Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі

С.Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық университеті

Электрмен жабдықтау кафедрасы

«Электр техникалық теория негіздері»

пәні бойынша

Курстық жұмыс

Тақырыбы: «Периодты синусоидалы емес ЭҚК -і бар сызықтық тізбектері»

Орындаған: 2 курс 204 топ студенті Аубакиров Б.К.

Тексерген: аға оқытушы Туркебаева З.Т.

Курстық жұмыс қорғауға жіберілді:

Астана 2014

С.Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық университеті

Кафедра: Электрмен жабдықтау

Кафедра меңгерушісі

бекітемін __________

Баиниязов Б.А.

«__»_________ 2014 ж.

 

«Электр техникалық теория негіздері»

пәні бойынша курстық жұмысқа

№ 1 ТАПСЫРМА

Студент: Аубакиров Б.К.

Жұмыс тақырыбы: Периодты синусоидалы емес ЭҚК бар сызықтық тізбектері

Алғашқы деректер _____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

№	Түсініктеме жазбалардың мәтіні	Орындау мерзімі	Көлемі
1
2
3
4
5

№	Графикалық бөлім мәтіні	Орындау мерзімі	Парақтар саны	Аумағы
1
2
3
4
5

Әдебиеттер:

1.”Электротехниканың теориялық негіздері” Ы.Туғанбаев

2.”Теоретическая основа электротехники” Бартель Б.И.

3.“Электротехниканың теориялық негіздері - 2” З.Т.Түркебаева, Ә.Қ.Оразбекова

4. "Теоретические основы электротехники." Нейман Л.Р., Осмирчян К.С.

5.“Электротехниканың теориялық негіздері” С.Б.Балабатыров

Тапсырма берілген күні 20.01.2014

Курстық жұмысты қорғау күні _______________________ж.

Курстық жұмыс жетекшісі аға оқытушы З.Т. Түркебаева

Тапсырманы орындауға алдым 20.01.2014

С.Сейфуллин атындағы Қазақ агротехникалық университеті

Электрмен жабдықтаукафедрасы

Электртехникалық теория негіздері пәні

Курстық жұмысқа(жобаға) берілген

СЫН ПІКІР

Студент: Аубакиров Б.К. 204-топ

Жұмыстың тақырыбы: Периодты синусоидалы емес ЭҚК бар сызықтық тізбектері

Берілген тапсырмаға мазмұнының сәйкестігі ____________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Кемшіліктері_______________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Курстық жұмысты тексеру уақыты____________________________________

Алдын ала қойылған бағасы ________________________________________

Жұмысты қорғау уақыты_____________________________________________

Қорғағаннан кейінгі бағасы __________________________________________

Жетекшінің қолтаңбасы______________________________________________

Аннотация

Жазылған курстық жұмыстың тақырыбы “Периодтық синусоидалы емес тоқтары бар электр тізбегі”. Көлемі А4 форматында 23 парақ және 3 бөлімді құрайды.

Бірінші бөлімде қарастыратынымыз- кіріспе бөлімде периодтық синусоидал емес тоқтар туралы жалпы мәлімет. Атап айтқанда, электр тізбегін талдау, тоқтардың пайда болу себептері мен айырмашылықтары көрсетілген.

Екінші, яғни негізгі бөлім. Қарастырылатын мәселелер: тоқтарды Фурье қатарына өрнектеу, синусоидал емес периодтық функцияның әсері және орта мәндері, ЭҚК-нің бар тізбектегі резонанс және үш фазалық тізбегіндегі синусоидал емес режим қарастырылады. Үш фазалы тізбектегі синусоидалды режим, яғни жоғарғы гармоникалар қарастырылған.

Үшінші немесе қортынды бөлім. Бұл бөлімде есептеулер бойынша жалпы қорытынды жазылған.

Мазмұны:

I Кіріспе 6

II Негізгі бөлім

1. Периодтық синусоидал емес ЭҚК бар сызықтық тізбектерді 7

есептеу.

2. Синусоидалды емес периодтық функцияның актив, реактив және 16

толық қуатын есептеу, сонымен қатар актив қуаттың салыстырмалы

қателігін есептеу.

3. Үш фазалы тізбектеріндегі синусоидал емес режим. 18

III Қорытынды 22 Пайдаланылған әдебиеттер . 23

Кіріспе

Біз осы уақытқа дейін электр тізбектеріне талдау жасағанда ондағы ЭҚК-і, кернеулер және тоқтар міндетті түрде синусоидалық заңмен өзгереді деп есептедік. Шын мәнінде, көптеген қалыптасқан процесстерде ЭҚК-нің, кернеулердің және тоқтардың периодтық қисықтарының синусоидадан бірқатар айырмашылықтары болады. Мұндай жағдай генераторларда туатын ЭҚ-нің синусоидадан айырмашылығына әкеліп соғады. Сонда оның себебі неде дейтін болсақ, ал генераторлардың конструкцияларының ерекшелігінде, яғни статорда фазаның өзінде де, тізбекте қанықтырылған ферромагниттік өзекшелі катушка немесе жартылай өткізгіштік элементтер болан жағдайда, қисықтың түрінің синусоидадан күрт айырмашылығы болатыны байқалады.

Демек, бұл айтқандардан шығатын қорытынды мынадай: уақытқа байланысты периодтық синусоидалық емес заңмен өзгеретін тоқтар мен кернеулер бар, оларды периодтық синусоидалық емес тоқтар мен кернеулер деп атайды.

