Главная Коллекция "Otherreferats" Физика и энергетика Линейные цепи постоянного и синусоидального токов

Линейные цепи постоянного и синусоидального токов

Моделирование цепей постоянного и синусоидального токов с помощью Electronics Workbench. Расчет методом контурных токов. Определение проводимости ветвей. Проектирование источника вторичного электропитания. Выбор трансформатора, стабилитронов и диодов.

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	отчет по практике
Язык	русский
Дата добавления	19.07.2012
Размер файла	916,7 K

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

"ВЯТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

Факультет прикладной математики и телекоммуникаций

Кафедра радиоэлектронных средств

Отчет по практике

Выполнил:

Студент группы ТК-21 Черданцева У.О.

Проверил к. т. н. доцент Корепанов А.Г.

Киров 2012

Линейные цепи постоянного тока

Исходные данные:

R₁= 55 (Ом)

R₂= 80 (Ом)

R₃= 100 (Ом)

R₄= 40 (Ом)

R₅= 70 (Ом)

R₆= 120 (Ом)

E₂ = 25 (В)

Е₃ = 10 (В)

J_k₂ = 0 (А)

J_k₃ = 0,05 (А)

Моделирование цепей постоянного тока с помощью ELECTRONICS WORKBENCH.

Расчет методом контурных токов

1. Находим полные (собственные) сопротивления:

R₁₁ = R4 + R1 + R3 = 195

R22 = R2 + R1 + R6 = 255

R33 = R3 + R6 + R5 = 290

R12 = R21 = 55

R13 = R31 = 100

R23 = R32 = - 120

E11 = - 5

E22 = - 25

E33 = - 5

2. Составим систему, соответствующую методу контурных токов:

3. Преобразуем систему уравнений к матричному виду:

Подставим значения:

4. Находим токи в ветвях схемы:

I₁ = I₁₁ = 0.0817 (A)

I₂ = - I₂₂ - I₁₁ = 0.0842 (A)

I₃ = - I₃₃ - I₁₁ = 0.0333 (A)

I₄ = - I₂₂ + I₃₃ = 0.0552 (A)

I₅ = I₃₃ = - 0.115 (A)

I₆ = I₂₂ = 0.1702 (A)

Вывод: Выполненные расчеты по методу контурных токов совпали с моделированием в системе ELECTRONICS WORKBENCH.

Погрешность составляет ДI₃ = (0.03409 - 0.0333) /0.03409 = 0.2%

Линейные системы синусоидального тока

Исходные данные:

L₂ = 84 мГн.

L₃= 0 мГн

С₂ = 16 мкФ

С₃ = 30 мкФ

f = 150 Гц

e₁¹= 113 sin (wt + 338)

e₃¹= 56 sin (wt - 147)

Моделирование цепей постоянного тока с помощью ELECTRONICS WORKBENCH.

линейная цепь ток синусоидальный

Расчет методом узловых потенциалов

w = 2рf = 942

wL2 = 942*84*10^-3 = 79

Определим проводимости ветвей:

Запишем ЭДС в комплексной форме:

Уравнение по методу узловых потенциалов:

|80В

Токи в ветвях будут определяться следующим образом:

I₁ = 2.6 (А)

I₂ = 5.6 (А)

I₃ = 3,16 (А)

Вывод:

Выполненные расчеты по методу узловых потенциалов совпали с моделью в системе ELECTRONICS WORKBENCH. Погрешность составляет 5%

Исходные данные:

R=16 Ом

wL= 6 Ом

U=20sinwt + 20sin2wt,B

Найти i (t), I.

Моделирование схемы с помощью ELECTRONICS WORKBENCH.

Расчет

1.

I_m1= Z₁* V_m = 0.175*20 = 3.5

I₁= 3.5sin (wt - 81.7°)

2.
2wL = 12 Ом

Im1 = Z1* Vm = 0.099*20 = 1,98

I1 = 1,98sin (wt +59,6°)

i (t) = I1 + I2 = 3.5sin (wt - 81.7°) + 1,98sin (wt +59,6°)

Вывод:

Выполненные расчеты совпали с моделированием в системе ELECTRONICS WORKBENCH. Погрешность составляет 1.72%

Проектирование ИВЭП

Техническое задание:

