Расчет сложной электрической цепи синусоидального тока с несколькими источниками электрической энергии
Для электрической цепи, схема которой изображена на рисунке 2, по заданным в таблице 2 параметрам и ЭДС источника выполнить следующее:
1. Методом двух узлов рассчитать токи в ветвях.
2. Сделать проверку на основании законов Кирхгофа.
3. Рассчитать и построить в масштабе на комплексной плоскости векторную диаграмму токов.
Таблица 2
Вар. L1мГн L2мГн L3мГн С1мкФ С2 мкФ С3 мкФ f Гц R1Ом R2 Ом R3 Ом L2, В L3, В
21 16 21 80 90 42 33 170 40 20 10 115sinw t+500
55sinw t
Нужно полное решение этой работы?
Решение
С учетом данных варианта составляем схему цепи:
Комплексы действующих значений ЭДС:
E2'=Em2'2ejφe2=1152ej50°=52.27+62.293j B
E3'=Em3'2ejφe3552ej55°=38.891 B
Реактивные сопротивления ветвей:
Xc1=12πfC1=12*3.141*170*90*10-6=10,402 Ом
Xc2=12πfC2=12*3.141*170*42*10-6=22.291 Ом
Xс3=12πfC3=12*3.141*170*33*10-6=28.37 Ом
XL1=2πfL1=2*3.141*170*16*10-3=17,09 Ом
XL2=2πfL2=2*3.141*170*21*10-3=22.431 Ом
XL3=2πfL3=2*3.141*170*80*10-3=85.451 Ом
Определим эквивалентные сопротивления ветвей цепи:
Z1=R1+jXL1-Xc1=40+j17.09-10.402=40+6.688j=40.555ej9.492° Ом
Z2=R2+jXL2-Xc2=20+j22.431-22.291=20+0.14j=20ej0.402° Ом
Z3=R3+jXL3-Xc3=10+j90.478-1.474=10+57.081j=57.591ej80.063° Ом
Определим межузловое напряжение цепи:
Uab=E2'Z2+E3'Z31Z1+1Z2+1Z3= 52.27+62.293j20+0.14j+38.89110+57.081j140+6.688j+120+0.14j+110+57.081j=24.948+38.416j=45.806ej56.999° B
Определим комплексы действующих значений токов ветвей:
I1=UabZ1=24.948+38.416j40+6.688j=0.763+0.833j=1.129ej47.507° A
I2=E2'-UabZ2=52.27+62.293j-24.948-38.416j 20+0.14j=1.374+1.184j=1.814ej40.749° A
I3=E3'-UabZ3=38.891-24.948-38.416j 10+57.081j=-0.611-0.351j=0.705e-j150.115° A
Проверим правильность решения по законам Кирхгофа