Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

на тему-1Анализ электрического состояния цепи постоянного тока методом наложения токов 2

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2015-07-10


Управление образования Могилевского облисполкома

Учреждение образования

«Бобруйский государственный

электротехнический колледж им. А. И. Черныша»

Практическая работа №3

на тему:1.Анализ электрического состояния цепи постоянного тока

 методом наложения токов

2. Симулирование работы схемы в программе Multisim 12

       по дисциплине: Теоретические основы электротехники

                                                                        Учащийся Сыроватский Дмитрий Геннадьевич                                                                                                                                                                                                                                Курс __2__, группа _12С___                                                                          Специальность __Техник - электромеханик

Преподаватель__Рудой Игорь Александрович                                                                                        

Бобруйск 2012

докум.

Изм

Лист

Подп.

Дата

Лист

1

ПР12.С000021.201ПЗ

Вариант 21

1 Определение тока во всех ветвях схемы на основании метода наложения.

По методу наложения ток в любом участке цепи рассматривается как алгебраическая сумма частных токов созданных каждой ЭДС в отдельности.

А) Определяем частные токи от ЭДС Е1, при отсутствии ЭДС Е2, т.е. рассчитываем цепь по данной схеме:

При расчетах используем метод контурных токов. Показываем направление частных токов от ЭДС Е1, и обозначаем буквой I. Исходные данные:

Таблица 1 Электрические данные схемы

E1

B

E2

B

R1

Oм

R2

Oм

R3

Oм

R4

Oм

R5

Oм

R6

Oм

r01

Oм

r02

Oм

50

30

53

34

24

18

25

45

1

1

А.1 Анализ электрического состояния цепи постоянного тока методом контурных токов.

докум.

Изм

Лист

Подп.

Дата

Лист

2

ПР12.С000021.201ПЗ

Контурный ток — это некоторая расчетная величина, которая одинакова для всех ветвей данного контура. Контурные токи на схеме обозначены Ik1,  Ik2, Ik3.

Действительный ток в такой ветви определяется наложением контурных токов, т. е. равен алгебраической сумме контурных токов тех контуров, в которые эта ветвь входит.

1. В заданной схеме выбираем направления токов в ветвях (произвольно).

2. Намечаем независимые контуры и выбираем направление контурных токов.

3. Записывают систему уравнений: в левой части алгебраическая сумма Е входящих в контур, в правой — алгебраическая сумма падения напряжения на сопротивлениях входящих в этот контур, с учетом падения напряжения на сопротивлениях смежной ветви, определяемого по контурному току соседнего контура.

Запишем систему  уравнений для рассматриваемой схемы

   0 = Ik1 (R3 + R5 + R6)  Ik2R5 + Ik3R6                                    (контур 1, 2, 3, 5)

   E1 = Ik2 (R5 + R4 + R1+ r01)  Ik1R5 + Ik3(R1+ r01)     (контур 5, 6, 4) 

   E1 = Ik3 (R1+ r01 + R2 + R6) + Ik2(R1+ r01)   + Ik1R6   (контур 6, 4, 3)

Подставляем численные значения сопротивлений и ЭДС, получаем:

    0 = Ik1 (24 + 25 + 42)  Ik225 + Ik342                                    

     50 = Ik2 (25 + 18 + 53 + 1)  Ik125 + Ik3(53+ 1)      

    50 = Ik3 (53 + 1 + 34 + 42) + Ik2(53+ 1)   + Ik142   

Или:

    0 = 91Ik1 25Ik2 + 42Ik3                                    

    50 = 97Ik2 25Ik1 + 54Ik3 

    50 = 130Ik3 + 54Ik2 + 42Ik1   

Данная система уравнений будет иметь единственное решение только тогда, когда определитель составленный из коэффициентов при Ik 1 - n не будет равен нулю. Обозначим этот определитель знаком - Δ. Если этот определитель не равен нулю, то решаем дальше. Тогда каждый Ik i = Δi / Δ, где Δi - это определитель составленный из коэффициентов при Ik 1 - n, только значения коэффициентов в i - ом стольбце заменены на значения за знаком равенства в сисетеме уравнений, а Δ - это главный определитель

докум.

Изм

Лист

Подп.

Дата

Лист

3

ПР12.С000021.201ПЗ

Главный определитель

    Δ         =      

91

-25

42

-25

97

54

42

54

130

      =     516396


1 определитель , для вычисления
Ik1.

    Δ1       =      

0

-25

42

50

97

54

50

54

130

      =     4700


2 определитель , для вычисления
Ik2.