а. параметры питающей сети U_ном=660 В, f_ном=50 Гц

б. параметры выходного напряжения U_ном1=36 В, I_ном1=1 А, k_ст1=2 %

U_ном2=24 В, I_ном2=0.1 А, k_ст2=15 %

в. требования к силовому трансформатору: броневой пластинчатый Ш1

г. требования к выпрямителю: трехфазный двухполупериодный выпрямитель

д. требования к фильтру: LR-фильтр, k_пульс=1 %

Выбор трансформатора

1) U₁=U₂=36 В - > (+20%) U₃=43.2 B - > (+10%) U₄=47.52 B - > (+2 B) U₅=49.52 B

I₁=I₂=1 A - > (+20%) I₃=2.2 A - > (+10%) I₄=I₅=2.42 A

2) U₁=U₂=24В - > (+20%) U₃=28.8 B - > (+10%) U₄=31.68 B - > (+2 B) U₅=33.68 B

I₁=I₂=0,1 A - > (+20%) I₃=0,12 A - > (+10%) I₄=I₅=0.132 A

Полная выходная мощность

P_вых=U_ном1*I_ном1+U_ном2*I_ном2=36*1+24*0,1=38.4 Вт

µ=0,7; cosц=0,9

Находим ток в первичной обмотке

I₁=P/µ*cosц*U₁=38.4/0,7*0,9*660=0,09 A

Расчет размер магнитопровода

S_ст*S_ок=P/4,44*f*B*j*k_o_к*k_ст=38.4/4,44*50*1,3*2,7*0,25*0,92=0.214 см²

Модель трансформатора - Ш1 25х40 S_ст=9.95 см², S_ок=15.58 см²

Находим сечения и диаметры проводов обмотки:

n₁=U₁*10⁴/4,44*f*B*S_ст*k_ст=660*10⁴/4,44*50*1,3*9.95*0,92=2499 (первичная обмотка)

n₂=U₂*10⁴/4,44*f*B*S_ст*k_ст=49.52*10⁴/4,44*50*1,3*9.95*0,92=188 (вторичная обмотка 1)

n₃=U₃*10⁴/4,44*f*B*S_ст*k_ст=33.68*10⁴/4,44*50*1,3*9.95*0,92=128 (вторичная обмотка 2)

S₁ = I₁/j = 0.09/2.7 = 0.03 мм²

S₂ = I₂/j = 2,42/2.7 = 0,89 мм²

S₃ = I₃/j = 0,132/2.7 = 0,04 мм²

d₁=m0,632*0,144 мм

d₂=m0,632*0,712мм

d₃=m0,632*0,166 мм

проверка условия физической вместимости трансформатора

3*10^-2

3*10^-2

3.54 ? 3.845 - подходит

Получение параметров трансформатора для моделирования в Micro CAP

Активные сопротивления обмоток:

Коэффициент трансформации

К_тр1 = U₂₁/U₁ = 36/660 = 0,05

К_тр2 = U₂₂/U₁ = 24/660 = 0,03

Индуктивности обмоток:

L₁ = 1мГн

L₂ = L₁*К_тр1 = 0,05мГн

L₃ = L₁*К_тр2 = 0,03мГн

Выбор диодов

1) U_5max=49,5*=85,7 B

I_5max=2,2*=3,8 A

Выбирается диод из справочника для выпрямителя В1:

Диод - 2Д202Д I_пр=5 А, U_обр_max=140 В, f=5 кГц

2) U_5max=33,68*=58,3 B

I_5max=0,132*=0,22 A

Выбирается диод из справочника для выпрямителя В2:

Диод - 2Д106А I_пр=0,3 А, U_обр_max=100 В, f=0,05 МГц

Расчет фильтров

K_пульс_вх= =1,73

q==173

1) R_н=U_вых/I_вых=43,2/2,2=19,6 Ом

R_ф=3*R_н=58,8 Ом R_фстанд = 62 Ом

P_ф=I²*R_ф=2,2²*62=300 Вт

L=

2) R_н=U₃/I₃=28.8/0.12=240 Ом

R_ф=3*R_н=720 Ом R_фстанд = 750 Ом

P_ф=I²*R_ф=0,12²*750=10.8 Вт

L=

Выбор стабилитронов

1) U_вых= 24 В, I_вых= 0,1 А, k_ст=15 %, R_н=240 Ом

I_ст=0,5*I_вых=0,05A, U_ст=24 В

КС512А U_ст=12 В, I_ст=67 мА, r_ст= 35Ом

R_б=0,2*R_н=0,2*240 = 48 Ом

Моделирование схемы в Micro-Cap

Дешифраторы

На практических занятиях я ознакомилась с принципом работы дешифраторов, исследовала влияния управляющих сигналов на работу дешифраторов и провела несколько экспериментов:

