müqaviməti 8 kOhm olan bir voltmetrə bağlanır. Əlavə müqavimət varsa, bu voltmetr 500 V-ə qədər gərginliyi ölçə bilər. Əlavə müqavimət olmadan bu cihazla hansı gərginliyin ölçülə biləcəyini müəyyənləşdirin.
Cavab: U = 200 V.
Sayğacın etiketində "220 V, 5 A, 1 kWh = 500 dövr" deyilir. Yoxlama zamanı aşağıdakı dəyərlər alınarsa, sayğacın nisbi səhvini müəyyənləşdirin: U = 220 V, I = 3 A, disk 10 dəqiqə ərzində 63 inqilab etdi. Sayğacın daxil edilməsinin diaqramını verin.
Cavab: d = 14,5%.
Sayğacın etiketində “1 kVt/saat = 2500 disk dövrəsi” yazılıb. Sayğac diskinin 40 saniyə ərzində 20 dövrə edib-etmədiyini müəyyən edin.
Cavab: P \u003d 720 vatt.
Şunt olmadan maqnitoelektrik ampermetrin müqaviməti RA = 1 Ohm. Cihazın 100 bölməsi var, bölmə qiyməti 0,001 A/div-dir. RSH = 52,6 × 10-3 Ohm müqaviməti və bölmə dəyəri olan bir şunt bağlayarkən cihazın ölçü həddini təyin edin.
Cavab: 2 A; 0,02 A/div.
Mikroampermetrin yuxarı ölçü həddi 100 μA, daxili müqavimət 15 ohm-dur. Ölçmənin yuxarı həddini 10 dəfə artırmaq üçün şuntun müqaviməti nə qədər olmalıdır?
Cavab: 1,66 ohm.
Ümumi əyilmə cərəyanı 3 mA və daxili müqaviməti 30 kΩ olan bir elektromaqnit voltmetr üçün ölçmənin yuxarı həddini və ölçmənin yuxarı həddini 600 V-a qədər uzatmaq üçün lazım olan əlavə rezistorun müqavimətini təyin edin.
Cavab: 90 V; 170 kOhm.
Biblioqrafik siyahı
1. Kasatkin, A.S. Elektrik mühəndisliyi [Mətn]: tələbələr üçün dərslik. qeyri-elektrotexniki mütəxəssis. universitetlər / A.S. Kasatkin, M.V. Nemtsov. - 6-cı nəşr, yenidən işlənmiş. - M.: Vyssh.shk., 2000. - 544 s.: xəstə.
2. Nəzəri əsas elektrotexnika [Mətn]: dərslik / A.N.Qorbunov [və başqaları]. - M.: UMTs "TRİADA", 2003. - 304 s.: xəstə.
3. Nemtsov, M.V. Elektrik mühəndisliyi [Mətn]: dərslik / M.V.Nemtsov, İ.İ. Svetlakova. - Rostov-n / D: Phoenix, 2004. - 567 s.: xəstə.
4. Rekus, G.G. Nümunələr və həlli ilə bağlı məsələlərdə elektrotexnika və sənaye elektronikasının əsasları [Mətn]: dərslik. qeyri-elektrotexniki ixtisas üzrə təhsil alan universitet tələbələri üçün müavinət. istiqamətləndirici Dipl. mütəxəssis. mühəndislik və texnologiya sahəsində: Rusiya Federasiyası Təhsil və Elm Nazirliyi tərəfindən təsdiq edilmişdir / G.G. Rekus. - M.: Vyssh.shk., 2008. - 343 s.: ill.
