Расчет ММЦ относительно токов ветвей




для комплексных значений и .

 

рис. 3

 

 

Расчёт ММЦ для схемы относительно токов ветвей для постоянных значений источников E и J.

 

рис. 4

 

1 узел

2 узел

3 узел

1 контур

2 контур

3 контур

 

Получили систему из шести уравнений с шестью неизвестными – четырьмя токами и двумя напряжениями на конденсаторах . Найдём их, подставляя в систему известные величины и решая её:

Из первого уравнения получим .

Складывая второе уравнение со вторым, определим . Тогда .

Складываем пятое с шестым уравнением, получим

С учётом равенства токов можно записать

Сопоставляя равенство токов и третье уравнение, составим систему для нахождения токов

то есть

откуда

значит,

Найдём напряжения на пассивных элементах:

 

Токи получились отрицательными. Это означает, что их истинные направления противоположны первоначально заданным. Покажем истинные направления токов на рис. 5.

 

 

рис. 5

 

Проверим баланс мощностей (см. рис. 5):


Расчёт комплексных значений методом

Контурных токов (МКТ)

Пересчитаем генератор тока в генератор напряжения:

Запишем ЭДС в комплексной алгебраической форме:

Вычислим комплексные сопротивления:

Эквивалентные модели цепи для МКТ представлены на рис. 6

 

 

рис. 6

Составляем систему уравнений:

Комплексы собственных сопротивлений контуров:

Комплексы взаимных сопротивлений контуров:

Комплексы контурных ЭДС:

Систему решаем относительно контурных токов методом Крамера:

Искомые токи:

 

Расчёт проверим с помощью баланса активных и реактивных мощностей.

Для активных мощностей:

Для реактивных мощностей:

 

Запишем мгновенные значения гармонических токов:

Расчёт комплексных значений напряжений в узлах методом узловых потенциалов (МУП)

Пересчитаем генераторы напряжения в генераторы тока:

Проводимости ветвей в комплексной форме в сименсах:

 

 

рис. 7

 

Принимаем потенциал 4 узла равным нулю.

Суммы проводимостей ветвей, сходящихся в узлах соответственно 1, 2, 3:

Проводимости между соответствующими узлами 1 и 2, 1 и 3, 2 и 3:

Узловые токи в узлах соответственно 1, 2, 3:

 

Составляем систему и решаем её относительно комплексных потенциалов:

 

Искомые токи по закону Ома:

 

Результаты, полученные по МКТ и МУП, совпадают.

 

Запишем мгновенное значение напряжений относительно нулевого потенциала в гармонической форме

 

Заключение.

В ходе работы была составлены математические модели цепи по методу токов ветвей для мгновенных, комплексных, постоянных значений источников токов и напряжений.

При действии постоянных источников напряжения и тока были вычислены все токи и напряжения на пассивных элементах.

Методом контурных токов и методом узловых потенциалов были рассчитаны комплексные значения токов всех ветвей.

Правильность расчета была проверена уравнением баланса мощностей.

Список используемой литературы

 

1. Атабеков Г.И. Основы теорий цепей. - СПб., Лань 2009 - 432 с.

2. Попов В.П. Основы теории цепей. - М.:Высшая. школа, 2000

3.Теория электрических цепей: Учебное пособие к практическим занятиям / Мельникова И.В., Дубовик К.Ю., 156 стр.

4. Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей. - М.:Энергия 1965 - 862 стр.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-04-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: