3443 Курсовая Работа ЭЭ
.pdf
Рис. П2. Схемы двухполюсников для составления рассчитываемой схемы
Объем выполнения первой части курсовой работы:
1.По заданному коду составить схему и обозначить все ее элементы.
2.По приведенным выше формулам рассчитать величины элементов Rn, Ln, Cn и параметры источников энергии.
3.Для расчета схемы символическим методом перейти от мгновенных значений en(t)
иin(t) к записи их в виде комплексных действующих значений En и Jn и представить их в показательной и алгебраической форме записи комплексного числа.
4. Рассчитать комплексные значения реактивных элементов Z Ln = jωLn = jX Ln и
Z Cn = 1
( jωCn ) = − jXCn .
5. Если какая-либо ветвь схемы содержит несколько элементов, то определить ее комплексное сопротивление Zn как сумму комплексных сопротивлений элементов, а также ее комплексную проводимость Y n = 1 Z n . Результат представить в алгебраической и показательной формах записи комплексного числа.
6.Для полученной схемы определить число уравнений, которое необходимо для расчета токов в ветвях схемы методом контурных токов (МКТ) и методом узловых напряжений (МУН). Записать системы уравнений и тем, и другим методом в комплексной форме в общем виде (без подстановки числовых значений).
7.Выбрать рациональный метод, требующий решения системы с меньшим числом уравнений, подставить в уравнения числовые значения и определить все токи. Результаты расчетов свести в таблицу, записав значения токов в алгебраической и показательной формах записи. Записать выражения мгновенных значений найденных токов.
8.Проверить правильность расчета, составив и вычислив баланс активной и реактивной мощностей. Расхождения в балансе мощностей не должно превышать 1 %.
9.В одной из ветвей схемы определить ток, используя теорему об эквивалентном источнике напряжения (ЭИН) или теорему об эквивалентном источнике тока (ЭИТ). Ток, ко-
41
торый необходимо определить, и теорема, которой следует воспользоваться, указаны в графах 3 и 4 табл. П1. Сравнить полученный результат со значением этого тока, найденным в п. 7. Расхождение в модуле не должно превышать 1–2 %, а в аргументе 0,01745÷ 0,0349 рад.
10.Для одного из узлов и одного из контуров схемы записать уравнения по первому
ивторому законам Кирхгофа, выполнить необходимые расчеты и построить в соответствии с этими уравнениями в масштабе векторные диаграммы токов и напряжений. Для указанных токов и напряжений на отдельных графиках построить временные зависимости. На графиках указать начальные фазы токов и напряжений.
Таблица П1
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Код схемы |
|
|
|
№ |
Код схемы |
Ток |
ЭИН |
Зависим. |
№ |
Ток |
ЭИН |
Зависим. |
|
вар. |
|
|
или |
источник |
вар. |
|
|
или |
источник |
|
|
|
ЭИТ |
|
|
|
|
ЭИТ |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
1,4,3,6,3,4,13 |
I3 |
ЭИН |