- исследование принципа работы дешифратора 3х8 в основном режиме;

- исследование принципа работы дешифратора 3х8 в режиме 2х4;

- исследование работы дешифратора в качестве демультиплексора;

- исследование дешифратора 3х8 с логической схемой на выходе;

- исследование микросхемы 74138;

- исследование микросхемы 74138 с помощью логического анализатора.

Задача 2. Разработайте и соберите при помощи Electronics Workbench схему дешифратора 4х16 на основе двух базовых дешифраторов 3х8. Убедитесь в правильности его функционирования.

Задача. Разработайте и соберите схему на основе базового дешифратора и элементов 2И-НЕ или 2И, реализующие заданную функцию F.

4. F = * \/ B

Временная диаграмма

Мультиплексоры

Ознакомилась с принципом работы мультиплексора, исследовала функциональные модули на основе мультиплексоров и провела несколько экспериментов:

1) исследование мультиплексора;

2) исследование мультиплексора с помощью генератора слов;

3) реализация заданной функции с помощью мультиплексора;

4) исследование мультиплексора 74153.

Задача 1. Разработать и собрать схему на основе мультиплексора 8х1, реализующую заданную логическую функцию Y.

2. Y = * \/ C*\/

A

B

C

F

0

0

0

1

0

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

0

1

1

1

0

Выводы: ознакомилась с принципом работы дешифраторов, мультиплексоров.

Размещено на Allbest.ru

отчет по практике "Линейные цепи постоянного и синусоидального токов" скачать

Подобные документы

Линейные электрические цепи
Решение задач: линейные электрические цепи постоянного и синусоидального тока и трехфазные электрические цепи синусоидального тока. Метод контурных токов и узловых потенциалов. Условия задач, схемы электрических цепей, поэтапное решение и проверка.

курсовая работа [86,5 K], добавлен 23.10.2008
Указания к выполнению контрольных работ
Уравнение для вычисления токов ветвей по законам Кирхгофа. Определение токов в ветвях схемы методом контурных токов и узловых потенциалов. Построение потенциальной диаграммы для указанного контура. Расчет линейной цепи синусоидального переменного тока.

методичка [6,9 M], добавлен 24.10.2012
Расчет электрической цепи постоянного тока
Расчет значения токов ветвей методом уравнений Кирхгофа, токов в исходной схеме по методу контурных токов и узловых напряжений. Составление уравнений и вычисление общей и собственной проводимости узлов. Преобразование заданной схемы в трёхконтурную.

контрольная работа [254,7 K], добавлен 24.09.2010
Однофазные электрические цепи синусоидального тока
Определение синусоидального тока в ветвях однофазных электрических цепей методами контурных токов и узловых напряжений. Составление уравнения по II закону Кирхгофа для контурных токов. Построение графика изменения потенциала по внешнему контуру.

контрольная работа [270,7 K], добавлен 11.10.2012
Анализ сложных электрических цепей постоянного тока и однофазного переменного тока
Анализ электрических цепей постоянного тока. Расчёт токов с помощью законов Кирхгофа. Расчёт токов методом контурных токов. Расчёт токов методом узлового напряжения. Исходная таблица расчётов токов. Потенциальная диаграмма для контура с двумя ЭДС.

курсовая работа [382,3 K], добавлен 02.10.2008
Методы расчета цепей постоянного тока
Разветвленная цепь с одним источником электроэнергии. Определение количества уравнений, необходимое и достаточное для определения токов во всех ветвях схемы по законам Кирхгофа. Метод контурных токов. Символический расчет цепи синусоидального тока.

контрольная работа [53,2 K], добавлен 28.07.2008
Расчет цепей постоянного тока
Составление по данной схеме на основании законов Кирхгофа уравнений, необходимых для определения всех токов. Определение токов всех ветвей методом контурных токов. Расчет потенциалов узлов, построение графика зависимости мощности, выделяемой на резисторе.

