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. Дипломная работа- Надзор за исполнением законов в Республике Беларусь
2. Тема 8. Оценка незавершенного производства и учета готовой продукции
3. Экологическая проблема Экологическая проблема ~ проблема взаимоотношений общества и природы сохран
4. Эстетика внешнего облика мастера парикмахерского искусства
5. ROM или в любой другой ОС семейства Unix
6. Я думаю что сочетание тех жанров и элементов искусства которыми я занимаюсь и пытаюсь сделать из них синтез
7. важный и чиновничий князь Василий
8. Для этого всего лишь нужно посолить рыбок по вкусу тщательно запанировать их в муке и жарить на сковороде в
9. на тему- Структура особистості і поведінкові типи за курсом- Соціологія Введення Елеме
10. Лекция ХI 1. Сильно вырожденный ферми газ
11. Обсяг земляних робіт при влаштуванні перетину
12. червоні та чорні
13. Перекосы региональной экономической политики государства
14. На фоне хронического алкоголизма развиваются такие заболевания как алкогольная кардиомиопатия алкогольн
15.  2013 г
16. і. Однак розгляд справ в апеляційному та касаційному порядку здійснюють лише професійні судді які є носіями
17. а линейной функции от нескольких переменных при линейных ограничениях на эти переменные
18. Развитие представлений об отце у родителей как фактор эмоционального благополучия детей
19. ферментативный метаболический процесс превращения органических соединений в отсутствии кислорода в котор
20. Желтуха вызванная нарушением метаболизма билирубина в печени