Центральный Дом Знаний - Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по модулю "ЭЛЕКТРОТЕХНИКА" для с

Информационный центр "Центральный Дом Знаний"

Заказать учебную работу! Жми!



ЖМИ: ТУТ ТЫСЯЧИ КУРСОВЫХ РАБОТ ДЛЯ ТЕБЯ

      cendomzn@yandex.ru  

Наш опрос

Как Вы планируете отдохнуть летом?
Всего ответов: 903

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0


Форма входа

Логин:
Пароль:

Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по модулю "ЭЛЕКТРОТЕХНИКА" для с

по модулю "ЭЛЕКТРОТЕХНИКА" для специальностей 230100.62, 230101

СОДЕРЖАНИЕ:

Стр.

1. Содержание задания ............................. 4

2. Методические указания .......................... 5

3. Рекомендации по оформлению работы .............. 5

4. Пример расчета ................................. 6

5. Литература...................................... 11

6. Приложение 1. (Варианты заданий)................ 12


1. СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ

1.1. Дана электрическая цепь второго порядка, в которой происходит коммутация: подключение, отключение или переключение ветвей (активных или пассивных). В цепи действуют источники постоянных ЭДС и токов. Схемы цепей представлены на рис. 1-20. Параметры схем - в табл. 1.

В результате расчета схемы требуется определить токи в ветвях и напряжения на элементах или участках цепи. Задачу необходимо решить классическим методами. Построить временные диаграммы найденных переходных токов и напряжений. Для расчета графиков следует применять ЭВМ.

1.2. Для расчета и исследования частотных характеристик электрических цепей выбирается схема в соответствии с графом рис.21. Номер графа соответствует номеру группы на потоке. Включенные в схему элементы выбираются в соответствии с n по данным таблицы 2.

Параметры элементов имеют следующие значения:

R1 = (n + m)Ом, R2 = (n + m)*10E3 Ом, R3=n Ом,

R4 = n*10E4 Ом, R5 = 2*(n+m) Ом,

L = 10 n/m мГн, С = n*m 10E-2 мкФ, Rн = (n+m)*10E3 Ом.

Где: n - номер, под которым записана фамилия студента в журнале преподавателя; м - номер группы.

В нулевую ветвь включается источник, а в десятую- нагрузка.

Необходимо:

1. Найти входное сопротивление и входную проводимость цепи относительно зажимов источника. Раcсчитать их не менее чем на десяти частотах

2. Построить примерный график АЧХ U2/U1.

3. Найти комплексную передаточную функцию U2/U1, АЧХ и ФЧХ. Расчитать их на десяти частотах, включая 0 и бесконечность. Проверить совпадение характера качественно и точно построенной АЧХ.

4. Выполнить исследование зависимости АЧХ и ФЧХ от изменения параметров элементов. Исследование провести вначале качественно, а затем выполняя соответствующие расчеты.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

2.1. Задание получает каждый студент индивидуально в соответствии с таблицей 1.

2.2. После вычерчивания исходной схемы, соответствующей заданию, необходимо провести анализ коммутации, то есть определить топологию цепи до коммутации, после коммутации

и вычертить расчетные схемы для обоих случаев.

2.3. До выбора расчетного метода следует провести качественный анализ переходного процесса. Для этого составить характеристическое уравнение и определить его корни.

По положению корней на комплексной плоскости определить характер переходного процесса (апериодический, критический или колебательный). Для проверки числового значения корней следует характеристическое уравнение получить двумя методами, используя входное операторное сопротивление схемы и общий определитель системы.

2.4. Классический метод расчета следует первоначально применять для нахождения переменных состояния (ток через индуктивность и напряжение на емкости). В этом случае относительно просто определяются постоянные интегрирования, так как для их нахождения используются независимые начальные условия. В свою очередь независимые начальные условия определяются в результате расчета цепи до коммутации, а их производные в начальный момент времени находят без дифференцирования полной системы уравнений цепи.

