Анализ установившихся и переходных процессов в линейных электрических цепях

ID работы - 744461
нераспознанные (курсовая работа)
количество страниц - 33
год сдачи - 2004

---

СОДЕРЖАНИЕ:

---

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Техническое задание. 3
Вариант задания. 6
1. Расчет источника гармонических колебаний 7
1.1. Определение всех токов, показаний вольтметра и амперметра электромагнитной системы. 7
1.2. Расчет баланса мощностей. 10
1.3. Мгновенные значения тока и напряжения первичной обмотки трансформатора Т1 и их волновая диаграмма. 10
1.4. Расчет ИГК методом эквивалентного источника относительно первичной обмотки трансформатора. 12
1.5. Определение индуктивностей и взаимных индуктивностей. 13
2. Расчет четырехполюсника. 14
2.1. Расчет токов и напряжений методом входного сопротивления, построение векторной диаграммы токов и напряжений. 14
2.2. Определение мгновенных значений uвх, iвх и uвых, фазового сдвига между входным и выходным напряжением, а также отношения их действующих значений. 15
2.3. Определение реактивного сопротивления, которое необходимо подключить к выходным зажимам четырехполюсника, чтобы uвх и iвх совпадали по фазе. 16
2.4. Определение передаточных функций. 17
2.5. Амплитудно- и фазочастотные характеристики, определение uвых при заданном uвх. 18
2.6. Построение годографа. 19
3. Расчет установившихся значений напряжений и токов в электрических цепях при несинусоидальном воздействии. 20
3.1. Расчет iвх(t ) и uвых(t) частотным методом, представив входное напряжение в виде ряда Фурье. 20
3.2. Построение графиков напряжения и тока. 21
3.3. Определение действующих значений несинусоидальных токов, активной мощности, реактивной мощности, коэффициента формы кривых. 21
3.4. Эквивалентные синусоиды. 22
4. Расчет переходных процессов классическим методом. 24
4.1. Переходная и импульсная характеристика для входного тока и выходного напряжения. 24
4.2. Расчет входного тока и выходного напряжения. 26
4.2.1 На интервале t [0..T]. 26
4.2.2 С использованием ЭВМ на интервале t [0..nT]. 28
4.3. Расчёт напряжения на выходе и входного тока в квазиустановившемся режиме на интервале методом "припасовывания". 30
Список использованной литературы: 33

---

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 M28, M29, 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. 2) 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: u'вх(t)= (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:
4.3. на интервале t [0+, T], где T - период изменения напряжения u4;
4.4. с использованием ЭВМ на интервале t [0+, nT], где n - количество периодов, при котором наступает квазиустановившийся режим. Построить uвых, iвх в интервале t [nT, (n+1)T]. Сравнить графики uвых(t), iвх(t) с соответствующими в п.3.2., сделать выводы.
4.5. 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 и п.4.2.б.

Вариант задания.




ИГК:









Четырехполюсник:

---

СПИСОК ЛИТЕРТУРЫ:

---

Список использованной литературы: 1. Бычков Ю.А. Основы теории электрических цепей: Учебник для вузов. -М.: "Лань", 2002. 2. Стрелков Б.В., Шерстняков Ю.Г. Анализ установившихся и переходных режимов в линейных электрических цепях. - М.: Изд-во МГТУ, 2001.
Цена: 750.00руб.