Демек олар электр тізбектерінің әр түрлі төрт режимдеріндегі жұмыстарында пайда болуы мыналарға байланысты:

1. Егер ЭҚК-і көзі тоқ көзі синусойдалық емес ЭҚК-ін синусойдалық емес тоқ тудырса, ал тізбектің қалған элементтері-кедергі, индуктивтілік және сыйымдылық сызықтық болып, яғни тоқтан тәуелді болмаса;

2. Егер ЭҚК-нің көзі тоқ көзі синусоидалық ЭҚК-ін тудырса, бірақ тізбектің бір немесе бірнеше элементтері сызықты емес болса;

3. Егер ЭҚК-нің тоқ көзі синусоидалық емес ЭҚК-ін тудырса ал электр тізбегінің құрамына бір немесе бірнеше сызықты емес элементтер кірсе;

4. Егер ЭҚК-нің тоқ көзі тұрақты немесе синусоидалық ЭҚК-ін тоқты тудырса, ал тізбектің бір немесе бірнеше элементтері уақытқа байланысты периодты түрде өзгерсе.

Демек осындай жағдайларда, электр тізбектерін талдауға қажетті жоғарыдағы есептеулерімізде қолданылған өрнектерді, әдістерді векторлық және комплекстікстікті пайдалануымызға мүмкіндік болмай қалады. Сондықтан электр тізбектерінің синусоидалық емес периодтық ЭҚК-не, кернеулеріне және тоқтарына талдау жасағанда, жасанды түрде, қарастырылатын қисықтарды Фурьенің тригонометриялық қатарларына жіктеуді оындаған тиімді.

Периодтық синусоидал емес ЭҚК бар сызықтық тізбектерді есептеу

Тоқтардың лездік мәндерін есептеуді мынадай кезеңдерге бөлуге болады:

1.Синусойдал емес ЭҚК Фурье қатарына жіктеу. Тоқтарды әрі қарай есептеу үшін шексіз қатардан ЭҚК жеке құрастырушыларын бөліп алу.

2. Қабаттасу тәсілдерін қолдану және бөліп алынған ЭҚК жеке құрастырушылары үшін тізбектегі тоқтарды есептеу.

3. ЭҚК әрі құрастырушыларынан алынған тоқтардың тізбек тармақтарына лездік мәндерін қосу.

Периодтық синусоидал емес ЭҚК Фурье қатарына жіктелгеннен кейін, шексіз қатардан құрастырушылардыңшекті санын таңдап аламыз. Көпшілікжаңдайда басқаларға қарағанда амплитудалары үлкен үш, төрт гармоникалық құрастырушыларды таңдап аламыз.

Сонымен, синусоидалы емес ЭҚК жуық түрде мына қосындымен ауыстырылады:

Мұндай ЭҚК көзінің әсері біз іздеп жалғанған тұрақты ЭҚК E₀ және жиіліктері әр түрлі синусойдал ЭҚК e ₁, е₂, е₃ (1.1 сурет )әсерінен ұқсас.

Қабаттасу принципін қолданып және әр ЭҚК әсерін жеке қарастыра отырып, тізбекттің барлық бөліктеріндегі тоқтардың құрастырушыларын табуға болады.

Тоқтың лездік мағынасын табу керек. Синусоидалды емес тоқтың лездік мағынасы теңестіру қағидаты бойынша кез келген тармақтағы тоқтың әсерлік мәні осы тармақтағы құрастырушылардың лездік мәндерінің қосындысына тең:

i=I₀+i₁+i₂+i₃

Тізбекте конденсатор болғандықтан, , тоқтың тұрақты құрамасы жоқ.

Тоқтардың құрастырушыларын тапқанда, белгілі, синусоидалды тоқ сызықты электр тізбегін есептеу әдісімен орындайды. Есептегенде ескеру керек , индуктивті кедергі жиілікке пропорционалды өседі, ал сыйымдылық кедергі жиілік өссе азаяды:

Активті кедергінің жиіліктен тәуелділігін ескермейміз және барлық жиіліктерде активтік кедергі тұрақты тоқтағы кедергіге тең деп санаймыз.

Берілген шамалар:

В L

R=42Oм C

L=5мГн e

A₂

A₃

C=85мкФ

k=8 I₂ I₃

A₁

⍵=1000рад/с

е,В

75

Берілген ЭҚК үшін Фурье қатарын мына түрде жазамыз:

Фурье қатарының құрастырушыларының амплитудалары, гармоникалық нөмірі өскен сайын кеми береді. Сондықтан есепте тек алғашқы үш гармоникамен шектелеміз:

Әр құрастырушының тоқтарын есептеуді комплекстік кедергілерінің формуласы:

ЭҚК-нің негізгі гармоникасын есептеу:

ЭҚК-нің екінші гармоникасын есептеу:

ЭҚК-нің үшінші гармоникасын есептеу:

ЭҚК-нің төртінші гармоникасын есептеу:

ЭҚК-нің бесінші гармоникасын есептеу:

ЭҚК-нің алтыншы гармоникасын есептеу:

ЭҚК-нің жетінші гармоникасын есептеу:

ЭҚК-нің сегізінші гармоникасын есептеу:

Синусоидалды емес периодтытық функцияның амперметрлерінің көрсетуін анықтау ( немесе тармақтағы тоқтардың нақты мағыналары:

ЭҚК-нің жалпы мәнін есептеу:

Тармақтардығы тоқтардың лездік мәндері:

Синусоидалды емес периодтық функцияның актив, реактив және толық қуатын есептеу, сонымен қатар актив қуаттың салыстырмалы қателігін есептеу:

және актив қуаттарының мәні белгілі болғандықтан салыстырмалы қателігін есептеп алуға мүмкіндігіміз бар:

R

A₁

R

R

V₁

R₁ C₁ R₃ C₃

R₂ C₂

A₂

V₂