Задача : Составить систему контурных уравнений в общем виде.
Каноническая система ур-ий по м-ду контурных токов. R11, R22,
Rnn – собственное сопротивление контура – сумма всех сопротивлений, входящих в данный контур.
R12 = R21 … Rkn – общее сопротивление м/у k-ым и n-ым контуром.
Е11, Е22, Еnn – контурная ЭДС определяется в виде алгебраической суммы ЭДС данного контура.
Правила знаков:
Rnn – в систему ур-ий всегда входит со знаком «+».
Rkn – если направления контурных токов I11 и I33 совпадают, то ток I31 будет «+».
На практике рекомендуется выбирать одинаковые направления контурных токов. В этом случае Rnn всегда войдет со знаком «+», а Rkn всегда со знаком «-».
Еnn – выбор знаков аналогичен.
Алгоритм расчета:
1 Определяем кол-во незав-ых контуров.
2 Выбираем незав-ые контура и задаемся условно-положительным направлением контурных токов.
3 Записать систему ур-ий в общем виде для найденного кол-ва независимых контуров.
4 Определяем собственные взаимные сопротивления контуров, а также контурные ЭДС.
5 Решение системы ур-ий отн-но контурных токов.
6 Определяем реальные токи в соответствии с условно выбранным положительным направлением тока (таблица соответствия)
7 Анализ получения результата.
Пример:Найти поток мощности на участке 1-2 методом контурных уравнений. Схема сети показана на рис. 1.
|
|
Решение. Для составления контурных уравнений необходимо выделить «дерево» сети, выбрать хорды и задать направления хорд.
- первый контурный поток (или поток 1-го контура), - второй контурный поток.
Контурные уравнения состоят из левой и правой частей. В левой части собственный контурный поток умножается на собственное сопротивление контура (то есть сумму сопротивлений всех ветвей, входящих в контур). Контурный поток второго контура умножается на взаимное сопротивление первого и второго контуров. Взаимное сопротивление берется со знаком «+», если направления обхода первого и второго контуров совпадают.
В правую часть входят мощности нагрузок, умноженные на сопротивления тех ветвей «дерева», входящих в данный контур, по которым они протекают от базисного узла. Если направление потока в «дереве» противоположно направлению обхода контура, то в правой части слагаемое с этим потоком имеет знак «+». Если направления совпадают, то знак «-».
Для однородной сети сопротивления можно заменить эквивалентными длинами.
Система контурных уравнений для сети показанной на рис. 1, имеет вид:
или
Решение системы уравнений
Поток мощности на участке 1-2.
Определение потоков в сети производится на основе I закона Кирхгофа. Направление потоков соответствует направлениям обхода контура: