Основные понятия об электрической цепи Расчёт цепей переменного тока Трехфазная цепь Нелинейные электрические цепи Графический метод расчета Выпрямители переменного тока

Основы электротехники Расчет электрических цепей

Напряжения и токи в электрических цепях Электрической цепью называют совокупность элементов и устройств, предназначенных для прохождения тока по определенному, заранее заданному алгоритму и описываемых с помощью понятий тока и напряжения

Построение потенциальной диаграммы электрической цепи

В качестве примера рассмотрим расчет цепи, изображенной на втором рисунке, у которой  Е1 = 24 В, Е2 = 12 В, r1 = r2 = 4 Ом, r3 = 1 Ом, r4 = 3 Ом. Учитывая то, что на фильтре знакопостоянное напряжение, конденсатор следует выбирать полярный, c номинальным напряжением не менее чем на 10% больше чем напряжение холостого хода выпрямителя (на случай скачков напряжения в электросети). Также следует учесть изменение емкости конденсатора в течение минимальной наработки, допустимое отклонение емкости, при этом допустимые напряжения переменной составляющей пульсирующего тока не должны превышать предельных значений для выбранного типа конденсатора. Переменная составляющая пульсирующего напряжения рассчитывается согласно

При расчете с помощью непосредственного применения законов Кирхгофа по первому закону составляем одно уравнение т.к. в цепи два узла. По второму закону составляем два уравнения т.к. в схеме три неизвестных тока, а по первому закону было составлено одно уравнение. Таким образом, разница между числом неизвестных токов и числом уравнений по первому закону составляет два. Искомая система имеет вид

 

После решения системы уравнений получаем:

А , А, А.

 Для расчета рассматриваемой цепи методом контурных токов достаточно составить два уравнения по числу независимых контуров. Контурные токи направляем по часовой стрелке и обозначаем  и  (рисунок 2).

По второму закону Кирхгофа относительно контурных токов составляем уравнения

 

Решаем систему и получаем контурные токи  А  А

Переходим к реальным токам

 А,

  А,

  А.

При неполных исходных данных токи КЗ в сети постоянного тока тяговой подстанции городского транспорта допустимо рассчитывать без активных сопротивлений цепей переменного тока и использовать приближенные соотношения:

- ток КЗ на шинах выпрямительной подстанции (Idk) в амперах

; (56)

- напряжение (ЭДС) холостого хода выпрямительной подстанции (Ud0) в вольтах

, (57)

где A - коэффициент, учитывающий наклон внешней характеристики вентильного преобразователя (в среднем A = 0,5);

DUB - падение напряжения на вентилях, В (в среднем DUB = 0,75 В на полупроводниковый прибор);

- сопротивление короткого замыкания выпрямительной подстанции (Rdk) в омах

; (58)

- ток КЗ в контактной сети постоянного тока тяговой подстанции (Ik) в амперах

, (59)

где SR - суммарное активное сопротивление короткозамкнутой цепи постоянного тока, Ом.

Определение токов в цепи изображенной на рисунке 2 методом узловых напряжений начинаем с обозначения двух узлов цепи буквами а и с.

Потенциальную диаграмму строим для первого контура цепи, схема которой изображена на рисунке 1.4., В рассматриваемый контур в  который входят два источника питания  и , а также два потребителя энергии r1, r2.

Колебания в электрической цепи представляют собой «реакции» или «отклики» на приложенные к ней «воздействия» (иногда «возмущения»). По отношению к электрическим цепям воздействия аналогичны внешним вынуждающим силам в механических системах. Воздействия в электрических цепях характеризуются заданными законами изменения во времени некоторых напряжений и (или) токов, действующих в цепи. Токи и напряжения в электрической цепи, обусловленные некоторым воздействием, будем называть реакциями цепи на это воздействие. Различают цепи линейные и нелинейные.
Расчёт сложной цепи с помощью законов Кирхгофа.