Размещено на http: //www. allbest. ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования

«Омский государственный университет

путей сообщения»

(ОмГУПС (ОмИИТ))

Кафедра «Теоретическая электротехника»

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине «Электротехника» ИНМВ. 400008. 000 ПЗ

Расчет линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей

Студент гр. 25И А.С. Тикибаев

Руководитель - доцент кафедры ТЭ

Н.В. Пашкова

Омск 2017



Реферат

УДК 621.3

Курсовая работа содержит 21 страницы, 11 рисунков, 3 таблицы, 5 источника.

Линейная электрическая схема, расчетная схема замещения, синусоидальные токи и напряжения, однофазные и трехфазные цепи, симметричная трехфазная цепь, переходные процессы, временные и векторные диаграммы. линейный электрический цепь синусоидальный

Объектом исследования являются линейные и нелинейные электрические и магнитные цепи.

Цель работы - исследование и изучение методов расчета цепей постоянного и синусоидального тока, переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами, нелинейных и магнитных цепей, симметричных трехфазных цепей.

Используются аналитические и графические методы исследования.

Рассмотрены методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей при постоянных и синусоидальных питающих напряжениях в установившихся и переходных режимах, а симметричных трехфазных цепей.

Содержание

• Реферат
• Введение
• 1. Задание на курсовую работу
• 2. Методы расчета электрических цепей постоянного тока
• 3. Расчет цепи синусоидального тока
• 4. Расчет симметричной трехфазной цепи при синусоидальном питающем напряжении
• 5. Расчет переходных процессов в электрических цепях постоянного тока
• Заключение
• Библиографический список


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.

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 на курсовую работу

ЗАДАНИЕ

студенту гр. 25-и Тикибаеву А. С.

на курсовую работу по теме:

«Расчет установившихся и переходных процессов в

линейных электрических цепях».

Вариант 8.

1. В цепи ([1], рис. 2.31, схемы 1 - 30) 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 ([1], рис. 3.22) 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.3.1 [1].

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
8	150	50	80	7	17	12	30	15	37	92	210

3. Рассчитать симметричную трехфазную цепь ([2], рис. 2.16). 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
3;4	З	З	P

Таблица 1.3 Параметры элементов схемы замещения и значение приложенного напряжения

Предпоследняя цифра шифра	Напряжение, В	Сопротивление элементов схемы замещения, Ом
				xC
2	-	220	5	12	9	30

4. В цепи с одним накопителем энергии ([3], рис. 45) 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 = 5 Ом, r₂ = 4 Ом, r₃ = 5 Ом,

r₄ = 5 Ом, r₅= 10 Ом, E₁= 5 В,

E₂= 10 В, E₃ = 20 В, E₄ = 20 В, J = 10 А.

Уравнения, составленные по законам Кирхгофа:



Решение методом контурных токов:

I44 = J = 10 A r11 = r1 + r4 + r5= 20 Ом

r22 = r2 + r4 = 9 Ом r33 = r5 + r3 + r2 = 19 Ом

r12 = r21 = r4 = 5 Ом r13 = r31 = r5 =10 Ом

r23 = r32 = -r2 = -4 Ом r14 = -r5 = -10 Ом

r24 = r2 = 4 Ом r34 = -r5 - r2 = -14 Ом E11 = -E1 = -5 В

E22 = E4 + E2 = 30 В E33 = -E3 - E2 = -30 В

A

A

A



Решение методом узловых потенциалов:

1) Собственные проводимости узлов.

2) Общие проводимости узлов.

3) Узловые токи.



Баланс мощностей:

3. Расчет цепи синусоидального тока

Решение задачи №2

В

Рисунок 5 Схема



Баланс мощностей:



4. Расчет симметричной трехфазной цепи при синусоидальном питающем напряжении

Решение задачи №3:

Рисунок 6 Схема

;

Баланс мощностей:



Вычислим показания ваттметров:

Для построения векторной диаграммы вычислим напряжение на элементах цепи:

Рисунок 7 Векторная диаграмма



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 (К замкнут)

Закон Кирхгофа:



3) Определение принужденных составляющих. Это установившийся режим после коммутации (замкнут)

4) Составляем характеристическое уравнение и определяем его корни

5) Свободные составляющие



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

...