3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОФОРМЛЕНИЮ РАБОТЫ

Работа выполняется на стандартных листах и должна содержать титульный лист. Необходимо привести все расчетные схемы , также рисунки с указанием корней на комплексной плоскости. При использовании ЭВМ приводятся тексты программ и результаты расчета. Распечатки с ЭВМ должны соответствовать стандартным форматам (должны быть разрезаны).

Для построения графиков требуется привести табличные значения переменных. Графики (временные диаграммы) полученных переменных изображаются на одном рисунке.

4. ПРИМЕР РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА

В цепи (рис.24) происходит коммутация. Параметры схемы следующие:

E = 150 В ; R1 = 10 Ом ; L = 4 мГн ;

R2 = 10 Ом ; C = 5 мкФ ; R3 = 5 Ом .

Требуется определить переходные токи i2(t), il(t), ic(t) и

переходные напряжения Uc(t), Ul(t). Задачу решить классическим методом.

Решение

1. Качественный анализ переходного процесса. Получим характеристическое уравнение и определим его корни. Входное операторное сопротивление схемы, согласно рис.25 имеет вид:

R2*p*L 1

Zвх(p) = R1 + -------- + --- = 0 (1)

R2 + p*L p*C

Из уравнения (1), имеем:

(R1 + R2)*L*C*p*p + (R1*R2*C + L)*p + R2 = 0 (2)

Или с учетом исходных данных, получим:

4E-8*p*p + 45E-5*p + 1 = 0 или (3)


p*p + 1.125E4*p + 25E6 = 0

Характеристическое уравнение можно также получить с помощью основного определителя системы, записанной для свободного режима (рис.25), например по методу контурных токов:

/

1 I d i11св di22св

i11*R1 + - I i11св dt + L ------- - L------ = 0

C I dt dt

/

(4)

di11св di22св

-L------ + i22св*R2 + L------ = 0

dt dt

Определитель системы (4) получим в виде:

I R1 + --- + p*L ; -p*L I

I p*C I

д(p)= I I = 0 (5)

I -p*L ; R2 + p*L I

Можно убедиться, что выражение, полученное этим способом, совпадает с уравнением (3), корни которого соответствует равны:

-1 -1

p1 = - 8200 c ; p2 = - 3050 c .

Расположение корней на комплексной плдоскости указано на рис.26. Следовательно, характер переходного процесса для всех переменных цепи будет апериодический.

Решение для переменных состояния пишем в виде:

/

I il(t) = i2св(t) + ilпр(t);

/ (6)

\

I Uc(t) = Ucсв(t) + Ucпр(t).

\


Принужденные составляющие определяются по расчетной схеме в установившемся режиме (рис.26)

ilпр = 0; Ucпр = 150 В. (7)

Запишем общее решение (6), с учетом (7) и найденных корней характеристического уравнения

-8200*t -3050*t

il(t) = А1*e + А2*e , А

(8)

-8200 -3030*t

Uc(t) = В1*e + B2e + 150, В

Для определения постоянных интегрирования определим независимые начальные условия путем расчета цепи до коммутации в установившемся режиме (рис.28):

E

il(0) = il(-0) = ----- = 10 А ,

R1+R3

(9)

E*R3

Uc(0) = Uc(-0) = ----- = 50 В

R1+R3

Определим зависимые начальные условия из общей системы при t = 0 для схемы после коммутации (рис.29)

/ ic(0) = i2(0) + il(0)

I

/ ic(0)*R1 + Uc(0) + i2(0)*R2 = E (10)

\

I ic(0)*R1 + Uc(0) + Ul(0) = E

\

Решение системы уравнений (10) с учетом (9) позволяет определить:

dUc I

ic(0) = C*--- I = 10 А,

dt I t=0


dil I

Ul(0) = L* --- I = 0 В.

dt I t=0

В итоге для определения постоянных интегрирования получаем две системы алгебраических уравнений: (.....)

Loading

Календарь

«  Май 2019  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031

Архив записей

Друзья сайта

  • Заказать курсовую работу!
  • Выполнение любых чертежей
  • Новый фриланс 24