    Δ2       =      

91

0

42

-25

50

54

42

50

130

      =     205100


3 определитель , для вычисления
Ik3.

    Δ3       =      

91

-25

0

-25

97

50

42

54

50

      =     111900  

Найдем решения данной системы уравнений. Согласно описанному выше методу, данная система уравнений имеет решения:
Ik1 = Δ1/Δ ≈ 0.0091А
Ik2 = Δ2/Δ ≈ 0.4А
Ik3 = Δ3/Δ ≈ 0.22А

Действительные токи:

I1 = Ik2+ Ik3  = 0,62А 

I2 = Ik3 = 0,22А

I3 = Ik1 =  0,0091А

I4 = Ik2 = 0,4А

I5 = Ik2- Ik1  = 0,39А 

I6 = Ik3 + Ik1  = 0,229А

2. Симулирование работы схемы в программе Multisim 12

Электрическая расчетная схема «собирается» в программе Multisim 12. В каждую ветвь схемы устанавливается амперметр для измерения тока.

Запускается режим симулирования. Считываются показания приборов.

докум.

Изм

Лист

Подп.

Дата

Лист

4

ПР12.С000021.201ПЗ

Скриншот симулирования работы схемы в программе Multisim 12 приведен ниже.

Б) Определяем частные токи от ЭДС Е2, при отсутствии ЭДС Е1, т.е. рассчитываем цепь по данной схеме:

При расчетах используем метод контурных токов. Показываем направление частных токов от ЭДС Е2, и обозначаем буквой I'. 

докум.№ докум.№ докум.

ИзмИзмИзм

ЛистЛистЛист

Подп.Подп.Подп.

ДатаДатаДата

ЛистЛистЛист

511

КП12.С000021.201ПЗ

КП12.С000021.201ПЗ

Исходные данные:

Таблица 1 Электрические данные схемы

E1

B

E2

B

R1

Oм

R2

Oм

R3

Oм

R4

Oм

R5

Oм

R6

Oм

r01

Oм

r02

Oм

50

30

53

34

24

18

25

42

1

1

Б. 1 Анализ электрического состояния цепи постоянного тока методом контурных токов.

Контурный ток — это некоторая расчетная величина, которая одинакова для всех ветвей данного контура. Контурные токи на схеме обозначены I'k1,  I'k2, I'k3.

Действительный ток в такой ветви определяется наложением контурных токов, т. е. равен алгебраической сумме контурных токов тех контуров, в которые эта ветвь входит.

докум.

Изм

Лист

Подп.

Дата

Лист

6

ПР12.С000021.201ПЗ

1. В заданной схеме выбираем направления токов в ветвях (произвольно).

2. Намечаем независимые контуры и выбираем направление контурных токов.

3. Записывают систему уравнений: в левой части алгебраическая сумма Е входящих в контур, в правой — алгебраическая сумма падения напряжения на сопротивлениях входящих в этот контур, с учетом падения напряжения на сопротивлениях смежной ветви, определяемого по контурному току соседнего контура.

Запишем систему  уравнений для рассматриваемой схемы

   0 = Ik1 (R3 + R5 + R6)  Ik2R5  Ik3R6                                    (контур 1, 2, 3, 5)

   0 = Ik2 (R5 + R4 + R1)  Ik1R5  Ik3R1                                  (контур 5, 6, 4) 

   E2 = Ik3 (R1+ r02 + R2 + R6)  Ik2R1  Ik1R6                    (контур 6, 4, 3)

Подставляем численные значения сопротивлений и ЭДС, получаем:

     0 = Ik1 (24 + 25 + 42)  Ik225  Ik342                                   

     0 = Ik2 (25 + 53 + 18)  Ik125  Ik353                                   

    30 = Ik3 (42+ 53 + 34 + 1)  Ik253  Ik142                    

   

Или:

    0 = 91Ik1 25Ik2 42Ik3                                    

     0 = 96Ik2  25Ik1 53Ik3                                   

   30 = 130Ik3 53Ik2 42Ik1                    

Данная система уравнений будет иметь единственное решение только тогда, когда определитель составленный из коэффициентов при I'k 1 - n не будет равен нулю. Обозначим этот определитель знаком - Δ. Если этот определитель не равен нулю, то решаем дальше. Тогда каждый I'k i = Δi / Δ, где Δi - это определитель составленный из коэффициентов при I'k 1 - n, только значения коэффициентов в i - ом стольбце заменены на значения за знаком равенства в сисетеме уравнений, а Δ - это главный определитель

докум.