Allbest.ru saytında yerləşdirilib
...Oxşar Sənədlər
Elektromotor qüvvənin qeyri-sinusoidal mənbəyi ilə xətti elektrik dövrələrinin hesablanması. Xətti elektrik sxemlərində keçici proseslərin təyini. Budaqlanmış DC maqnit dövrəsinin ardıcıl yaxınlaşmalar üsulu ilə tədqiqi.
nəzarət işi, 16/06/2017 əlavə edildi
Faza rotorlu üç fazalı asinxron mühərrikin struktur inkişafı və hesablanması. Statorun, onun sarımının və diş zonasının hesablanması. Faza rotorunun sarğı və diş zonası. Maqnit dövrəsinin hesablanması. Boşluğun maqnit gərginliyi. Motorun maqnitləşmə cərəyanı.
kurs işi, 06/14/2013 əlavə edildi
Maşının elektromaqnit hesablanması və onun konstruksiyasının işlənməsi. Ötürücü reduktorun dişli nisbətinin, armaturun diametrinin və uzunluğunun təyini. Armaturun sarılması, balanslaşdırıcı birləşmələr. Kollektor və fırçalar. Maqnit dövrəsinin və kompensasiya sarımının hesablanması.
kurs işi, 06/16/2014 əlavə edildi
DC elektrik sürücüsü üçün idarəetmə sisteminin nəzarətçilərinin sintezi. Motor və çevirici modelləri. Asinxron mühərrik üçün sürət və cərəyan tənzimləyicilərindən istifadə edərək klassik cərəyan vektor idarəetmə sisteminin hesablanması və sazlanması.
kurs işi, 21/01/2014 əlavə edildi
Dələ qəfəsli rotorlu asinxron mühərrikin hesablanması. Əsas ölçülərin seçimi. Statorun diş zonasının və hava boşluğunun, rotorun, maqnitləşmə cərəyanının ölçülərinin hesablanması. İş rejimi parametrləri. İtkilərin hesablanması, əməliyyat və başlanğıc xüsusiyyətləri.
kurs işi, 27/10/2008 əlavə edildi
Əsas versiyanın asinxron mühərrikinin əsas ölçülərinin seçimi. Stator və rotorun hesablanması. Statorun diş zonasının və hava boşluğunun ölçüləri. Maqnitləşmə cərəyanının hesablanması. İş rejimi parametrləri. İtkilərin və mühərrikin işinin hesablanması.
kurs işi, 20/04/2012 əlavə edildi
Texniki spesifikasiyalar yerüstü kran. Yük altında iş vaxtının və dövriyyə müddətinin hesablanması. Hərəkət mexanizmlərinin mühərriklərinin gücü, statik momenti və fırlanma sürəti. İnduksiya mühərrikinin təbii mexaniki xarakteristikasının hesablanması.
test, 24/09/2014 əlavə edildi
Hamar silindrik birləşmənin elementlərinin və kalibrlərin məhdudlaşdırıcı ölçülərinin hesablanması. Açarlı və şinli birləşmələrin tolerantlıqlarının və məhdudlaşdırıcı ölçülərinin təyini. Yuvarlanan yatağın şafta və korpusa uyğunluğunun seçimi. Montaj ölçülü zəncirlərin hesablanması.
kurs işi, 04.10.2011 əlavə edildi
Asinxron mühərrikin tezliyinin tənzimlənməsi. Mühərrikin mexaniki xüsusiyyətləri. Əməliyyat rejimlərinin ən sadə təhlili. Asinxron mühərrikin ekvivalent dövrəsi. Nəzarət qanunları. Müəyyən bir elektrik sürücüsü üçün rasional idarəetmə qanununun seçilməsi.
test, 01/28/2009 əlavə edildi
Simvolik formada Kirchhoff qanunlarına görə zəncirvari tənliklər sistemi. Döngə cərəyanları və düyün gərginlikləri üsulları ilə dövrə şaxələrində cərəyanların təyini. Müstəqil qovşaqları göstərən dövrə diaqramı, ekvivalent generator üsulu ilə seçilmiş filialda cərəyanın hesablanması.
