Анализ установившихся и переходных режимов в линейных электрических цепях

ID работы - 744004
нераспознанные (курсовая работа)
количество страниц - 44
год сдачи - 2006

---

СОДЕРЖАНИЕ:

---

Содержание
Содержание………………………………………………………………………….. с.2
Техническое задание………………………………………………………………... с.4
Расчет источника гармонических колебаний……………………………………... с.7
Определение всех токов, показаний вольтметра и амперметра электромагнитной системы…………………..…. с.7
Баланс мощностей…………………………………………..…. с.9
Мгновенные значения тока и напряжения первичной обмотки трансформатора Т1 и их волновая диаграмма…….. с.10
Расчет ИГК методом эквивалентного источника напряжения относительно первичной обмотки трансформатора………………………………………………... с.12
Определение индуктивностей и взаимных индуктивностей………………………………………………... с.14
Расчет четырехполюсника………………………………………………………...... с.15
Расчет токов и напряжений методом входного сопротивления, векторные диаграммы токов и напряжений…………………………………………………….. с.15
Определение мгновенных значений uвх, iвх и uвых, фазового сдвига между входным и выходным напряжением, а также отношения их действующих значений………………………………………………………... с.18
Определение реактивного сопротивления, которое необходимо подключить к выходным зажимам четырехполюсника, чтобы uвх и iвх совпадали по фазе……………………………………………………………... с.18
Определение передаточных функций………………………... с.20
Амплитудно- и фазочастотные характеристики, определение uвых при заданном uвх………………………............................... с.21
Построение годографа………………………………………… с.21
Расчет установившихся значений напряжений и токов в электрических цепях при несинусоидальном воздействии………………………………………………. с.23
Расчет iвх и uвых частотным методом, представив входное напряжение в виде ряда Фурье…………………………
с.23
Построение графиков напряжения и тока……………………. с.25
Определение действующих значений несинусоидальных токов, активной мощности, реактивной мощности, коэффициента формы кривых………………………………… с.26
Эквивалентные синусоиды……………………………………. с.26
Расчет переходных процессов классическим методом…………………………… с.28
Переходная и импульсная характеристика для входного тока и выходного напряжения…………………................................ с.28
Расчет входного тока и выходного напряжения……………... с.33
Расчёт напряжения на выходе и входного тока в квазиустновившемся режиме на интервале методом "припасовывания"…………………………………… c.39
Выводы……………………………………………………………………………….. с 43
Список литературы…………………………………………………………………... с.44

---

ВВЕДЕНИЕ:

---

Техническое задание.
1. Расчет источника гармонических колебаний (ИГК).
1.1. Определить все токи, показания вольтметра и амперметра электромагнитной системы.
1.2. Составить и рассчитать баланс мощностей.
1.3. Записать мгновенные значения тока и напряжения первичной обмотки трансформатора ТР и построить их волновую диаграмму.
1.4. Представить исходную схему ИГК относительно первичной обмотки трансформатора эквивалентным источником (напряжения или тока). Определить его параметры и значение тока в первичной обмотке трансформатора. Сравнить значение тока со значением, полученным в п.1.1.
1.5. Определить значения M48, M49, L8, L9 ТР из условия, что индуктивность первичной обмотки L2 известна, U1=5В, U2=10В, а коэффициент магнитной связи обмоток k следует выбрать самостоятельно из указанного диапазона: 0,5 2. Расчет четырехполюсника.
2.1. Рассчитать токи и напряжения методом входного сопротивления (или входной проводимости), построить векторную диаграмму токов и напряжений.
2.2. Записать мгновенные значения u1=u3=uвх, iвх и uвых, определить сдвиг по фазе между выходным и входным напряжениями, а также отношение их действующих значений.
2.3. Определить, какое реактивное сопротивление нужно подключить к выходным зажимам четырехполюсника, чтобы uвх и iвх совпадали по фазе. Если при заданных значениях элементов схемы не удается получить требуемый результат (это должно быть теоретически обосновано), то для его достижения следует подключить реактивное сопротивление к входным зажимам параллельно четырехполюснику. В обоих случаях при этом необходимо определить входное сопротивление (проводимость), входной ток и добротность колебательного контура. Сравнить полученные результаты с полученными в п. 2.1.
2.4. Определить передаточные функции W(s)=Uвых(s)/Uвх(s), W(j )=Uвых/Uвх.
2.5. Определить и построить амплитудно- и фазочастотные характеристики. Используя частотные характеристики, определить uвых при заданном uвх. Сравнить этот результат с полученным в п. 2.2.
2.6. Построить годограф - линию семейства точек комплексной передаточной функции при разных частотах в диапазоне частот от 0 до на комплексной плоскости.
3. Расчет установившихся значений напряжений и токов в электрических цепях при несинусоидальном воздействии.
Переключатель Кл перевести в положение 2 (см. рис. 1) в момент времени, когда входное напряжение u3(t)=0, du3/dt>0, т.е. в момент начала положительного импульса напряжения u4(t). Это условие будет выполнено при равенстве аргумента входного напряжения ( t+ u3)=2k , где k=0, 1, 2, 3, …
3.1. Рассчитать законы изменения тока iвх(t) и напряжения uвых(t) частотным методом, представив напряжение uвх(t)=u4(t) в виде ряда Фурье до 5-й гармоники: = (4Um/k )sin k t, где k - целое нечетное число.
3.2. Построить графики uвх(t), , iвх(t), uвых(t) в одном масштабе времени один под другим, где , iвх(t) и uвых(t) - суммарные мгновенные значения.
3.3. Определить действующие значения несинусоидальных токов и напряжений из расчетов п. 3.1, полную (кажущуюся) мощность, а также активную мощность, потребляемую четырехполюсником, реактивную мощность, коэффициенты формы кривых , iвх(t), uвых(t).
3.4. Заменить несинусоидальные кривые uвх(t), iвх(t) эквивалентными синусоидальными.
4. Расчет переходных процессов классическим методом.
4.1. Определить и построить переходную и импульсную характеристики цепи для входного тока и выходного напряжения. Показать связь этих характеристик с передаточными функциями, с АЧХ.
4.2. Рассчитать и построить графики изменения тока iвх и напряжения uвых четырехполюсника при подключении его к клеммам с напряжением u4(t) в момент времени t=(2k - u3)/ с учетом запаса энергии в элементах цепи от предыдущего режима на интервале t [0+, T], где T - период изменения напряжения u4;
4.3. Рассчитать и построить графики напряжения на выходе uвых(t) и на емкостях, а также токи на входе iвх(t) и в индуктивностях в квазиустановившемся режиме на интервале t [nT, (n+1)T] методом припасовывания. Сравнить результаты с полученными в п. 3.1.
Вариант задания:

Расчет источника гармонических колебаний
1.1. Определить все токи, показания вольтметра и амперметра электромагнитной системы

Исходные данные

Рис.1. Схема ИГК

Номиналы элементов:
I1 = 1-3j A;
e2 = В
E6 = -300+200j В
L2 = 50 мГн
L3 = 150 мГн
L1 = 100 мГн

C3 = 4 мкФ

---

СПИСОК ЛИТЕРТУРЫ:

---

Список литературы: 1. Новгородцев А. Б. Теоретические основы электротехники. 30 лекций по теории электрических цепей: Учебное пособие. 2-е издание. - СПб.:Питер, 2006. - 576с.:ил.. 2. Б.В. Стрелков, Ю.Г. Шерстников Анализ установившихся и переходных режимов в линейных электрических цепях. Учебное пособие по курсу "Теоретические основы электротехники" - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 44 с. ил.
Цена: 1050.00руб.