Расчет линейных и нелинейных электрических цепей
Исследование и изучение методов расчета цепей постоянного и синусоидального тока. Определение переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами, нелинейных и магнитных цепей, а также симметричных трехфазных цепей.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.02.2019 |
| Размер файла | 1,8 M |
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/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расчет линейных и нелинейных электрических цепей
Введение
трехфазный синусоидальный ток электрический
Теория линейных электрических цепей является основной теоретической базой, используемой во многих специальных дисциплинах при подготовке инженеров по электротехническим специальностям.
В цепях постоянного тока рассматриваются методы расчета разветвленных цепей, применение законов Ома и Кирхгофа, составление баланса мощностей и построение потенциальной диаграммы.
В цепях синусоидального тока приводятся рекомендации по применению символического метода расчета, проводится анализ цепи при наличии индуктивно связанных катушек, рассматриваются явления резонансов, составления баланса мощностей и построение векторных диаграмм.
Переходные процессы сопровождают переход электрической цепи или системы из одного установившегося состояния в другое и возникают при любых изменениях параметров электрических цепей. Мгновенные изменения параметров называют коммутациями. Наиболее распространенными коммутациями являются включения или выключения электрических цепей в целом или отдельных их участков.
В реальных условиях многие переходные процессы сопровождаются возникновением электрической дуги. В основном это случаи размыкания электрических цепей с накопленной в индуктивностях и емкостях электромагнитной энергией.
Задание
1. В цепи (рис. 1) источники ЭДС Е заданы в вольтах, источники тока J - в амперах, сопротивления r - в омах.
Рисунок 1. Исследуемая схема
Требуется определить:
1) потенциалы узлов;
2) токи ветвей - методами контурных токов и узловых потенциалов;
3) проверить баланс мощностей.
2. В электрической цепи (рис. 2) с входным напряжением выполнить следующее:
1) определить комплексное входное сопротивление;
2) найти комплексные действующие значения тока во всех ветвях схемы, записать выражения для мгновенных значений тока;
3) составить баланс мощностей;
4) рассчитать модули действующего значения напряжения на всех элементах цепи. Построить топографическую векторную диаграмму напряжений.
Параметры схем заданы в табл. 1.
Номер схемы соответствует второй цифре номера варианта, номер строки в таблице параметров схемы - первой цифре номера варианта.
Рисунок 2. Исследуемая схема
Таблица 1. Исходные данные для решения
|
Номер Строки |
U |
f |
r1 |
r2 |
r3 |
L1 |
L2 |
L3 |
C1 |
C2 |
||
|
В |
град |
Гц |
Ом |
мГн |
мкФ |
|||||||
|
4 |
160 |
60 |
60 |
8 |
13 |
17 |
49 |
38 |
24 |
220 |
187 |
3. Рассчитать симметричную трехфазную цепь (рис. 1.3). Найти токи в линии и в фазах нагрузки, составить баланс мощностей, построить векторную диаграмму токов и напряжений.
Рисунок 3. Обобщенная исследуемая схема
Таблица 2. Исходные данные для формирования заданной схемы
|
Номера ваттметров W |
Положение ключа |
|||
|
K1 |
K2 |
K3 |
||
|
1; 2 |
З |
З |
P |
Таблица 3. Параметры элементов схемы замещения и значение приложенного напряжения
|
Предпоследняя цифра шифра |
Напряжение, В |
Сопротивление элементов схемы замещения, Ом |
|||||
|
xC |
|||||||
|
4 |
380 |
5 |
15 |
9 |
30 |
4. В цепи с одним накопителем энергии (рис. 4) в переходном режиме классическим методом определить законы изменения токов и напряжений указанных на схеме, если в цепи действует источник постоянного напряжения (тока). Построить графики изменения двух рассчитанных функций.
Рисунок 4. Схема для расчета переходного процесса в цепи первого порядка
1. Методы расчета электрических цепей постоянного тока
Решение задачи №1:
Дано: r1 = r3 = r4 = 5 Ом, r2 = 4 Ом, r5= 10 Ом, E1= 5 В, E2= 10 В,
E3 = E4 = 20 В, J = 10 А.
Уравнения, составленные по законам Кирхгофа:
Решение методом контурных токов:
1) Собственные сопротивления контуров.
2) Общие сопротивления контуров.
3) Контурные ЭДС.
Решение методом узловых потенциалов:
1) Собственные проводимости узлов.
2) Общие проводимости узлов.
3) Узловые токи.
