Анализ установившихся и переходных режимов в линейных электрических цепях

ID работы - 745332
нераспознанные (курсовая работа)
количество страниц - 34
год сдачи - 2008

---

СОДЕРЖАНИЕ:

---

Содержание:
Содержание…………………………………………………………………………. с.2
Техническое задание………………………………………………………………. с.3
Расчет источника гармонических колебаний………………………………….. с.6
Определение всех токов, показаний вольтметра и амперметра электромагнитной системы…………………. с.6
Баланс мощностей……………………………………………. с.8
Мгновенные значения тока и напряжения первичной обмотки трансформатора Т1 и их волновая диаграмма. с.8
Расчет ИГК методом эквивалентного источника напряжения относительно первичной обмотки трансформатора………………………………………………. с.9
Определение индуктивностей и взаимных индуктивностей………………………………………………... с.10
Расчет четырехполюсника………………………………………………………... с.11
Расчет токов и напряжений методом входного сопротивления, векторные диаграммы токов и напряжений…………………………………………………….. с.11
Определение мгновенных значений uвх, iвх и uвых, фазового сдвига между входным и выходным напряжением, а также отношения их действующих значений……………………………………………………….. с.12
Определение реактивного сопротивления, которое необходимо подключить к выходным зажимам четырехполюсника, чтобы uвх и iвх совпадали по фазе…. с.13
Определение передаточных функций…………………….. с.15
Амплитудно- и фазочастотные характеристики, определение uвых при заданном uвх………………………... с.15
Построение годографа………………………………………. с.17
Расчет установившихся значений напряжений и токов в электрических цепях при несинусоидальном воздействии……………………………………. с.18
Расчет iвх и uвых частотным методом, представив входное напряжение в виде ряда Фурье……………
с.18
Построение графиков напряжения и тока………………… с.20

Определение действующих значений несинусоидальных токов, активной мощности, реактивной мощности, коэффициента формы кривых… с.23
Эквивалентные синусоиды………………………………….. с.24
Расчет переходных процессов классическим методом……………………… с.25
Переходная и импульсная характеристика для входного тока и выходного напряжения…………………... с.25
Расчет входного тока и выходного напряжения…………. с.27
Расчёт напряжения на выходе и входного тока в квазиустновившемся режиме на интервале методом "припасовывания"…………… c.29
Список литературы…………………………………………………………………. с.34

---

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 четырехнолюсником, реактивную мощность, коэффициенты формы кривых , iвх(t), uвых(t).
3.4. Заменить несинусоидальные кривые u'вх(t), iвх(t) эквивалентными синусоидальными.
4. Расчет переходных процессов классическим метотом.
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:
a) на интервале t [0+, T], где T - период изменения напряжения u4;
b) 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.
4.3. 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 и п.4.2.б.
Вариант задания :

Рис. 1. Схема источника гармонических колебаний.

Исходные данные:

J2 1+j A
e3 50 sin(103t+270)
В
e4 100 sin(103t-90)
В
C1 10 мкФ
R2 20 Ом
С3 20 мкФ
R4=R6 100 Ом
С4 5 мкФ
L5 600 мГн
С5 2 мкФ

Рис. 2. Схема четырёхполюсника.

Исходные данные:
R1 80 Ом
R2 60 Ом
R3 40 Ом
C 80 мкФ
1. Расчет источника гармонических колебаний (ИГК).
1.1. Определение токов, показаний вольтметра и амперметра электромагнитной системы.



Рис. 3. Схема источника гармонических колебаний для метода контурных токов.

Переход в комплексную форму:

---

СПИСОК ЛИТЕРТУРЫ:

---

Список литературы: 1. Попов В.П. Основы теории цепей: Учебник для вузов спец. радиотехника - М.: Высшая школа, 1985. 2. Атабеков Г.И. Основы теории цепей: Учебник для вузов. -М.: Энергия, 1969. 3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник для электро-техн., энерг., приборостроит.спец вузов. - М.: Высшая школа, 1996. 4. Маланьин В.А., Шерстняков Ю.Г. Анализ установившихся и переходных процессов в линейных электрических цепях. - М.: Изд-во МГТУ, 1991.
Цена: 1200.00руб.