laba2v6 - BSUIR Helper

Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования
БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Кафедра теоретических основ электротехники
Лабораторная работа № 2
Вариант № 6
«ИССЛЕДОВАНИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА МЕТОДОМ
УЗЛОВЫХ НАПРЯЖЕНИЙ И МЕТОДОМ ЭКВИВАЛЕНТНОГО
ГЕНЕРАТОРА»
Выполнил:
Студент гр. № 951002
Минск 2010
Цель работы:
Экспериментальная проверка методов узловых напряжений и эквивалентного генератора при
расчете цепей постоянного тока.
Исходные данные:
R1=4400Oм R2=3300Oм R3=7900Oм R4=3300Oм R5=7500Oм R6=1500Oм
E2=12B E4=53B , 1 – базисный узел.
Схемы:
Рис.1
Рис.2
1) Расчёт по методу узловых напряжений.
g22 
g33 
g44 
g32 
1
R1
1
R3
1
R2
1
R5



1

R6
1

R4
1

R6
g42 
4
g32  1.333  10
1
R5
1
R5
1
R4
1
R6
3
g22  1.027  10
I22  0
I33 
4
g33  5.629  10
I44 
E4
R4
E2
R2
3
g44  1.273  10
g43 


53
3300
E4
R4

13
660
1
R4
4
4
g42  6.667  10
U21  g22  U31  g32  U41  g42  I22 
U21  g32  U31  g33  U41  g43  I33 
U21  g42  U31  g43  U41  g44  I44 
g43  3.03  10
113
110000
1
7500
1
1500
 U21 
 U21 
 U21 
1
7500
 U31 
1223
2172500
1
3300
1
1500
 U31 
 U31 
 U41
1
3300
7
5500
-2
 U41  1.606060606061  10
-2
 U41  1.969696969697  10
 113  1   1  

 110000  7500   1500    0 

 
 


53 

1
1223
1 

lsolve
 3300 
 7500 2172500  3300   

 13 
 1

1 
7





  660 


 1500  3300  5500 

U21  7.042
U31  18.978
 7.042 
  18.978 


 14.646 
U41  14.646
U32  U31  U21  26.020
U43  U41  U31  33.624
U42  U41  U21  7.604
I1 
U21
U31
I3 
R1
R3
3
R6
U32
I4 
R5
3
I1  1.6  10
I6 
I5 
I3 
R3
I2 
R4
3
I2  1.502  10
 1.521
( U43  E4)
R5
I5 
I6 
R2
U42
R6
3
I3  2.402  10
 3.796
( U21  E2)
3
I4  0.026 I5  3.469  10
I6  5.069  10
 5.204
2) Расчёт токов
генератора.
5 методом эквивалентного
5
5
При расчёте напряжения холостого хода расчет токов произвели методом двух узлов.
Схема 1.
Для расчета внутреннего сопротивления генератора преобразовали сопротивления звезду
резисторов R2, R6, R4 в треугольник r12, r13, r23.
Uíõõ  14.5
R R
r
12
2
 R  R 
2
6
 3.3  3.7 


r
12
R
R R
6
13
2.7
3
3
  10 Îì

r
13
 6.3  10
r
12
1
1
Râí
r1  r2
r
13

1
r
23
1
1
r1
R
r1
1
3
 3.3  2.7 



3.3  2.7 
3.7
3
  10 Îì

r2
R
1
4
1.152  10 Îì
1
1
r2

3
9.427  10  Îì
R
6
2
 3.7  2.7  2.7  3.7   103Îì


3.3 

 6.3  10
1
r
13
1
3
3.2  10 Îì
3
3
4
3
r
23
1

6
23
1
4
 R  R 
r
 1.386  10
12
3
r
6
4
4.1  10 Îì
( 3.024  2.318)  10  Îì
R
R R
4
23
r
1
1
1
4
1

1
Râí
2
4
3.3  3.7 
2
 R  R 
r
Râí  3.064  10 Îì

1
3
8.408 10 Îì
Iêç 
Rí  R
Ií 
1
Uíõõ
28.394
Iêç
Râí
3
3
Iêç  4.733  10
A
À
3.412  10
Uíõõ
28.394
Ií
Râí  Rí
3
3
Ií  1.943  10
A
À
( 3.412  7.5)  10
Таблица:
Метод эквивал.
E2
E4 Узл. напряж.,В
,В
,В
U12
U13
Токи ветвей, мА
U14
I1
I2
I3
I4
Данные для постр.
генератора
I5
I6
Uxx
Ikz
Rvn
Расч
ет.
12 53 -7.0 18.9 -14.6 -1.6 1.5 2.4 -26 3.5 -5.0 14.5 4,7 3625
Эксп
ер.
14 53 -7.9 18
диаграммы
U15
U54
U42
U23
U31
-14.4 -5.9
5.8
28.7
-14
-15 -1.9 1.5 2.4 -26 3.4 -4.9 14.5 4 3064
Построили потенциальную диаграмму по контуру 1-5-4-2-3-1.
φ,В
35
30
25
20
15
10
5
0
-5 0 1
-10
-15
5
-20
3
2
5
4
10
15
20
1
R, kОм
4
Выводы:
1. Экспериментально проверили методы расчета цепей постоянного тока:
1) метод узловых напряжений;
2) метод эквивалентного генератора напряжения.
Небольшие отклонения экспериментальных данных от результатов расчета объясняются
погрешностями оборудования и его несовершенством, погрешностями измерений, а также
погрешностями расчетов.