Giriş ................................................. . ................................................ dörd
1 Bölmə 1. Mürəkkəb sabit cərəyan elektrik dövrəsinin hesablanması 5
1.1 Kirchhoff qanunlarına əsasən cərəyanların hesablanması...................................... 5
1.2 Müqavimət üçbucağının ekvivalent ulduzla əvəz edilməsi ...................................... ................................................................ ...................... 6
1.3 "Dövrə cərəyanları" üsulu ilə hesablama...................................... ............ 8
1.4 Elektrik dövrəsinin güc balansı ............................................. ... 9
1.5 Elektrik dövrəsinin nöqtələrinin potensiallarının hesablanması ............... 10
2 Bölmə 2. Dəyişən cərəyanın elektrik dövrəsinin hesablanması və təhlili 12
2.1 Kompleks üsulla cərəyanların hesablanması................................... 12
2.2 Vattmetrin aktiv gücünün təyini ...................... 14
2.3 Aktiv və reaktiv gücün tarazlığı...................... 14
2.4 Cərəyanların vektor diaqramı................................................. .. 14
3 Bölmə 3. Üç fazalı elektrik dövrəsinin hesablanması .............. 15
3.1 Faza və xətt cərəyanlarının hesablanması...................................... .... 15
3.2 Üç fazalı elektrik dövrəsinin imkanları ................................ 16
3.3 Cərəyanların və gərginliklərin vektor diaqramı ...................... 17
4 Bölmə 4. Üç fazalı asinxron mühərrikin hesablanması ....... 18
Nəticə................................................................. ................................ 23
İstinadların siyahısı ................................................... ................... 24
Giriş
Elektrik mühəndisliyi bir elm olaraq elektrik və maqnit hadisələri və onların praktik istifadə. Elektrotexnika əsasında elektronika, radiotexnika, elektrik ötürücü və digər əlaqəli elmlər inkişaf etməyə başladı.
Elektrik enerjisi insan fəaliyyətinin bütün sahələrində istifadə olunur. Fabriklərdə istehsal müəssisələri əsasən elektriklə idarə olunur, yəni. elektrik mühərriklərini idarə etmək. Elektrik alətləri və cihazları elektrik və qeyri-elektrik kəmiyyətləri ölçmək üçün geniş istifadə olunur.
Davamlı olaraq genişlənən müxtəlif elektrik və elektron cihazlar elmin, texnikanın və istehsalın bütün sahələri üzrə mütəxəssislərin elektrik və elektromaqnit hadisələrinin əsas anlayışlarını və onların praktiki tətbiqini bilməsini zəruri edir.
Tələbələrin bu fənni bilmələri müəssisələrin elektrik təchizatının mövcud vəziyyətində onların gələcəkdə mühəndis kimi səmərəli fəaliyyətini təmin edəcəkdir.
Qazandığı biliklər nəticəsində qeyri-elektrotexniki ixtisaslara malik mühəndis müasir istehsal şəraitində istifadə olunan elektrik və elektron avadanlıqları və elektrik ötürücüsünü məharətlə idarə etməyi bacarmalı, elektrik enerjisinə qənaət üsullarını və üsullarını bilməlidir.
BÖLMƏ 1. KOMPLEKS DC ELEKTRİK DÖNGƏLƏRİNİN HESABLANMASI
Dövrə parametrləri Cədvəl 1-də göstərilmişdir.
Cədvəl 1 - Elektrik dövrə diaqramının parametrləri.
|
EMF enerji təchizatı 1 (E 1) |
|
|
EMF enerji təchizatı 2 (E 2) |
|
|
EMF enerji təchizatı 3 (E 3) |
|
|
Enerji təchizatı daxili müqaviməti (R 01) |
|
|
Enerji təchizatı daxili müqaviməti (R 02) |
|
|
Enerji təchizatı daxili müqaviməti (R 03) |
|
|
Rezistor 1 müqaviməti (R 1) |
|
|
Rezistor 2 müqaviməti (R 2) |
|
|
Rezistor 3 müqaviməti (R 3) |
|
|
Rezistor 4 müqavimət (R 4) |
|
|
Rezistor müqaviməti 5 (R 5) |
|
|
Rezistor müqaviməti 6 (R 6) |
1.1 Kirchhoff qanunlarına əsasən cərəyanların hesablanması
Diaqramda budaqlarda cərəyanların istiqamətini göstəririk (şəkil 1).
DC dövrələri üçün Kirchhoffun birinci qanununa görə, elektrik dövrəsinin hər hansı bir qovşağında cərəyanların cəbri cəmi sıfıra bərabərdir, yəni. qovşaqdan yönəldilmiş cərəyanların cəmi qovşağına yönəldilmiş cərəyanların cəminə bərabərdir.
