Elektrotechnika II, nauka, PW, sem 3, Elektrotechnika II


Zadanie 1. Określ wskazania przyrządów ( I, U1, U2, UC, U3, P) w przedstawionym układzie. Obliczyć wartości symboliczne napięć 0x01 graphic
oraz mocy zespolonych 0x01 graphic
. Sporządź bilans mocy (0x01 graphic
czyli 0x01 graphic

Dane:

0x01 graphic

0x01 graphic

0x08 graphic

Schemat zastępczy obwodu po eliminacji sprzężenia magnetycznego (i odłączeniu mierników)

0x08 graphic

0x01 graphic
, 0x01 graphic
,

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic
, 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
, 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
, 0x01 graphic

0x01 graphic

P = 173 [W], Q = 230 [var]

0x01 graphic

0x01 graphic

Zadanie 2. Określ wskazania przyrządów ( I, U1, U2, UC, U3, P) w przedstawionym układzie. Obliczyć wartości symboliczne napięć 0x01 graphic
oraz mocy zespolonych 0x01 graphic
. Sporządź bilans mocy (0x01 graphic
czyli 0x01 graphic

Dane:

0x01 graphic

0x08 graphic

Schemat zastępczy obwodu po eliminacji sprzężenia magnetycznego

0x08 graphic

0x01 graphic
, 0x01 graphic
,

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
, 0x01 graphic

0x01 graphic
, U1=40[V]

0x01 graphic
[V], U2=89,4[V]

0x01 graphic
, UC=40[V]

0x01 graphic
, U3=80[V]

0x01 graphic
P=480[W]

0x01 graphic

0x01 graphic

Zadanie 3. Oblicz metodą oczkową wartości symboliczne: prądów 0x01 graphic
, napięć 0x01 graphic
oraz mocy zespolonej 0x01 graphic
. Określ wskazania przyrządów(I1, I2, I3, U1, U2, P). W przedstawionym układzie odbiornika jednofazowego. Sporządź bilans mocy obwodu ( 0x01 graphic
.

Dane:

0x01 graphic

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

0x08 graphic
Impedancje własne i wzajemne, związane
z prądami oczkowymi

0x01 graphic
 ,

0x01 graphic
 ,

0x01 graphic
 ;

wartości tych impedancji:

0x01 graphic
 ,

0x01 graphic
 ,

0x01 graphic
 ,

0x01 graphic
- impedancje własne związane z prądem oczkowym 0x01 graphic
oraz 0x01 graphic

0x01 graphic
- impedancja wzajemna związana z prądem oczkowym 0x01 graphic
oraz 0x01 graphic

0x01 graphic
r-nie macierzowe oczkowe

0x01 graphic

0x01 graphic

UWAGA:

Sprzężenie dotyczy prądów oczkowych - w oczku lub między oczkami. Należy zwracać uwagę na zgodność lub niezgodność zwrotów prądów oczkowych względem zacisków jednoimiennych cewek sprzężonych.

Prąd 0x01 graphic
dopływa z zewnątrz do zacisków cewki 1 i 2, wobec czego pojawia się wzrost impedancji własnej 1 oczka o 2jXM.

0x01 graphic
0x01 graphic
= 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
0x01 graphic
= 0x01 graphic

W=0x01 graphic
= (30+j50)(20+j10)-[(-20-j30)(-20-j30)]=

=600+j300+j1000-500-400-j600-j600+900=600+100j=100(6+j)

W=100(6+j)

W1= 0x01 graphic
= 120(20+j10)=2400+j1200=1200(2+j)

W2=0x01 graphic
= 120(20+j30)=2400+3600j=1200(2+3j)

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
[A], 0x01 graphic
0x01 graphic
[A]

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
, 0x01 graphic

0x01 graphic
, 0x01 graphic

0x01 graphic

ponieważ 0x01 graphic
= 0x01 graphic

stąd

0x01 graphic
0x01 graphic
0x01 graphic

0x01 graphic
U1=0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic
, 0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

P = 506[W] Q = - 156[var] 0x01 graphic
[VA]

Zadanie 4. Oblicz metodą oczkowa wartości symboliczne: prądów (I1, I2, I3), napięć (U1, U2) oraz mocy zespolonej (S). Określ wskazania przyrządów (I1, I2, I3, U1, U2, P) w przedstawionym układzie odbiornika jednofazowego. Sporządź bilans mocy obwodu (Sgen = Sodb).

