Расчет линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей
Исследование и изучение методов расчета цепей постоянного и синусоидального питающего напряжения, переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами, нелинейных и магнитных цепей, в также симметричных трехфазных цепей.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.05.2017 |
| Размер файла | 751,8 K |
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 АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Омский государственный университет
путей сообщения»
Расчет линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей
Омск 2017
Введение
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. синусоидальный напряжение электрический магнитный
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.
1. Задание
1. В цепи ([1], рис. 1, схемы 1 - 30) источники ЭДС Е заданы в вольтах, источники тока J - в амперах, сопротивления r - в омах.
Размещено на http://www.allbest.ru/
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 ([1], 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.
Номер схемы соответствует второй цифре номера варианта, номер строки в таблице параметров схемы - первой цифре номера варианта.
Рисунок 2 - Исследуемая схема
Таблица 1.1 - Исходные данные для решения
|
Номер Строки |
U |
f |
r1 |
r2 |
r3 |
L1 |
L2 |
L3 |
C1 |
C2 |
||
|
В |
град |
Гц |
Ом |
мГн |
мкФ |
|||||||
|
5 |
230 |
-20 |
100 |
25 |
20 |
15 |
66 |
54 |
31 |
74 |
106 |
3. Рассчитать симметричную трехфазную цепь ([2], рис. 3). Найти токи в линии и в фазах нагрузки, составить баланс мощностей, построить векторную диаграмму токов и напряжений.
Рисунок 3 - Обобщенная исследуемая схема
Таблица 1.2 - Исходные данные для формирования заданной схемы
|
Номера ваттметров W |
Положение ключа |
|||
|
K1 |
K2 |
K3 |
||
|
1;2 |
З |
Р |
З |
Таблица 1.3 - Параметры элементов схемы замещения и значение приложенного напряжения
|
Предпоследняя цифра шифра |
Напряжение, В |
Сопротивление элементов схемы замещения, Ом |
|||||
|
xC |
|||||||
|
5 |
? |
220 |
4 |
12 |
12 |
36 |
4. В цепи с одним накопителем энергии ([3], рис. 4) в переходном режиме классическим методом определить законы изменения токов в ветвях и напряжений на конденсаторе uC или индуктивности uL, 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
2. Методы расчета электрических цепей постоянного тока
Решение задачи № 1:
Дано: r1 = 8 Ом, r2 = 2 Ом, r4 = 10 Ом, r5= 5 Ом, r6 = 5 Ом, E1= 25 В, E2= 10 В, E3 = 5 В, J = 6 А. Уравнения, составленные по законам Кирхгофа:
= J = 6 A
= = 23 Ом
= 7 Ом
Ом
Ом
Ом
= 25 В
= 5 В
Решаем с помощью метода Крамера.
A
A
Решение методом узловых потенциалов:
1) Собственные проводимости узлов.
См
2) Общие проводимости узлов.
3) Узловые токи.
A
Баланс мощностей:
3. Расчет цепи синусоидального тока
Решение задачи №2
, A
Баланс мощностей:
4. Расчет симметричной трехфазной цепи при синусоидальном питающем напряжении
Решение задачи №3:
Баланс мощностей:
5. 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. ЗНУ (К замкнут)
при t = 0+
(2)
(3)
3) Определение принужденных составляющих. Это установившийся режим после коммутации (К замкнут)
3) Составляем характеристическое уравнение и определяем его корни.
4) Свободные составляющие
при t=0+
Заключение
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
Исследование и расчет цепей синусоидального и постоянного тока. Нахождение линейных однофазных цепей при несинусоидальном питающем напряжении. Исследование и применение методов расчета трехфазной цепи. Задача на определение параметров четырехполюсника.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.02.2013Методы расчета линейных электрических цепей при постоянных и синусоидальных напряжениях и токах. Расчет однофазных и трехфазных цепей при несинусоидальном питающем напряжении. Исследование трехфазной цепи, соединенной звездой; четырехполюсники.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 09.02.2013Расчет линейных электрических цепей постоянного тока. Расчет однофазных и трехфазных линейных электрических цепей переменного тока. Определение токов во всех ветвях схемы на основании законов Кирхгофа. Метод контурных токов. Баланс мощностей цепи.
курсовая работа [876,2 K], добавлен 27.01.2013Изучение общей методики расчета линейной электрической цепи постоянного тока, содержащей независимый источник электродвижущей силы. Описательная характеристика разветвленных электрических цепей однофазного синусоидального и несинусоидального тока.
