Основные понятия об электрической цепи

Основы электротехники Расчет электрических цепей

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.

Техника безопасности при работе с электричеством

При осуществлении работ с электричеством необходимо соблюдать следующие правила:

Любые электроработы нужно проводить вдали от водопроводных труб и радиаторов отопления, принять необходимые меры, чтобы исключить случайное прикосновение к ним.

Перед началом работ необходимо убедиться в том, что оборудование, с которым проводятся работы, обесточено.

С помощью фазоуказателя убедиться в том, что фазный провод надежно отключен.

При проведении работ с электричеством необходимо работать одной рукой.

Заменять детали следует только после отключения прибора от сети, обязательно вынимая вилку шнура питания из сетевой розетки.

При настройке и проверке аппаратуры, детали которой гальванически связаны с сетью, включать ее следует через разделительный трансформатор с коэффициентом трансформации 1 и хорошей межобмоточной изоляцией.

После отключения источника электропитания необходимо разрядить конденсаторы фильтра, подключив параллельно конденсатору резистор, сопротивление которого в килоомах определяется по формуле: R≈200/C (емкость в микрофарадах). Разрядка конденсатора замыканием выводов может привести к его повреждению.


Расчёт сложной цепи с помощью законов Кирхгофа.