Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное образовательное учреждение

“Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова”

Технический институт

Кафедра теоретических основ электротехники

Факультет радиотехники и электроники

Курсовая работа

по дисциплине теоретические основы электротехники

на тему:

"Анализ процессов в цепи с нелинейным реактивным элементом"

Вариант № 5

Выполнил студент

группы РТЭ-31-03

Владыкин Е. Н.

Проверил: преподаватель

Ильин А. А.

Чебоксары – 2005 г. Оглавление:

Аннотация 4

Задание на выполнение курсовой работы 5

Параметры элементов схемы цепи 5

Исходная схема задания 5

Кусочно-линейная характеристика нелинейного элемента 6

Задания для подготовки данных к расчетам 6

Требования, предъявляемые к оформлению результатов 7

Описание этапов расчёта 7

MatLab-программа, решающая системы уравнений 7

MatLab-программа, вычисляющая промежутки времени на интервалах кусочно-линейного реактивного элемента 14

График процесса, рассчитанного в MatLab-программе (изменение тока i4(t) со временем) 15

title ('Postroenie grafika toka i4(t)'); 15

xlabel('vrema t, sek'); 15

ylabel('tok i4(t), A'); 15

Список используемой литературы 17

Цель работы– освоение метода сопряжения интервалов; выполнение расчёта цепи с кусочно-линейным реактивным элементом.

Аннотация

В данной курсовой работе происходит расчет процесса в цепи с нелинейным реактивным элементом по заданной схеме. Искомой величиной здесь является ток в нелинейном элементе (в данном случае нелинейной катушке индуктивности), с помощью которого находится токв заданной ветви электрической схемы индивидуального задания. В работе для заданной схемы (рис.1) выполняются расчёты установившихся режимов и переходного процесса в цепи постоянного тока с одним нелинейным элементом (НЭ), имеющим симметричную кусочно-линейную характеристику. Для каждого из участков вычисляются свои промежутки времени и аналитические функции, описывающие нелинейный элемент на каждом из участков. С помощью выражений для нелинейного элемента находятся уравнения, связывающие токи ток. По результатам расчета строится график тока, иллюстрирующий расчет установившегося режима и переходного процесса в цепи при помощи пакета программного обеспеченияMatLab, установленного на персональном компьютере, на котором производятся все вышеперечисленные вычисления и операции.

Задание на выполнение курсовой работы

Характеристика НЭ для первого квадранта (положительная ветвь) приведена на графике 1. В соответствии с заданным преподавателем вариантом работы (вариант № 5) выбирается из таблицы 1 в методических указаниях по выполнению данной работы значения величин, необходимых для расчета цепи.

Параметры элементов схемы цепи

таблица 1

E0,B	I0, мA	R, кОм	Хар-ка НЭ	Координаты точек (-Вб,i-A)						Искомая величина
				a		b		c
200	0.6	100		0.025	0.1	0.035	0.5	0.04	1.0

Также по соответствующему варианту выбирается рассматриваемая схема.

Исходная схема задания

ψ

Рис.1

Кусочно-линейная характеристика нелинейного элемента

Нелинейная индуктивность имеет симметричную кусочно-линейную характеристику (по оси x– токi, А; по осиy– ψ, Вб), указанную на графике 1.

ψ

График 1

Задания для подготовки данных к расчетам

1. Построить в удобном масштабе характеристику НЭ (положительную и отрицательную ветви).

2. Определить уравнения линейных участков в виде , где– дифференциальный параметр НЭ на линейных участках,– номер участка.

3. Методом эквивалентного генератора (нагрузка – нелинейный элемент) привести сложную цепь в установившихся режимах до коммутации и после коммутации к одноконтурной цепи (сводится к определению и).

4. Определить начальную и конечную координаты рабочей точки на характеристике НЭ (то есть стационарное состояние НЭ до и после коммутации). Координаты начальной точки служат начальными условиями илидля расчета переходного процесса.

5. По законам Кирхгофа определить установившееся значение искомой величины после коммутации.

6. На основе законов Кирхгофа для заданной схемы составить уравнение, описывающее связь между искомой величиной и переменной состояния (или) в следующей форме:

или,

где – постоянные коэффициенты.

7.) Составить для одноконтурной схемы после коммутации характеристическое уравнение в виде: , гдеи– постоянные коэффициенты, которые необходимо вычислить.