Баланс мощностей:
2. Расчет цепи синусоидального тока
Решение задачи №2
Баланс мощностей:
Рисунок 5. Векторная диаграмма
3. Расчет симметричной трехфазной цепи при синусоидальном питающем напряжении
Решение задачи №3:
Баланс мощностей:
Рисунок 6. Векторная диаграмма
4. Расчет переходных процессов в электрических цепях постоянного тока
Решение задачи №4
1) Находим независимые начальные условия (К разомкнут). Это установившийся режим до коммутации
2) ДУ в момент коммутации (К замкнут)
3) Определение принужденных составляющих. Это установившийся режим после коммутации (К замкнут)
4) Составляем характеристическое уравнение и определяем его корни (К размыкается)
5) Свободные составляющие
Рисунок 7. Графики изменения тока и напряжения на конденсаторе
Заключение
трехфазный синусоидальный ток электрический
Электромагнитные устройства, электрические машины, информационные микромашины являются основными элементами современных устройств бытовой техники, промышленных силовых и информационных электротехнических изделий. Поэтому необходимо хорошо разбираться хотя бы в основах электроники.
Закончив курс электротехники, мы научились рассчитывать различной сложности электрические схемы, познакомились с различными возможностями устройства электрических цепей, дополнили школьные знания физики новыми.
Библиографический список
1. Тэттэр А.Ю. Режимы постоянного и синусоидального тока в линейных электрических цепях: Учебное пособие / А.Ю. Тэттэр, Т.В. Ковалева, А.В. Пономарев/ Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2014. 180 с.
2. Тэттэр А.Ю. Периодические режимы однофазных и трехфазных электрических цепей: Учебное пособие / А.Ю. Тэттэр, В.Т. Черемисин, Т.В. Ковалева и др./ Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2013. 132 с.
3. Кузнецов А.А. Переходные процессы в линейных электрических цепях: Учебное пособие / А.А. Кузнецов, А.В. Пономарев, А.Ю. Тэттэр / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2014. 103 с.
4. СТП ОмГУПС-1.2-2005. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Общие требования и правила оформления текстовых доку-ментов / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2005. 29 с.
5. СТП ОмГУПС-1.6-02. Работы студенческие учебные и выпускные квалификационные. Основные правила выполнения электрических схем / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2002. 11 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Анализ состояния однофазных и трехфазных электрических цепей переменного тока. Исследование переходных процессов, составление баланса мощностей, построение векторных диаграмм для цепей.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 23.10.2014Расчет электрических цепей переменного тока и нелинейных электрических цепей переменного тока. Решение однофазных и трехфазных линейных цепей переменного тока. Исследование переходных процессов в электрических цепях. Способы энерго- и материалосбережения.
курсовая работа [510,7 K], добавлен 13.01.2016Общие теоретические сведения о линейных и нелинейных электрических цепях постоянного тока. Сущность и возникновение переходных процессов в них. Методы проведения и алгоритм расчета линейных одно- и трехфазных электрических цепей переменного тока.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 01.02.2012Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока, однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока. Переходные процессы в электрических цепях. Комплектующие персонального компьютера.
курсовая работа [393,3 K], добавлен 10.01.2016Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Расчет однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока. Переходные процессы в электрических цепях, содержащих конденсатор и сопротивление.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 14.05.2010Анализ состояния цепей постоянного тока. Расчет параметров линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока графическим методом. Разработка схемы и расчет ряда показателей однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока.
курсовая работа [408,6 K], добавлен 13.02.2015Решение линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока, однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока. Схема замещения электрической цепи, определение реактивных сопротивлений элементов цепи. Нахождение фазных токов.
курсовая работа [685,5 K], добавлен 28.09.2014Мгновенные значения величин. Векторная диаграмма токов и топографическая диаграмма напряжений. Расчет показателей ваттметров, напряжения между заданными точками. Анализ переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами.
реферат [414,4 K], добавлен 30.08.2012Основные законы электрических цепей. Освоение методов анализа электрических цепей постоянного тока. Исследование распределения токов и напряжений в разветвленных электрических цепях постоянного тока. Расчет цепи методом эквивалентных преобразований.
лабораторная работа [212,5 K], добавлен 05.12.2014Расчет линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Определение реактивного сопротивления элементов, составление баланса активных и реактивных мощностей с целью исследования переходных процессов в одно- и трехфазных электрических цепях.
контрольная работа [8,2 M], добавлен 14.05.2010