Düyünlər üçün birinci Kirchhoff qanununa əsasən tənliklər tərtib edirik, onların sayı (n–1), burada n dövrədəki qovşaqların sayıdır:
A) + I 1 + I 3 - I 2 \u003d 0; (1.1)
B) I 4 + I 6 - I 3 \u003d 0; (1.2)
D) I 5 - I 1 - I 4 = 0. (1.3)
Kirchhoffun ikinci qanununa görə, hər hansı bir qapalı dövrədə DC dövrələri üçün müqavimət elementləri üzərindəki gərginliklərin cəbri cəmi EMF-nin cəbri cəminə bərabərdir.
Hər bir dövrə üçün ikinci Kirchhoff qanununa əsasən tənliklər tərtib edirik:
I) I 3 ∙ (R 3 + R 03) - I 1 ∙ (R 1 + R 01) + I 4 ∙ R 4 \u003d E 3 - E 1; (1.4)
II) I 1 ∙ (R 1 + R 01) + I 2 ∙ (R 2 + R 02) + I 5 ∙ R 5 = E 1 + E 2; (1.5)
III) I 6 ∙ R 6 – I 4 ∙ R 4 – I 5 ∙ R 5 = 0. (1.6)
Bütün məlum dəyərləri əvəz edərək, bütün yaranan tənlikləri bir sistem kimi birlikdə həll edirik:
=>
(1.7)
Matrisi həll etdikdən sonra budaqlardakı cərəyanların naməlum dəyərlərini əldə edirik:
I 1 \u003d - 0,615 A;
Budaqdakı cərəyan mənfi olarsa, onun istiqaməti diaqramda seçilmişin əksinədir.
1.2 Müqavimət üçbucağının ekvivalent ulduzla əvəz edilməsi
Elektrik dövrə diaqramına uyğun gələn "üçbucaq" bcd-ni ekvivalent "ulduza" çevirək (şək. 2). İlkin üçbucaq R 4 , R 5 , R 6 müqavimətləri ilə formalaşır. Transformasiya zamanı sxemlərin ekvivalentliyi şərti mütləq qorunur, yəni. çevrilmiş dövrəyə keçən naqillərdəki cərəyanlar və qovşaqlar arasındakı gərginliklər onların qiymətlərini dəyişmir.
"Üçbucağı" "ulduza" çevirərkən hesablama düsturlarından istifadə edirik:
Ohm. (1.10)
Transformasiya nəticəsində orijinal sxem sadələşdirilir (şək. 3).
Dönüştürülmüş dövrədə yalnız üç filial və müvafiq olaraq üç cərəyan var I 1 , I 2 , I 3 . Bu cərəyanları hesablamaq üçün Kirchhoff qanunlarına əsasən tərtib edilmiş üç tənlik sisteminə sahib olmaq kifayətdir:
(1.11)
Tənlikləri tərtib edərkən, cərəyanın istiqaməti və dövrələrdən yan keçmək üç dövrəli sxemdə olduğu kimi seçilir.
Sistemi tərtib edirik və həll edirik:
(1.12)
Matrisi həll edərək, I 1, I 2, I 3 cərəyanlarının naməlum qiymətlərini alırıq:
I 1 \u003d -0,615 A;
Cərəyanların əldə edilən dəyərlərini üç dövrəli dövrə üçün tərtib edilmiş tənliklərə əvəz etməklə, qalan cərəyanları I 4, I 5, I 6 təyin edirik:
1.3 "Dövrə cərəyanları" üsulu ilə hesablama
Orijinal dövrənin hüceyrələrində ixtiyari olaraq döngə cərəyanlarının istiqamətini təyin etdik. Bütün cərəyanları bir istiqamətdə - saat istiqamətində göstərmək daha rahatdır
GİRİŞ
Bu kurs işinin mövzusu: “Elektrik dövrələrinin hesablanması və təhlili”.
Kurs layihəsi 5 bölmədən ibarətdir:
1) DC elektrik sxemlərinin hesablanması.
2) Qeyri-xətti DC sxemlərinin hesablanması.