Dane:

U(t) = 120 sinၷt, R1 = 10 ၗ, XL1 = 10 ၗ, Xm = 10 ၗ, R2 = 20ၗ, XL2 = 20ၗ, Xc=10ၗ.

0x08 graphic

Schemat zastępczy obwodu do metody oczkowej,

Z11,Z22 - impedencje własne oczkowe

Z12 - impedencja wzajemna oczkowa

0x08 graphic

Równanie macierzowe oczkowe

Z Io = E

Z11 = R1 + jXL1 - jXM + R2 + jXL2 - jXM = (R1 + R2) + j(XL1 + XL2) - 2jXM,

Z22 = R2 + jXL2 - jXc = R2 + j(XL2 - Xc),

Z12 = -[(R2 + jXL2) - jXM] = -[R2 +j (XL2 - XM)],

Z11 = (10+20) + j(10+20) - 2j10 = 30 + j10,

Z22 = 20 + j(20-10) = 20 + j10,

Z12 = -[20 + j(20-10)] = -20 - j10,

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
Z11 , Z12 I01 E11

Z21 , Z22 I02 = E22

0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic
0x08 graphic

30+j10, -20 - j10 I01 = 120

-20 - j10, 20 + j10 I02 0

0x08 graphic
0x08 graphic
30+j10, -20 - j10

W= -20 - j10 , 20 + j10 = (30 + j10)(20 + j10) - (-20-j10)(-20-j10) =

=[600 + j300 + j200 - 100] + [-400 - j200 - j200 + 100] = 500 + j500 +

+ (-300 - j400) = 200 + j100 = 100 (2+j)

W= 100(2+j)

0x08 graphic

0x08 graphic
120 , -20 - j10

W1 = 0 , 20 + j10 = 2400 + j1200 = 1200 (2+j)

0x08 graphic

0x08 graphic
30 + j10 , 120

W2 = -20 - j10, 0 = 120(20 + j10) = 1200(2+j)

W1 = 1200 (2 + j)

0x08 graphic
I 01 = = 12 [A]

W = 100 (2 + j)

W2 = 1200 (2 + j)

0x08 graphic
I 02 = = 12 [A]

W = 100 (2 + j)

I2 = I 01 - I 02 = 0 [A], I2 = 0 [A]

I1 = I 01 = 12 [A], I1 = 12 [A]

I3 = I 02 = 12[A], I3 = 12[A]

U1 = I1 Z1 - jI2 M = I1(R1 + XL1) - I2 XM = 12 (10 + j10) - 0 x10

U1 = 120 (1 + j) = 169,7 e j45 [V], U1 = 169,7[V]

U2 = I3 Xc = 12 10 e -j90 = 120 e -j90 [V], U2 = 120 [V]

U3 = U2 = 120 e -j90 [V]

S1= U1 I1* = 169 e j45 = 12 = 2036 e j45 = 1440 + j1440

S2 = U2 I2* = U2 0 = 0

S3 = U3 I3* = 120 e-j90 12 = 1440 e-j90 = -j1440

S= S1 + S2 + S3 = 1440 [W], P=1440 [W]

ale S = U I1* = 120 12 = 1440 [W]

czyli Sgen = Sodb

7

M

L2

R2

C

U2

I2

U1

U

I1

R1 L1

M A2

P I1

L2

R2

C

U2

U2

I2 I3

I2

I3 3

U1

U1

V2

A3

W

U

I1

A1

V1

R1 L1

U2

A3

A2

A1

W

I2

I3

C3

L2

I1

R2

U

Io2

I3

Io1

Io2

I3

Io1

M

L2

R2

C

U2

I2

U1

U

I1

R1 L1

P I

L2

R2

C

UC

UC

U3

U3

U2

U2

U1

U1

V3

VC

V2

W

U

I

A

V1

R1 L1

M

(Sprzężenie dodatnie)

Z1

I

U

U1

U2

U3

UC

Z2

ZC

R1 L1

V1

A

I

U

W

V2

VC

V3

U1

U1

U2

U2

U3

U3

UC

UC

C

L2

R2

P I

M

(Sprzężenie ujemne)

Z1

I

U

U1

U2

U3

UC

Z2

ZC

M

IO1

IO2

U1

V1

L1

R1

V2



Wyszukiwarka