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 14.05.2010Применение методов наложения, узловых и контурных уравнений для расчета линейных электрических цепей постоянного тока. Построение потенциальной диаграммы. Определение реактивных сопротивлений и составление баланса мощностей для цепей переменного тока.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 29.07.2013Что такое нелинейные цепи и нелинейный элемент. Классификация нелинейных элементов, параметры и некоторые схемы замещения. Методы расчёта нелинейных цепей постоянного тока. Графический способ расчета цепей с применением кусочно-линейной аппроксимации.
реферат [686,7 K], добавлен 28.11.2010Анализ электрического состояния линейных и нелинейных электрических цепей постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом контурных токов. Расчет однофазных цепей переменного тока. Уравнение мгновенного значения тока источника, баланс мощности.
реферат [1,3 M], добавлен 05.11.2012Расчет 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 10.05.2013Анализ и расчет линейных электрических цепей постоянного тока. Первый закон Кирхгоффа. Значение сопротивления резисторов. Составление баланса мощностей. Расчет линейных электрических однофазных цепей переменного тока. Уравнение гармонических колебаний.
реферат [360,6 K], добавлен 18.05.2014Расчет линейной электрической цепи постоянного тока, а также электрических цепей однофазного синусоидального тока. Определение показаний ваттметров. Вычисление линейных и фазных токов в каждом трехфазном приемнике. Векторные диаграммы токов и напряжений.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.10.2013Расчет цепей при замкнутом и разомкнутом ключах. Определение переходных тока и напряжения в нелинейных цепях до и после коммутации с помощью законов Кирхгофа. Расчет длинных линий и построение графиков токов при согласованной и несогласованной нагрузке.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 13.07.2013Общий анализ линейных электрических цепей постоянного и синусоидального тока в установившемся режиме. Изучение трехфазных цепей при различных схемах соединения нагрузки. Правила расчета мощности и тока для соединения с несинусоидальным источником.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 05.07.2014Анализ электрического состояния цепей постоянного или переменного тока. Системы уравнений для определения токов во всех ветвях схемы на основании законов Кирхгофа. Исследование переходных процессов в электрических цепях. Расчет реактивных сопротивлений.
курсовая работа [145,0 K], добавлен 16.04.2009Расчет эквивалентных параметров цепей переменного тока. Применение символического метода расчета цепей синусоидального тока. Проверка баланса мощностей. Исследование резонансных явлений в электрических цепях. Построение векторных топографических диаграмм.
контрольная работа [1,4 M], добавлен 09.02.2013