контрольная работа [697,6 K], добавлен 28.11.2010
Линейные электрические цепи постоянного и синусоидального тока
Методика и основные этапы определения токов всех ветвей схемы, используя МКТ, МУП, а также тока в выделенной ветви, используя МЭГi, МЭГu. Порядок проверки баланса мощностей. Схемы в EWB или Ms для измерения токов ветвей, напряжений на элементах.

курсовая работа [156,3 K], добавлен 26.01.2011
Расчет сложной электрической цепи постоянного тока
Расчет значений тока во всех ветвях сложной цепи постоянного тока при помощи непосредственного применения законов Кирхгофа и метода контурных токов. Составление баланса мощности. Моделирование заданной электрической цепи с помощью Electronics Workbench.

контрольная работа [32,6 K], добавлен 27.04.2013
Исследование цепей постоянного и переменного тока
Расчет линейных электрических цепей постоянного тока, определение токов во всех ветвях методов контурных токов, наложения, свертывания. Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Анализ электрического состояния линейных цепей переменного тока.

курсовая работа [351,4 K], добавлен 10.05.2013

Другие документы, подобные "Линейные цепи постоянного и синусоидального токов"

весь список подобных работ

скачать работу можно здесь

сколько стоит заказать работу?

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

Линейные цепи постоянного и синусоидального токов

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Линейные цепи постоянного тока

Исходные данные:

R1 = 55 (Ом)

R2 = 80 (Ом)

R3 = 100 (Ом)

R4 = 40 (Ом)

R5 = 70 (Ом)

R6 = 120 (Ом)

E2 = 25 (В)

Е3 = 10 (В)

Jk2 = 0 (А)

Jk3 = 0,05 (А)

Моделирование цепей постоянного тока с помощью ELECTRONICS WORKBENCH.

Расчет методом контурных токов

1. Находим полные (собственные) сопротивления:

R11 = R4 + R1 + R3 = 195

R22 = R2 + R1 + R6 = 255

R33 = R3 + R6 + R5 = 290

R12 = R21 = 55

R13 = R31 = 100

R23 = R32 = - 120

E11 = - 5

E22 = - 25

E33 = - 5

2. Составим систему, соответствующую методу контурных токов:

3. Преобразуем систему уравнений к матричному виду:

Подставим значения:

4. Находим токи в ветвях схемы:

I1 = I11 = 0.0817 (A)

I2 = - I22 - I11 = 0.0842 (A)

I3 = - I33 - I11 = 0.0333 (A)

I4 = - I22 + I33 = 0.0552 (A)

I5 = I33 = - 0.115 (A)

I6 = I22 = 0.1702 (A)

Вывод: Выполненные расчеты по методу контурных токов совпали с моделированием в системе ELECTRONICS WORKBENCH.

Погрешность составляет ДI3 = (0.03409 - 0.0333) /0.03409 = 0.2%

Линейные системы синусоидального тока

Исходные данные:

L2 = 84 мГн.

L3 = 0 мГн

С2 = 16 мкФ

С3 = 30 мкФ

f = 150 Гц

e11 = 113 sin (wt + 338)

e31 = 56 sin (wt - 147)

Моделирование цепей постоянного тока с помощью ELECTRONICS WORKBENCH.

Расчет методом узловых потенциалов

w = 2рf = 942

wL2 = 942*84*10-3 = 79

Определим проводимости ветвей:

Запишем ЭДС в комплексной форме:

Уравнение по методу узловых потенциалов:

|80В

Токи в ветвях будут определяться следующим образом:

I1 = 2.6 (А)

I2 = 5.6 (А)

I3 = 3,16 (А)

Вывод:

Выполненные расчеты по методу узловых потенциалов совпали с моделью в системе ELECTRONICS WORKBENCH. Погрешность составляет 5%

Исходные данные:

R=16 Ом

wL= 6 Ом

U=20sinwt + 20sin2wt,B

Найти i (t), I.

Моделирование схемы с помощью ELECTRONICS WORKBENCH.

Расчет

1.

Im1 = Z1* Vm = 0.175*20 = 3.5

I1 = 3.5sin (wt - 81.7°)

2.

