2. Задание на курсовую работу

Каждому студенту выдается индивидуальное задание, определяющее объем курсовой работы. Задание приводится в начале расчетно-пояснительной записки.

Номер варианта V студенты выбирают по формуле:

(2.1)

где MN – две последние цифры шифра студента заочного обучения (для студентов очного обучения – номер по журналу преподавателя);

P – число (Р = 0 при MN = 0 30; Р = 30 при MN = 31 60; Р = 60 при MN = 61 90; Р = 90 при MN = 91 99).

При MN = 00 номер варианта V = 30.

Пример: шифр студента 7588, MN = 88, Р = 60, V = 88 – 60 = 28.

2.1. Расчет линейной электрической цепи при несинусоидальном входном напряжении

Студенты специализации «Электроснабжение железных дорог» выполняют только задание 2.1.2, студенты всех остальных специализаций – все задания (2.1.1 – 2.1.3).

2.1.1. Разложить заданное напряжение u(ωt) (рис. 2.1, а) в ряд Фурье, ограничившись пятой гармоникой. Исходные данные для кривой напряжения приведены в табл. 2.1. Построить в одной системе координат временные графики гармоник напряжения, суммарную кривую и заданное напряжение.

2.1.2. Рассчитать цепь при воздействии на нее несинусоидального приложенного напряжения (рис. 2.1, б), описываемого выражением

. (2.2)

Рис. 2.1. Форма входного напряжения к п.2.1.1 (а) и к п.2.1.2 (б)

Определить:

1. действующее значение напряжения U;

2. форму кривой напряжения u, для чего на чертеже построить гармоники напряжения и суммарную кривую напряжения u, полученную в результате графического сложения отдельных гармоник;

Таблица 2.1

Характеристика периодического несинусоидального напряжения u(ωt)

Номер варианта V	Координаты точек						Вид симметрии
	u, В			t, градусы
	1	2	3	1	2	3
1	100	100	100	45	105	150	Относительно оси абсцисс
2	-40	100	70	30	90	150
3	80	50	100	30	90	150
4	60	100	-40	15	75	150
5	100	40	70	45	90	150
6	100	50	100	30	90	150
7	40	-20	100	30	75	150
8	50	50	100	30	105	150
9	100	50	80	30	90	150
10	-40	40	70	30	90	150
11	100	100	100	45	105	150	Относительно оси ординат
12	-40	100	70	30	90	150
13	80	50	100	30	90	150
14	60	100	-40	15	75	150
15	100	40	70	45	90	150
16	100	50	100	30	90	150
17	40	-20	100	30	75	150
18	50	50	100	30	105	150
19	100	50	80	30	90	150
20	-40	40	70	30	90	150
21	100	100	100	45	105	150	Относительно начала координат
22	-40	100	70	30	90	150
23	80	50	100	30	90	150
24	60	100	-40	15	75	150
25	100	40	70	45	90	150
26	100	50	100	30	90	150
27	40	-20	100	30	75	150
28	50	50	100	30	105	150
29	100	50	80	30	90	150
30	-40	40	70	30	90	150

3. входное сопротивление и мгновенное значение тока для всех гармоник напряжения;

4. действующее значение напряжения U;

5. форму кривой напряжения u, для чего на чертеже построить гармоники напряжения и суммарную кривую напряжения u, полученную в результате графического сложения отдельных гармоник;

6. входное сопротивление и мгновенное значение тока для всех гармоник напряжения;

7. мгновенное значение тока на неразветвленном участке i и действующее значение тока I;

8. активную P, реактивную Q и полную S мощность цепи;

9. форму кривой тока i, для чего на чертеже построить гармоники тока и суммарную кривую тока i, полученную в результате графического сложения отдельных гармоник.

Исходные данные для студентов специализации «Электроснабжение железных дорог»: схема – на рис. 2.2 в соответствии с номером варианта V, значения параметров для расчета – в табл. 2.2 в соответствии с предпоследней цифрой номера шифра М (см. выше).

Исходные данные для студентов других специализаций (схему – на рис. 2.3, исходные данные, частоту f = 1 ÷ 3 кГц, амплитуду импульсов U_m = 7 ÷ 10 В) задает преподаватель. Значения параметров элементов приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.2

Исходные данные для решения задачи

Предпоследняя цифра шифра	U0, В	Um, B	, 1/c	r1, Ом	r2, Ом	L1, мГн	С1, мкФ	L2, мГн	С2, мкФ
1	20	100	1000	25	20	15	40	10	30
2	15	90	2000	10	10	10	20	15	20
3	10	80	3000	40	35	12	10	10	15
4	10	70	4000	120	90	20	3	5	10
5	10	60	5000	45	65	4	4	6	8
6	-10	85	4000	20	25	10	50	20	40
7	-10	75	3000	35	40	6	5	5	10
8	-10	65	2000	15	20	15	20	10	15
9	-15	95	5000	100	100	20	2	15	5
0	-20	100	10000	25	30	2	1	3	2

Рис. 2.2. Схемы электрических цепей к расчету цепи несинусоидального тока

Рис. 2.2, лист 2

Рис. 2.2, лист 3

Таблица 2.3

Параметры элементов схемы замещения

Номер схемы	r1, кОм	r2, кОм	r3, кОм	rк, Ом	L, мГн	С, мкФ
1	1,49	5,12	1,71	40,5	14,6	0,25
2	1,48	5,10	1,70	49,1	19,5	0,25
3	1,45	0,202	1,21	57,2	25,2	0,15
4	1,48	5,08	1,50	69,2	16,7	0,15
5	1,45	5,27	1,69	45,6	24,0	0,10
6	1,48	5,29	1,69	31,8	12,1	0,10
7	1,46	0,106	1,69	60,4	15,4	0,10
8	1,47	5,07	1,69	41,1	14,0	0,10

2.1.3. Записать формулу для определения входного сопротивления для нулевой, первой и k-й гармоник напряжения в соответствии со схемой (см. рис. 2.2).

Рис. 2.3. Схемы электрических цепей

вх. 2

Рис. 2.3, лист 2