|
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждения высшего профессионального образования
«Омский государственный технический университет»
(ОмГТУ)
Кафедра Электроснабжения промышленных предприятий
Варианты задания для выполнения домашнего задания по дисциплине: «Автоматизированные информационные системы управления»
(Выполнение ДЗ в программном комплексе MathCad)
Омск 2013
Содержание
Задача 1 | |
Задача 2 | |
Задача 3 | |
Задача 4 | |
Задача 5 | |
Приложение |
Задание 1: Цепь содержит шесть ветвей, в каждой из которых имеется по одному источнику ЭДС и резистору Рис. 1. В таблице 1 даны параметры всех элементов для различных вариантов. Составить и решить систему уравнений Кирхгофа. Рассчитать цепь методом контурных токов. Определить мощности, вырабатываемые всеми источниками и потребляемые нагрузкой, составьте баланс мощностей. При этом следует учесть, что если направление тока ЭДС и тока через источник противоположны, то источник работает в режиме потребителя, его мощность отрицательная. Для произвольного контура, содержащего не менее двух ЭДС построить векторную диаграмму.
Рисунок 1 – Электрическая цепь
Таблица 1 – Параметры элементов цепи
№ | E1, В | E2, В | E3, В | E4, В | E5, В | E6, В | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | R4, Ом | R5, Ом | R6, Ом |
-81 | -44 | |||||||||||
-24 | ||||||||||||
-33 | -18 | |||||||||||
-14 | -32 | -25 | ||||||||||
-18 | -18 | |||||||||||
-51 | -13 | |||||||||||
-24 | -12 | |||||||||||
-11 | -32 | |||||||||||
-17 | -35 | -22 | ||||||||||
-16 | -26 | |||||||||||
-71 | -12 | |||||||||||
-33 | -16 | |||||||||||
-11 | -18 | |||||||||||
-23 | -26 | |||||||||||
-91 | -19 | |||||||||||
-13 | -74 | -37 | ||||||||||
-32 | -18 | |||||||||||
-15 | -24 | |||||||||||
-12 | -87 | -25 | ||||||||||
-22 |
Задача 2: К источнику постоянной ЭДС Е и внутреннем сопротивлением r0 подключен реостат с сопротивлением R (Бегунок реостата перемещается от 1 до k), использующийся как делитель напряжения (Рис. 2). Напряжение с делителя подается на нагрузку Rn (Нагрузка изменяется от 1 до j). Определить при каком сопротивлении нагрузки и положении реостата на ней выделяется максимальная мощность? Изучить зависимости тока через источник, тока и напряжения на нагрузке от ее сопротивления и положения подвижного контакта реостата.
Рисунок 2 – Электрическая цепь
Таблица 2 – Параметры элементов цепи
№ | E, В | R0, Ом | R (реостат), Ом | Rn, Ом | k | j |
-81 | ||||||
-33 | ||||||
-18 | ||||||
-24 | ||||||
-14 | ||||||
-44 | ||||||
-32 | ||||||
-35 | ||||||
Задача 3: Цепь состоит из двух источников переменной ЭДС с равными частотами, к которым подключены несколько резисторов, конденсаторов и катушек индуктивности. Определить комплексны потенциалов всех точек цепи, отложить их на комплексной плоскости, построить потенциальную диаграмму. (ЭДС задается в показательной форме записи)
Рисунок 3 – Электрическая цепь
Таблица 3 – Параметры элементов цепи
№ | E1, В | φ˚ | E2, В | φ˚ | E5, В | f, Гц | R1, Ом | R2, Ом | R3, Ом | R4, Ом | С1х10-6, Ф | С2х10-6, Ф | L1, Гн | L1, Гн |
-81 | 0,14 | 0,021 | ||||||||||||
-25 | 0,18 | 0,014 | ||||||||||||
-33 | 0,21 | 0,031 | ||||||||||||
0,19 | 0,037 | |||||||||||||
-18 | -18 | 0,27 | 0,013 | |||||||||||
0,31 | 0,018 | |||||||||||||
-24 | -12 | 0,13 | 0,015 | |||||||||||
0,16 | 0,026 | |||||||||||||
-14 | -35 | 0,17 | 0,033 | |||||||||||
0,31 | 0,016 | |||||||||||||
-71 | 0,37 | 0,021 | ||||||||||||
-16 | 0,21 | 0,011 | ||||||||||||
-11 | 0,11 | 0,027 | ||||||||||||
0,27 | 0,031 | |||||||||||||
-91 | -19 | 0,31 | 0,013 | |||||||||||
-74 | 0,13 | 0,042 | ||||||||||||
-33 | 0,16 | 0,018 | ||||||||||||
0,22 | 0,021 | |||||||||||||
-23 | -87 | 0,41 | 0,019 | |||||||||||
0,14 | 0,027 |
Задача 4: Имеется четырехпроводная трехфазная цепь с несимметричной нагрузкой. Определить комплексы токов во всех ветвях и их модули, вычислить мощность. Построить векторную диаграмму.
Рисунок 4 – Электрическая цепь
EA=220;
EB=220*e-j120;
EC=220*ej120.
