Артикул: 1165118
Раздел:Технические дисциплины (108620 шт.) >Теоретические основы электротехники (ТОЭ) (23184 шт.)
Название или условие:
Курсовая работа - расчет по постоянному току, переменному току, расчет переходного процесса на постоянном и переменном токе.
Описание:
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ 3
1. РАСЧЁТ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА 7
1.1. Расчёт установившегося режима на постоянном токе 7
1.2. Расчёт установившегося режима на переменном токе 8
1.2.1. Составление системы уравнений по методу контурных токов 9
1.2.2. Составление системы уравнений по методу узловых потенциалов 11
1.2.3. Проверка полученных результатов 12
1.3. Построение векторной потенциальной диаграмы и диаграммы токов 13
1.4. Мгновенные значения токов в ветвях и напряжения на пассивных элементах цепи с учётом действия всех источников энергии 13
2. РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА 14
2.1. Расчёт переходного процесса в части цепи с источником постоянной ЭДС 15
2.2. Расчёт переходного процесса в части цепи с источниками синусоидального ЭДС и тока 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 “Расчёт по методу контурных токов” 20
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 “Расчёт по методу узловых потенциалов” 22
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 “Векторная потенциальная диаграмма и диаграмма токов” 24
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 “Временные диаграммы мгновенных значений токов и напряжений” 26
ПРИЛОЖЕНИЕ 5 “Расчёт переходных процессов для цепи с источником постоянной ЭДС и графики переходных процессов” 28
ПРИЛОЖЕНИЕ 6 “Расчёт переходных процессов для цепи с источниками синусоидальной ЭДС и тока; графики переходных процессов” 32
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
Исследовать электрическую цепь с нелинейным резистором, в которой действует постоянный источник ЭДС e=Em sin(ωt+ψe) и источники однофазной синусоидальной ЭДС i=Im sin(ωt+ψi) и однофазного синусоидального тока * с частотой f=400 Гц.
Варианты схем электрической цепи приведены на рис. 1.1 - 1.30, параметры элементов - в табл. 1, вольт-амперные характеристики нелинейных двухполюсников (ВАХ НД) - в табл. 2.
Все схемы содержат один или два ключа, коммутация которых превращает многоконтурную схему в две более простые подсхемы. В каждой исходной схеме имеется один нелинейный резистор, один источник постоянной ЭДС, один источник синусоидальной ЭДС и один источник синусоидального тока.
На рис. 1.1 - 1.30 схемы приведены в исходном, докоммутационном состоянии. В этом состоянии рассчитывается установившийся режим, а после коммутации в обеих подсхемах рассчитывается переходной режим.
Нелинейный резистор заменяется линейной схемой замещения путём линеаризации его вольт-амперной характеристики. Линеаризация происходит в рабочей точке ВАХ, положение которой определяется при расчёте нелинейной цепи в докоммутационном режиме на постоянном токе.
В качестве объекта анализа исследуется цепь в докоммутационном режиме, представляющая собой нелинейную цепь несинусоидального тока. Расчёт установившегося режима в ней может быть проведён только приближённо на основе ряда допущений. В качестве таких допущений приняты следующие:
- так как по условиям задания (см. табл. 1.1) влияние источника постоянной ЭДС E на распределение токов в цепи существенно больше, чем влияние синусоидальных ЭДС и тока, то последними можно пренебречь на первом этапе;
- если провести линеаризацию ВАХ НД, то цепь становится линейной и к ней применим принцип наложения, в результате чего распределение токов может быть рассчитано путём сложения постоянных и синусоидальных составляющих токов ветвях цепи.
Задание предусматривает приближённые расчёты установившегося режима в заданной цепи с нелинейным резистором, проведённые в соответствии с двумя допущениями:
- расчёт нелинейной цепи по постоянному току и линеаризация вольт-амперной характеристики нелинейного двухполюсника;
- расчёт линейной (линеаризованной) цепи периодического несинусоидального тока.
Учитывая, что для заданной цепи выполняются условия E>>Em E>>ImZ, где Z - полное сопротивление ветви, параллельной источнику тока, рассчитать установившийся режим в нелинейной цепи на постоянном токе. С этой целью:
- построить схему цепи на постоянном токе;
- при заданных параметрах элементов схемы определить на вольт-амперной характеристике нелинейного резистора положение рабочей точки;
- изменяя сопротивления в цепи (при необходимости наряду с изменением сопротивлений допускается изменение напряжения источника постоянной ЭДС), добиться, чтобы рабочая точка находилась на изгибе вольт-амперной характеристики;
- провести линеаризацию вольт-амперной характеристики нелинейного резистора в уточнённой рабочей точке, определив статическое и дифференциальное сопротивления.