3) Dəyişən cərəyanın birfazalı xətti elektrik sxemlərinin həlli.
4) Dəyişən cərəyanın üç fazalı xətti elektrik sxemlərinin hesablanması.
5) Elektrik sxemlərində keçici proseslərin öyrənilməsi.
Hər bir tapşırıq diaqramların qurulmasını əhatə edir.
Kurs layihəsinin vəzifəsi elektrik dövrələrinin hesablanmasının müxtəlif üsullarını öyrənmək və bu hesablamalara əsasən qurmaqdır. müxtəlif növ diaqramlar.
Kurs layihəsində aşağıdakı təyinatlardan istifadə olunur: R-müqavimət, Ohm; L - endüktans, H; C - tutum, F;XL, XC - reaktivlik (kapasitiv və induktiv), Ohm; I - cari, A; U - gərginlik, V; E - elektromotor qüvvəsi, V; shu, shi - gərginlik və cərəyan dəyişmə bucaqları, dərəcə; P - aktiv güc, W; Q - reaktiv güc, Var; S - tam güc, VA; c - potensial, V; NE - qeyri-xətti element.
XƏTTİ DƏK CƏKİ ELEKTRİK DÖNGƏLƏRİNİN HESABLANMASI
Elektrik dövrəsi üçün (Şəkil 1) aşağıdakıları edin:
1) Kirchhoff qanunlarına əsaslanaraq dövrənin bütün qollarında cərəyanları təyin etmək üçün tənliklər sistemi qurun;
2) Döngə cərəyanı üsulu ilə dövrənin bütün qollarında cərəyanları təyin edin;
3) Düyün potensialları metodu əsasında dövrənin bütün qollarında cərəyanları təyin edin;
4) İmkanlar balansını tərtib etmək;
5) 2-ci və 3-cü bəndlər üzrə cari hesablamaların nəticələrini cədvəl şəklində təqdim etmək və müqayisə etmək;
6) EMF daxil olan hər hansı qapalı dövrə üçün potensial diaqram qurun.
E1=30 V; R4=42 ohm;
E2=40 V; R5=25 ohm;
R1=16 Ohm; R6=52 ohm;
R2=63 Ohm; r01=3 ohm;
R3=34 Ohm; r02=2 ohm;
R1"=R1+r01=16+3=19 ohm;
R2"=R2+r02=63+2=65 Ohm.
Gəlin cərəyanların istiqamətini seçək.
Konturlardan yan keçmək istiqamətini seçək.
Kirchhoff qanununa uyğun olaraq tənliklər sistemini tərtib edirik:
E1=I1R1"+I5R5-I4R4
E2=I2R2"+I5R5+I6R6
E2=I4R4+I3R3+I2R2"
Şəkil 1. DC elektrik dövrəsinin sxemi
Kontur cərəyanları üsulu ilə elektrik dövrələrinin hesablanması.
Gəlin cərəyanları təşkil edək
Döngə cərəyanlarının istiqamətini EMF-ə uyğun seçirik
Döngü cərəyanları üçün tənliklər yaradaq:
Ik1 H(R1"+R4+R5)-Ik2ChR4+Ik3R5"=E1
Ik2 H(R3+R+R2")-Ik1ChR4+Ik3H=E2
Ik3 H(R6+R2"+R5)+Ik1HR5+Ik2HR2"=E2
EMF və müqavimətlərin ədədi dəyərlərini tənliyə əvəz edək:
Ik1 Ch86-Ik2Ch42-+Ik3Ch25=30
Ik1 Ch42+Ik2Ch141+Ik3Ch65=40
Ik1 Ch(25)+Ik2Ch65+Ik3Ch142=40
Sistemi matris üsulu ilə həll edirik (Kramer üsulu):
D1 \u003d 5.273Ch105
D2 \u003d 4.255×105
D3 \u003d -3.877Ch105
Ik hesablayırıq:
Kontur vasitəsilə dövrənin cərəyanlarını ifadə edirik:
I2 =Ik2+Ik3=0,482+(-44)=0,438A
I4 = -Ik1+Ik2=0,482-0,591=-0,109A
I5 =Ik1 + Ik3=0,591+(-0,044)=0,547A
Verilmiş sxem üçün güc balansını yaradaq:
Şəkil=E1I1+E2I2=(30×91)+(40×38)=35.25W
Rpr \u003d I12R1 "+ I22R2" + I32R3 + I42R4 + I52R5 + I62R6 \u003d (91) 2H16 + (38) 2H 63 + (82) 2H H34 + (-09) 2H42 + (4) (4) H H52 \u003d 41.53 Vt.