Таблица 4 – Параметры элементов цепи
№ | Хс, Ом | ХL, Ом | R0, Ом | R, Ом |
-11 | ||||
-25 | ||||
-25 | ||||
-31 | ||||
-27 | ||||
-27 | ||||
-12 | ||||
-12 | ||||
-19 | ||||
-18 | ||||
-15 | ||||
-16 | ||||
-47 | ||||
-11 | ||||
-17 | ||||
-74 | ||||
-23 | ||||
-19 | ||||
-87 | ||||
-13 |
Задача 5: Симметричная трехфазная цепь питается от трехфазного генератора с симметричной системой ЭДС, фазные обмотки которого соединены в звезду. В результате одного из указанных в таблице 5 повреждений линии, соединяющей генератор и нагрузку, в цепи возникает поперечный или продольный несимметричный участок (рисунок 5).
Рисунок 5 – Электрическая цепь
Методом симметричных составляющих определить фазные токи IA, IВ, IС и фазные напряжения UA, UВ, UС несимметричного участка и построить векторные диаграммы найденных фазных токов и напряжений и их симметричных составляющих.
Вид повреждения линии, схема соединения нагрузки, а также фазные сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей для генератора, линии и нагрузки выбираются из Таблицы 5 по номеру студента в списке группы. Фазная ЭДС генератора Ефг и сопротивление нейтрального провода ZN выбираются из Таблицы 6 по номеру группы, который устанавливает преподаватель.
При выполнении задания составить трехфазную схему, в которой указать конкретные схему несимметричного участка и схему соединения приемника, соответствующие заданному варианту.
Таблица 5
№ варианта | Вид повреждения линии | Схема соединения нагрузки | № группы (табл. 6) | Генератор | Линия | Нагрузка | ||||||
ZГ1, Ом | ZГ2, Ом | ZГ3, Ом | ZЛ1, Ом | ZЛ2, Ом | ZЛ3, Ом | ZН1, Ом | ZН2, Ом | ZН3, Ом | ||||
1. | обрыв фаз А и С | j44 | j41 | j31 | 5+j3 | 3+j2 | 1+j1 | 20+j10 | 30+j20 | 10+ j5 | ||
2. | к.з. фазы А на землю | j46 | j43 | j33 | 7+j3 | 5+j2 | 2+j1 | 30+j20 | 40+j30 | 15+j10 | ||
3. | к.з. фазы В на землю | j48 | j45 | j35 | 5+j5 | 3+j4 | l+j3 | 40+j30 | 50+j40 | 20+j5 | ||
4. | к.з. фазы С на землю | j50 | j47 | j37 | 7+j6 | 5+j4 | 3+j3 | 50+j40 | 60+j50 | 25+j20 | ||
5. | к.з. фаз А и В на землю | j52 | j49 | j39 | 9+j6 | 7+j4 | 5+j3 | 40+j50 | 50+j60 | 20+j25 | ||
6. | к.з. фаз В и С на землю | j54 | j51 | j41 | 7+j8 | 5+j6 | 3+j5 | 30+j20 | 40+j30 | 15+j10 | ||
7. | к.з. фаз А и С на землю | j56 | j53 | j43 | 3+j3 | 2+j2 | 1+j1 | 20+j30 | 30+j40 | 10+j15 | ||
8. | к.з. фаз А и В | j58 | j55 | j45 | 4+j3 | 3+j2 | 2+j1 | 10+j20 | 20+j30 | 5+j10 | ||
9. | к.з. фаз В и С | j60 | j57 | j47 | 3+j4 | 2+j3 | l+j2 | 60+j60 | 70+j80 | 10+j10 | ||
10. | к.з. фаз А и С | j62 | j59 | j49 | 6+j3 | 4+j2 | 3+j1 | 70+j70 | 90+j80 | 15+j15 | ||
11. | обрыв фазы А | j64 | j61 | j51 | 7+j3 | 5+j2 | 4+j1 | 25+j15 | 35+j25 | 15+j10 | ||
12. | обрыв фазы В | j66 | j63 | j53 | 6+j4 | 4+j3 | 3+j2 | 35+j25 | 45+j35 | 20+j15 | ||
13. | обрыв фазы С | j68 | j65 | j55 | 5+j3 | 3+j2 | 1+j1 | 45+j35 | 55+j45 | 25+j10 | ||
14. | к.з. фазы А на землю | j70 | j67 | j57 | 5+j3 | 3+j2 | 1+j1 | 40+j20 | 50+j30 | 25+j10 | ||
15. | к.з. фазы В на землю | j72 | j69 | j59 | 7+j3 | 5+j2 | 2+j1 | 20+j40 | 30+j50 | 10+j25 | ||
16. | к.з. фазы С на землю | j74 | j71 | j61 | 5+j5 | 3+j4 | 1+j3 | 20+j20 | 30+j30 | 15+j10 | ||
17. | к.з. фаз А и В на землю | j76 | j73 | j63 | 7+j6 | 5+j4 | 3+j3 | 60+j70 | 70+j90 | 10+j20 | ||
18. | к.з. фаз В и С на землю | j78 | j75 | j65 | 9+j6 | 7+j4 | 5+j3 | 80+j70 | 90+j80 | 25+j15 |
Таблица 6
| 1 группа | 2 группа | 3 группа | 4 группа | 5 группа | 6 группа | 7 группа | 8 группа | 9 группа | 10 группа |
Eфг, В | ||||||||||
ZN = RN, Ом |
Приложение
Основные соотношения для симметричных составляющих и примерные векторные диаграммы
1) Однофазное короткое замыкание
2) Двухфазное короткое замыкание на землю
3) Двухфазное короткое замыкание
4) Обрыв одной фазы
5) Обрыв двух фаз (для схемы с заземленной нейтралью)
Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 28 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
1. Инновационная деятельность – это | | | Задание по предмету «Государственное управление»: |