Для расчёта установившегося режима в линейной (линеаризованной) электрической цепи с уточнёнными значениями параметров пассивных элементов и с учётом всех источников энергии необходимо:
- построить схему линейной (линеаризованной) электрической цепи;
- учитывая, что полученная цепь является линейной цепью периодического синусоидального тока, определить составляющие токов в ветвях и напряжений на пассивных элементах, обусловленные источниками постоянной ЭДС (с записью расчётных выражений и с подстановкой числовых данных); проверить правильность расчёта, записав законы Кирхгофа и составив баланс мощностей;
- исключив из схемы источники постоянной ЭДС, записать уравнения для цепи в комплексной форме по методам контурных токов и узловых напряжений (с подстановкой числовых данных);
- определить на компьютере составляющие токов в ветвях и напряжений на пассивных элементах, обусловленные источниками синусоидальных ЭДС и тока, проверить правильность расчёта, записав уравнения по 1-му закону Кирхгофа и баланса мощностей (с записью расчётных соотношений и подстановкой числовых данных);
- для контура, содержащего ветвь с источником синусоидальной ЭДС и максимально возможное число ветвей с реактивными элементами, построить векторную потенциальную диаграмму, совмещённую с векторной диаграммой токов;
- записать мгновенные значения токов в ветвях и напряжения на элементах схемы линеаризованной цепи с учётом действия всех источников энергии;
- построить графики изменения мгновенных значений тока и напряжения в линеаризованной цепи для ветви с нелинейным двухполюсником и одной из ветвей с реактивным элементом.
В исходной цепи осуществляется коммутация ключей, после которой цепь распадается на две независимые друг от друга части, в одной из которых присутствует источник постоянной ЭДС, а в другой имеются источники синусоидальных ЭДС и тока. Переходные процессы в образовавшихся электрических цепях рассчитываются независимо друг от друга.
Аналитически рассчитать переходной процесс в части схемы с источником постоянной ЭДС:
- построить схему для исследуемой части электрической цепи;
- из расчёта установившегося режима в заданной цепи определить независимые начальные условия;
- вычислить ток в индуктивности и напряжение на ёмкости;
- дать характеристику переходного процесса в цепи и определить его длительность;
- рассчитать переходной процесс на компьютере;
- сравнить результаты расчётов переходного процесса в схеме, полученные на компьютере и вручную (для напряжений и токов, указанных преподавателем);
- по результатам расчётов, выполненных на компьютере, построить графики искомых функций до (длительностью один-два периода) и после (длительностью переходного процесса) коммутации;
- рассчитать остальные токи и напряжения в схеме на компьютере.
При расчёте переходного процесса в части заданной схемы с источниками синусоидальных ЭДС и тока необходимо:
- построить схему для исследуемой части электрической цепи;
- из расчёте установившегося режима в цепи до коммутации определить независимые начальные условия;
- рассчитать начальные значения остальных токов и напряжений в исследуемой части электрической цепи;
- дать характеристику переходного процесса в цепи и определить его длительность;
- записать уравнения для исследования переходного процесса по методу пространства состояний;
- рассчитать заданные преподавателем токи и напряжения в схеме в переходном процессе на компьютере;
- построить графики найденных функций до (длительностью один-два периода) и после (длительностью переходного процесса и одного периода установившегося режима) коммутации (в одной системе координат для каждой функции).
Поисковые тэги: Законы Кирхгофа, Метод контурных токов (МКТ), Метод узловых потенциалов (напряжений; МУП), Классический метод
Изображение предварительного просмотра:
Процесс покупки очень прост и состоит всего из пары действий:
1. После нажатия кнопки «Купить» вы перейдете на сайт платежной системы, где можете выбрать наиболее удобный для вас способ оплаты (банковские карты, электронные деньги, с баланса мобильного телефона, через банкоматы, терминалы, в салонах сотовой связи и множество других способов)
2. После успешной оплаты нажмите ссылку «Вернуться в магазин» и вы снова окажетесь на странице описания задачи, где вместо зеленой кнопки «Купить» будет синяя кнопка «Скачать»
3. Если вы оплатили, но по каким-то причинам не смогли скачать заказ (например, случайно закрылось окно), то просто сообщите нам на почту или в чате артикул задачи, способ и время оплаты и мы отправим вам файл. Условия доставки: Получение файла осуществляется самостоятельно по ссылке, которая генерируется после оплаты. В случае технических сбоев или ошибок можно обратиться к администраторам в чате или на электронную почту и файл будет вам отправлен. Условия отказа от заказа: Отказаться возможно в случае несоответсвия полученного файла его описанию на странице заказа. Возврат денежных средств осуществляется администраторами сайта по заявке в чате или на электронной почте в течении суток.
Похожие задания:
