Купить Matlab  |  Mathematica  |  Mathcad  |  Maple  |  Statistica  |  Другие пакеты Поиск по сайту
Internet-класс  |  Примеры  |  Методики  |  Форум  |  Download
https://hub.exponenta.ru/


 
Материалы межшкольного учебного центра информационных и
электронных технологий (школа №1006, г. Москва)
И.А.Ходяков

Вернуться на страницу <Методические разработки>
Содержание

Творческий проект по предмету
"Информатика и электронные технологии"

shcherbakova.JPG (14227 bytes)

Расчет трехфазной цепи по схеме "треугольник"

 

 

Щербакова Марина
11 а класс

Электронная модель предлагаемой ниже цепи реализована в электронной лаборатории Electronics Workbench 5.12, математическая модель - в MathCAD 6.0 PLUS.

Определим частоту f, период Т, угловую частоту w и амплитуду фазного напряжения:

Определим мгновенные значения фазных напряжений в цепи:

Построим графики - временные диаграммы фазных напряжений и создадим в VISIO Express Drawing 3.0 векторную диаграмму:

Определим действующие значения фазных напряжений как средние квадратичные мгновенных за период:

Введем значения активных, индуктивных и емкостных сопротивлений в фазах AB, BC и CA:

Найдем полные сопротивления для каждой фазы:

Найдем по закону Ома действующее значение силы тока:в фазе AB, затем определим мгновенное значение тока с учетом сдвига фазы между напряжением и током в фазе AB и найдем действующее значение тока:

Аналогично найдем значения показаний амперметров в фазах BC и CA:

Определим мгновенные значения токов в линейных проводах и их действующие значения:

Аварийные режимы в цепи

1. Обрыв фазного провода С

Токи на участках цепи АВ и ВС остаются неизменными:

2. Обрыв линейного провода В.

Рассмотрим электронную модель в Electronics Workbench 5.12 и определим показания приборов на математической модели в MathCAD 6.0 PLUS, показав их также на частотных характеристиках (резонансных кривых) участков цепи.

Вычислим установившиеся значения для образовавшейся фазы CBA, составленной из последовательно включенных фазных нагрузок AB и BC и включенной под линейное напряжение UCA параллельно фазе CA.

Активное, индуктивное, емкостное и полное сопротивления, соответственно, равны:

Действующее и мгновенное значения силы тока в фазе CBA:

Токи в линейных проводах А и С цепи соответственно равны:

Определим действующие и мгновенные значения напряжений на последовательно включенных участках AB и BC ветви CBA с учетом сдвигов фаз между током ICBA и напряжениями на участках AB и BC:

Определение показаний приборов по резонансным кривым -частотным характеристикам участков AB и BC фазы CBA

Введем величины действующего значения линейного напряжения, активные сопротивления участков AB и BC фазы CBA, значения индуктивностей на участках цепи и значения емкостей:

Определим индуктивные и емкостные сопротивления участков как функции угловой частоты:

Найдем суммарное активное и реактивные сопротивления фазы CBA, полные сопротивления участков AB и BC, а также всей фазы CBA как функции угловой частоты на участках АВ и ВС:

Для определения диапазона изменения угловой частоты и построения графиков частотных характеристик найдем резонансную частоту фазы CBA из условия, что на этой частоте выполняется равенство величин индуктивного и емкостного сопротивлений, откуда следует формула Томсона для резонансной частоты w0:

Как видим, при обрыве линейного провода фаза CBA оказалась почти в резонансе напряжений.

Определим также величину угловой частоты w1, соответствующей рабочей частоте 50 Гц, и укажем диапазон изменения угловой частоты:

Найдем величину полного сопротивления фазы CBA на рабочей частоте и отметим её риской на графике частотной зависимости полного сопротивления:

Построим частотную характеристику силы тока в фазе CBA, найденной по закону Ома, и отметим на ней риской показание амперметра из электронной модели, созданной в Electronics Workbench 5.12:

Определим по закону Ома частотные характеристики напряжений на участках AB и BC фазы CBA и отметим на графиках этих характеристик показания вольтметров из электронной модели:

Литература:

  • MATHCAD 6.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде Windows 95./Перевод с англ. - М.: Информационно-издательский дом "Филинъ", 1996. - 712 с.
  • Electronics Workbench. Professional Edition. User's guide. Version 5./Interactive Image Technologies Ltd. Canada. 1996.
  • Electronics Workbench. Professional Edition. Technical Reference. Version 5./Interactive Image Technologies Ltd. Canada. 1996.
  • Иродов И.Е. Основные законы электромагнетизма: Учеб. пособие для студентов вузов. - 2-е, стереотип. - М.: Высш. шк., 1991. - 288 с.: ил.
  • Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 440 с., ил.
  • Ходяков И.А. Элементы линейной алгебры. Под ред. И.П. Дешко. Учебное пособие /МГДТДиЮ, МИРЭА - М., 1998, 15с.
  • Ходяков И.А. Элементы математического анализа. Под ред. И.П. Дешко. Учебное пособие /МГДТДиЮ, МИРЭА - М., 1998, 16с.
  • Ходяков И.А. Основы электродинамики. Под ред. И.П. Дешко. Учебное пособие /МГДТДиЮ, МИРЭА - М., 1998, 47с.
  • Ходяков И.А. Основы электротехники. Часть I. Под ред. И.П. Дешко. Учебное пособие /МГДТДиЮ, МИРЭА - М., 1998, 38с.
  • Ходяков И.А. MATCAD 6.0. Практическое руководство для старшеклассников. Часть I. Под ред. И.П. Дешко. Учебное пособие /МГДТДиЮ, МИРЭА - М., 1998, 34с.
  • Ходяков И.А. MATCAD 6.0. Практическое руководство для старшеклассников. Часть II. Под ред. И.П. Дешко. Учебное пособие /МГДТДиЮ, МИРЭА - М., 1998, 31с.

Содержание
Вернуться на страницу <Методические разработки>

| На первую страницу | Поиск | Купить Matlab

Исправляем ошибки: Нашли опечатку? Выделите ее мышкой и нажмите Ctrl+Enter


Copyright © 1993-2024. Компания Softline. Все права защищены.

Дата последнего обновления информации на сайте: 04.03.17
Сайт начал работу 01.09.00