1 Nodal potensiallar üsulu ilə elektrik dövrələrinin hesablanması
2 Cərəyanları təşkil edin
3 Düyünləri yerləşdirin
4 Potensiallar üçün tənlik yaradaq:
ts1=(1?R3+1?R4+1?R1")-ts2Ch(1/R3)-ts3-(1/R4)=E1?R1"
ts2Ch(1/R3+1?R6+1?R2")-ts1Ch(1/R3)-ts3(1/R2") =(-E2 ?R2")
ts3Ch(1/R5+1?R4+1?R2")-ts2Ch(1/R2")-ts1Ch(1/R4)=E2?R2"
EMF və müqavimətlərin ədədi dəyərlərini əvəz edin:
c1Ch0.104-c2Ch0.029-c3Ch0.023=1.57
C1Ch0.029+c2Ch0.063-c3Ch0.015=(-0.61)
C1Ch0.023-c2Ch0.015+c3Ch0.078=0.31
5 Sistemi matris üsulu ilə həll edirik (Kramer üsulu):
1= = (-7,803×10-3)
2= = (-0,457×10-3)
3= = 3.336×10-3
6 c hesablayırıq:
c2 \u003d \u003d (-21H103)
7 Cərəyanları tapın:
I1 \u003d (c4- c1 + E) 1? R1 "= 0,482A
I2 \u003d (c2- c3 + E2)? R2 "= 0,49A
I3= (c1-c2) ?R3=(-0.64)A
I4= (c3- c1) ?R4=(-0.28)A
I5= (c3-c4) ?R5= 0,35A
I6= (c4-c2) ?R6=(-0.023)A
8 İki üsulla cari hesablamanın nəticələri sərbəst cədvəl şəklində təqdim olunur
Cədvəl 1 - İki üsulla cari hesablamaların nəticələri
EMF daxil olmaqla istənilən qapalı dövrə üçün potensial diaqram quraq.
Şəkil 3 - DC elektrik dövrəsinin dövrəsi
E1=30 V; R4=42 ohm;
E2=40 V; R5=25 ohm;
R1=16 Ohm; R6=52 ohm;
R2=63 Ohm; r01=3 ohm;
R3=34 Ohm; r02=2 ohm;
R1"=R1+r01=16+3=19 ohm;
R2"=R2+r02=63+2=65 Ohm.
Budaq cərəyanlarının və EMF-nin böyüklüyünü və istiqamətini, həmçinin müqavimət qiymətlərini bilməklə, elementdən elementə keçid zamanı dövrənin bütün nöqtələrinin potensiallarını hesablayırıq.
Əgər cərəyan bypass istiqamətində üst-üstə düşürsə, onda -, EMF ilə üst-üstə düşürsə, onda +.
c2 \u003d c1-I2R2 "= 0 - 0,438 H 65 \u003d - 28,47B
c3=c2+E2= - 28.47+40=11.53B
c4 \u003d c3-I4R4 \u003d 11.58-(-4.57) \u003d 16.15B
c4 \u003d c4-I3R3 \u003d 16.15-16.32 \u003d -0.17B
Potensial diaqram qururuq, absis oxu boyunca dövrənin müqavimətini və işarələrini nəzərə alaraq ordinat oxu boyunca nöqtələrin potensiallarını çəkirik.
Elektrik dövrəsi elektromotor qüvvə, elektrik cərəyanı və elektrik gərginliyi anlayışlarını nəzərə alaraq tənliklərlə təsvir olunan elektromaqnit prosesləri, elektrik cərəyanı üçün yol yaradan elektrik cihazları toplusudur.