Изм

Лист

Подп.

Дата

Лист

7

ПР12.С000021.201ПЗ

Главный определитель

    Δ         =      

91

-25

-42

-25

96

-53

-42

-53

130

      =     518167


1 определитель , для вычисления
I'k1.

    Δ1       =      

0

-25

-42

0

96

-53

30

-53

130

      =     160710


2 определитель , для вычисления
I'k2.

    Δ2       =      

91

0

-42

-25

0

-53

-42

30

130

      =     176190


3 определитель , для вычисления
I'k3.

    Δ3       =      

91

-25

0

-25

96

0

-42

-53

30

      =     243330

Найдем решения данной системы уравнений. Согласно описанному выше методу, данная система уравнений имеет решения:
I'k1 = Δ1/Δ ≈  0.31А
I'k2 = Δ2/Δ ≈ 0.34А
I'k3 = Δ3/Δ ≈ 0.47А

Действительные токи:

I'1 = I'k3 – I'k2 = 0,13А 

I'2 = I'k3 = 0,47А

I'3 = I'k1 =  0,31А

I'4 = I'k2 = 0,34А

I'5 =  I'k2 – I'k1 = 0,03А 

I'6 = I'k3 – I'k1 =0,16А

2. Симулирование работы схемы в программе Multisim 12

Электрическая расчетная схема «собирается» в программе Multisim 12. В каждую ветвь схемы устанавливается амперметр для измерения тока.

Запускается режим симулирования. Считываются показания приборов.

докум.

Изм

Лист

Подп.

Дата

Лист

8

ПР12.С000021.201ПЗ

Скриншот симулирования работы схемы в программе Multisim 12 приведен ниже.

Вычисляем токи ветвей исходной цепи ( Iи ) выполняя алгебраическое сложение частных токов  учитывая их направление:

I = I1 - I'10.49 A
I2 и = -I2 + I'2 ≈ 0.25 A
I3 и = I3 + I'3 ≈ 0.319 A
I4 и = I4 + I'4 ≈ 0.74 A
I5 и = I5 + I'5 ≈ 0.42 A
I6 и = -I6 + I'6 ≈ 0.069 A

В) Симулирование работы схемы в программе Multisim 12

Электрическая расчетная схема «собирается» в программе Multisim 12. В каждую ветвь схемы устанавливается амперметр для измерения тока.

Запускается режим симулирования. Считываются показания приборов. 

докум.

Изм

Лист

Подп.

Дата

Лист

9

ПР12.С000021.201ПЗ

Скриншот симулирования работы схемы в программе Multisim 12 приведен ниже.

2 Составим баланс мощностей для заданной схемы.

Источники Е1 и Е2 вырабатывают электрическую энергию, т.к. направление ЭДС и тока в ветвях с источником совпадают. Баланс мощностей для заданной цепи запишется так:

E1 I + E2 I = 

Подставим числовые значения и вычисляем

24,5 + 7,5=12,72 + 2,12 + 2,44 + 9,85 + 4,41 + 0,19

32 Вт   31,73 Вт

С учетом погрешности расчетов баланс мощностей получился.




1. і 3ЧАС і МІСЦЕ ВИВЕДЕННЯ 4 Ганноверські коні виведені в 18ст
2. Чтобы знать какие продукты питания являются наилучшими мы должны изучить первоначальный Божий план о том
3. Левіафан Як оповідають його біографи він народився передчасно тому що його мати була стривожена повідомле
4. власть личности первый источник власти.html
5. 9 15
6. 1213 ~ 101213 У вівторок 3 грудня іноземна преса пише про великі можливості України та те як український на
7. Брак и его заключение
8. Задание Разработать на основе предикативного анализатора компилятор c языка программирования которы
9. Unit1h include File1h -- prgm pckgesmrtinit prgm resource
10. а В этот период создается теоретическая программа реализма
11. Введение3 2Классификация вредоносных программ5 3
12. ЛекцияС9 Государственное регулирование предпринимательской деятельности Проблема взаимоотношений
13. Проектирование электрической части атомных электростанций
14. ЗАГОВОР Спартак пробыл в школе гладиаторов шесть лет.
15. тематике Составитель- учитель математики Каревская В
16. тематическая точка обладающая массой Б
17.  История внедрения автоматизированных систем в землеустроительное производство
18. Внешнеэкономические связи России с зарубежными странами
19. Економічні погляди Ф Лассаля
20. 1 Общие принципы организации заработной платы в торговых предприятиях