2wL = 12 Ом

Im1 = Z1* Vm = 0.099*20 = 1,98

I1 = 1,98sin (wt +59,6°)

i (t) = I1 + I2 = 3.5sin (wt - 81.7°) + 1,98sin (wt +59,6°)

Вывод:

Выполненные расчеты совпали с моделированием в системе ELECTRONICS WORKBENCH. Погрешность составляет 1.72%

Проектирование ИВЭП

Техническое задание:

R₁= 55 (Ом)

R₂= 80 (Ом)

R₃= 100 (Ом)

R₄= 40 (Ом)

R₅= 70 (Ом)

R₆= 120 (Ом)

E₂ = 25 (В)

Е₃ = 10 (В)

J_k₂ = 0 (А)

J_k₃ = 0,05 (А)

R₁₁ = R4 + R1 + R3 = 195

I₁ = I₁₁ = 0.0817 (A)

I₂ = - I₂₂ - I₁₁ = 0.0842 (A)

I₃ = - I₃₃ - I₁₁ = 0.0333 (A)

I₄ = - I₂₂ + I₃₃ = 0.0552 (A)

I₅ = I₃₃ = - 0.115 (A)

I₆ = I₂₂ = 0.1702 (A)

Погрешность составляет ДI₃ = (0.03409 - 0.0333) /0.03409 = 0.2%

L₂ = 84 мГн.

L₃= 0 мГн

С₂ = 16 мкФ

С₃ = 30 мкФ

e₁¹= 113 sin (wt + 338)

e₃¹= 56 sin (wt - 147)

wL2 = 9428410^-3 = 79

I₁ = 2.6 (А)

I₂ = 5.6 (А)

I₃ = 3,16 (А)

I_m1= Z₁* V_m = 0.175*20 = 3.5

I₁= 3.5sin (wt - 81.7°)

а. параметры питающей сети U_ном=660 В, f_ном=50 Гц

б. параметры выходного напряжения U_ном1=36 В, I_ном1=1 А, k_ст1=2 %

U_ном2=24 В, I_ном2=0.1 А, k_ст2=15 %

д. требования к фильтру: LR-фильтр, k_пульс=1 %

1) U₁=U₂=36 В - > (+20%) U₃=43.2 B - > (+10%) U₄=47.52 B - > (+2 B) U₅=49.52 B

I₁=I₂=1 A - > (+20%) I₃=2.2 A - > (+10%) I₄=I₅=2.42 A

2) U₁=U₂=24В - > (+20%) U₃=28.8 B - > (+10%) U₄=31.68 B - > (+2 B) U₅=33.68 B

I₁=I₂=0,1 A - > (+20%) I₃=0,12 A - > (+10%) I₄=I₅=0.132 A

P_вых=U_ном1I_ном1+U_ном2I_ном2=361+240,1=38.4 Вт

I₁=P/µcosцU₁=38.4/0,70,9660=0,09 A

S_стS_ок=P/4,44f*Bjk_o_кk_ст=38.4/4,44501,32,70,250,92=0.214 см²

Модель трансформатора - Ш1 25х40 S_ст=9.95 см², S_ок=15.58 см²

n₁=U₁10⁴/4,44fBS_стk_ст=66010⁴/4,44501,39.950,92=2499 (первичная обмотка)

n₂=U₂10⁴/4,44fBS_стk_ст=49.5210⁴/4,44501,39.950,92=188 (вторичная обмотка 1)

n₃=U₃10⁴/4,44fBS_стk_ст=33.6810⁴/4,44501,39.950,92=128 (вторичная обмотка 2)

S₁ = I₁/j = 0.09/2.7 = 0.03 мм²

S₂ = I₂/j = 2,42/2.7 = 0,89 мм²

S₃ = I₃/j = 0,132/2.7 = 0,04 мм²

d₁=m0,632*0,144 мм

d₂=m0,632*0,712мм

d₃=m0,632*0,166 мм

3*10^-2

3*10^-2

К_тр1 = U₂₁/U₁ = 36/660 = 0,05

К_тр2 = U₂₂/U₁ = 24/660 = 0,03

L₁ = 1мГн

L₂ = L₁*К_тр1 = 0,05мГн

L₃ = L₁*К_тр2 = 0,03мГн

1) U_5max=49,5*=85,7 B

I_5max=2,2*=3,8 A

Диод - 2Д202Д I_пр=5 А, U_обр_max=140 В, f=5 кГц

2) U_5max=33,68*=58,3 B

I_5max=0,132*=0,22 A

Диод - 2Д106А I_пр=0,3 А, U_обр_max=100 В, f=0,05 МГц

K_пульс_вх= =1,73