методичка [342,2 K], добавлен 01.12.2015Анализ основных методов расчёта линейных электрических цепей постоянного тока. Определение параметров четырёхполюсников различных схем и их свойства. Расчет электрической цепи синусоидального тока сосредоточенными параметрами при установившемся режиме.
курсовая работа [432,3 K], добавлен 03.08.2017Классический и операторный метод расчета переходных процессов в линейных электрических цепях. Основные сведения о переходных процессах в линейных электрических цепях. Общий алгоритм расчета переходных процессов в цепях первого и второго порядка.
курс лекций [1,6 M], добавлен 31.05.2010Классификация воздействий в электрических цепях. Анализ линейных электрических цепей при гармонических воздействиях. Анализ параллельной цепи переменного тока. Напряжения, сопротивления и проводимости.
реферат [160,7 K], добавлен 07.04.2007Моделирование переходных процессов в элементарных звеньях радиотехнических цепей. Спектральные преобразования входных и выходных сигналов в элементарных звеньях радиотехнических цепей. Расчет и исследование электрических фильтров второго порядка.
дипломная работа [4,0 M], добавлен 24.06.2013Расчеты переходных процессов в линейных электрических цепях со сосредоточенными параметрами и определение искомого напряжения на отдельном элементе схемы классическим и операторным методом. Построение графика в имитационном режиме WorkBench по этапам.
курсовая работа [59,9 K], добавлен 17.04.2011Экспериментальное и расчетное определение эквивалентных параметров цепей переменного тока, состоящих из различных соединений активных, реактивных и индуктивно связанных элементов. Применение символического метода расчета цепей синусоидального тока.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 07.02.2013Основы метода контурных токов. Решение системы контурных уравнений. Теорема взаимности. Свойства резистивных цепей и область их применения. Режим постоянного тока в электрических цепях. Понятие магазина затухания. Особенности реактивных элементов цепи.
реферат [88,5 K], добавлен 12.03.2009Метод уравнений Кирхгофа и расчет режима простейших цепей методом сворачивания или свертки. Способ наложение и теорема об эквивалентном генераторе. Передача мощности от активного двухполюсника в нагрузку. Соответствующие преобразования структуры цепи.
реферат [1,3 M], добавлен 24.11.2010Суть классического метода расчёта для мгновенных значений всех токов цепи и напряжений на реактивных элементах после коммутации. Операторный метод расчёта для тока в катушке индуктивности, принцип действия синусоидального закона в переходном процессе.
курсовая работа [226,8 K], добавлен 07.06.2010- Методы расчета линейных электрических цепей при импульсном воздействии. Спектральный анализ сигналов
Выполнение качественного анализа переходных процессов напряжений и токов на реактивных элементах, их расчет классическим и операторным методами. Вычисление и построение графика спектральной плотности амплитуд прямоугольного импульса и искомой переменной.
курсовая работа [351,7 K], добавлен 27.01.2010 Характеристика основных вопросов, связанных с частотными характеристиками электроцепей ОУ. Передаточные функции активных цепей и каскадно-развязанных структур. Функция чувствительности частотных характеристик электрических цепей, селективные устройства.
реферат [134,3 K], добавлен 25.04.2009Постоянный и переменный электрический ток. Закон Ома для участка и полной цепи. Работа и мощность электрического тока. Активная и реактивная мощность трехфазных цепей. Переходные процессы в линейных электрических цепях. Составные и полевые транзисторы.
шпаргалка [480,2 K], добавлен 04.05.2015Краткий обзор коммутационных устройств ручного управления. Разработка кнопки для коммутации электрических цепей постоянного и переменного тока низкой частоты: определение контактного усилия, переходного сопротивления и температур локального перегрева.
контрольная работа [39,8 K], добавлен 29.08.2010Составление баланса мощностей для электрической схемы. Расчет сложных электрических цепей постоянного тока методом наложения токов и методом контурных токов. Особенности второго закона Кирхгофа. Определение реальных токов в ветвях электрической цепи.
лабораторная работа [271,5 K], добавлен 12.01.2010Расчёт и исследование электрических цепей при переходных процессах: до коммутации; установившийся режим; переходной процесс; график. Особенности применения классического и операторного метода при решении задач. Вид характерного уравнения с неизвестным.
контрольная работа [335,6 K], добавлен 26.01.2011Определение значений производных в электрических цепях. Составление операторных схем замещения в переходных процессах. Входные и выходные характеристики транзистора. Графический расчет простейшего усилительного каскада транзистора с общим эмиттером.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 07.08.2013