Elektrik dövrəsinin əsas elementləri (Şəkil 1.1) elektrik enerjisinin mənbələri və istehlakçılarıdır.
Şəkil 1.1 Elektrik dövrəsinin əsas elementləri
DC generatorları və qalvanik elementlər DC elektrik enerjisi mənbələri kimi geniş istifadə olunur.
Elektrik enerjisinin mənbələri inkişaf etdirdikləri EMF E və daxili müqavimət R0 ilə xarakterizə olunur.
Elektrik enerjisinin istehlakçıları rezistorlar, elektrik mühərrikləri, elektroliz vannaları, elektrik lampaları və s. Onlarda elektrik enerjisi mexaniki, istilik, işıq və s. çevrilir. Elektrik dövrəsində müsbət yükə təsir edən qüvvə ilə üst-üstə düşən istiqamət, yəni. "-" mənbəyindən "+" enerji mənbəyinə.
Elektrik dövrələrini hesablayarkən, elektrik enerjisinin real mənbələri ekvivalent sxemlərlə əvəz olunur.
EMF mənbəyinin ekvivalent sxemi EMF E və mənbənin daxili müqaviməti R0 ehtiva edir ki, bu da elektrik enerjisi istehlakçısının Rn müqavimətindən (Rn >> R0) xeyli azdır. Çox vaxt hesablamalarda EMF mənbəyinin daxili müqaviməti sıfıra bərabər tutulur.
Enerji mənbəyi olmayan dövrə bölməsi üçün (məsələn, Şəkil 1.2, a-dakı dövrə üçün) cərəyan I və gərginlik U12 arasındakı əlaqə dövrə bölməsi üçün Ohm qanunu ilə müəyyən edilir:
burada c1 və c2 zəncirin 1 və 2-ci nöqtələrinin potensiallarıdır;
Y R - dövrə bölməsində müqavimətlərin cəmi;
R1 və R2 - dövrənin müqavimət bölmələri.
Şəkil 1.2 Dövrə bölməsinin elektrik diaqramı: a - enerji mənbəyi olmayan; b - enerji mənbəyi olan
Enerji mənbəyi olan dövrə bölməsi üçün (Şəkil 1.2, b) Ohm qanunu ifadə kimi yazılır.
burada E enerji mənbəyinin EMF-sidir;
R \u003d R1 + R2 - dövrə hissələrinin müqavimətlərinin arifmetik cəmi;
R0 enerji mənbəyinin daxili müqavimətidir.
Elektrik dövrəsindəki bütün güc növləri arasındakı əlaqə (güc balansı) tənlikdən müəyyən edilir:
UR1 = UR2 + URp, (1.3)
burada UR1 = UEI enerji mənbələrinin güclərinin cəbri cəmidir;
UR2 - istehlakçı imkanlarının cəbri cəmi (xalis güc) (Р2 = UI);
URp \u003d UI2R0, mənbə müqavimətlərindəki itkilərə görə ümumi gücdür.
Rezistorlar, eləcə də digər elektrik cihazlarının müqavimətləri elektrik enerjisinin istehlakçılarıdır. Güc balansı enerjinin saxlanması qanunu ilə müəyyən edilir, halbuki hər hansı bir qapalı elektrik dövrəsində enerji mənbələrinin güclərinin cəbri cəmi elektrik enerjisi istehlakçılarının istehlak etdiyi güclərin cəbri cəminə bərabərdir.
Quraşdırmanın səmərəliliyi nisbətlə müəyyən edilir
Budaqlanmamış və budaqlanmış xətti DC elektrik dövrələrini hesablayarkən, seçimi elektrik dövrəsinin növündən asılı olan müxtəlif üsullardan istifadə edilə bilər.
Mürəkkəb elektrik dövrələrini hesablayarkən, bir çox hallarda elektrik dövrələrinin ekvivalent çevrilmə üsulundan (transfiqurasiya üsulundan) istifadə edərək, onları qatlama, dövrənin ayrı-ayrı hissələrini ardıcıl, paralel və qarışıq müqavimət birləşmələri ilə bir ekvivalent müqavimətlə əvəz etməklə sadələşdirmək məqsədəuyğundur.