E1 = KEI5 |
31 |
1,3,3,6,14,3,12 |
I5 |
ЭИТ |
E1 = KEI7 |
2 |
1,3,4,3,6,4,13 |
I6 |
ЭИТ |
E5 = KEI3 |
32 |
1,3,4,12,13,9,4 |
I5 |
ЭИТ |
J6 = KJI3 |
3 |
9,4,3,3,4,13,2 |
I3 |
ЭИН |
J1 = KJI3 |
33 |
10,4,3,3,5,12,9 |
I3 |
ЭИН |
J1 = KJI3 |
4 |
1,3,3,7,14,3,13 |
I3 |
ЭИТ |
E4 = KEI3 |
34 |
1,3,4,8,3,5,13 |
I3 |
ЭИТ |
E4 = KEI6 |
5 |
1,3,4,5,12,6,3 |
I3 |
ЭИТ |
E1 = KEI7 |
35 |
1,3,5,3,6,4,12 |
I5 |
ЭИН |
E1 = KEI7 |
6 |
9,3,12,9,5,3,4 |
I6 |
ЭИТ |
J1 = KJI3 |
36 |
9,3,13,2,4,3,12 |
I3 |
ЭИН |
J1 = KJI6 |
7 |
1,4,4,9,3,4,13 |
I5 |
ЭИН |
J4 = KJI6 |
37 |
1,4,5,9,12,3,12 |
I6 |
ЭИТ |
E1 = KEI5 |
8 |
1,3,5,4,6,13,3 |
I3 |
ЭИТ |
E1 = KEI4 |
38 |
1,3,3,6,4,5,13 |
I3 |
ЭИН |
E4 = KEI3 |
9 |
9,3,12,3,4,9,13 |
I3 |
ЭИН |
J1 = KJI3 |
39 |
9,3,3,14,3,2,12 |
I5 |
ЭИН |
J1 = KJI4 |
10 |
1,3,5,8,3,4,13 |
I5 |
ЭИТ |
E1 = KEI6 |
40 |
1,3,4,14,3,6,3 |
I3 |
ЭИТ |
E6 = KEI4 |
11 |
1,3,3,13,13,6,4 |
I4 |
ЭИТ |
E6 = KEI5 |
41 |
1,4,12,9,3,5,12 |
I5 |
ЭИН |
J4 = KJI3 |
12 |
2,3,3,14,5,3,10 |
I5 |
ЭИН |
J7 = KJI4 |
42 |
9,5,3,12,13,3,9 |
I4 |
ЭИН |
J7= KJI4 |
13 |
1,5,39,4,4,13 |
I6 |
ЭИТ |
J4 = KJI3 |
43 |
1,3,5,11,3,5,12 |
I5 |
ЭИТ |
E1 = KEI6 |
14 |
1,4,4,3,6,5,13 |
I5 |
ЭИН |
E5 = KEI4 |
44 |
1,5,5,12,6,3,13 |
I3 |
ЭИТ |
E5 = KEI3 |
15 |
10,14,3,2,3,3,5 |
I7 |
ЭИТ |
J4 = KJI7 |
45 |
9,14,3,11,3,13,3 |
I6 |
ЭИТ |
J4 = KJI7 |
16 |
1,3,4,5,13,6,3 |
I5 |
ЭИТ |
E1 = KEI4 |
46 |
1,3,14,9,3,13,4 |
I6 |
ЭИН |
J4 = KJI6 |
17 |
1,5,12,6,3,4,13 |
I4 |
ЭИН |
E4 = KEI5 |
47 |
1,3,4,3,12,10,13 |
I5 |
ЭИН |
E1 = KEI7 |
18 |
9,4,3,14,3,9,13 |
I5 |
ЭИН |
J6 = KJI2 |
48 |
9,3,4,14,3,3,9 |
I5 |
ЭИН |
J1 = KJI5 |
19 |
1,5,5,4,6,12,3 |
I4 |
ЭИТ |
E1 = KEI6 |
49 |
1,4,3,6,3,5,12 |
I3 |
ЭИТ |
E4 = KEI5 |
20 |
1,3,3,12,13,9,5 |
I4 |
ЭИН |
J6 = KJI3 |
50 |
1,3,5,3,9,4,13 |
I4 |
ЭИТ |
E1 = KEI6 |
21 |
9,4,3,3,5,13,2 |
I5 |
ЭИН |
J1 = KJI5 |
51 |
10,3,14,3,3,2,12 |
I3 |
ЭИН |
J6 = KJI2 |
22 |
1,3,4,6,12,3,13 |
I5 |
ЭИТ |
E1 = KEI7 |
52 |
1,4,5,9,12,3,13 |
I6 |
ЭИТ |
E1 = KEI6 |
23 |
1,5,4,3,9,3,14 |
I3 |
ЭИН |
J5 = KJI3 |
53 |
1,3,5,3,12,6,13 |
I6 |
ЭИН |
E6 = KEI3 |
24 |
9,3,12,9,4,3,13 |
I3 |
ЭИН |
J1 = KJI6 |
54 |
9,3,13,2,5,3,12 |
I5 |
ЭИН |
J1 = KJI5 |
25 |
1,3,14,9,3,12,3 |
I7 |
ЭИН |
J4 = KJI5 |
55 |
1,5,4,6,3,5,12 |
I3 |
ЭИН |
E4 = KEI7 |
26 |
1,4,5,14,3,6,3 |
I3 |
ЭИН |
E6 = KEI4 |
56 |
1,3,5,12,9,3,12 |
I6 |
ЭИТ |
J5 = KJI4 |
27 |
11,3,13,3,5,2,12 |
I7 |
ЭИН |
J1 = KJI5 |
57 |
11,5,3,12,12,3,9 |
I6 |
ЭИН |
J7 = KJI3 |
28 |
1,4,3,9,3,5,13 |
I7 |
ЭИТ |
J4 = KJI7 |
58 |
1,5,3,6,4,5,12 |
I7 |
ЭИН |
E1 = KEI4 |
29 |
1,3,5,13,6,3,12 |
I7 |
ЭИТ |
E5 = KEI6 |
59 |
1,3,3,13,4,9,4 |
I4 |
ЭИТ |
J6 = KJI3 |
30 |
9,14,3,93,5,4 |
I5 |
ЭИН |
J4 = KJI7 |
60 |
9,14,3,9,3,12,3 |
I7 |
ЭИН |
J4 = KJI6 |
42
3.Расчет электрических цепей с зависимыми источниками
Всхеме, которая рассчитывалась в первой части курсовой работы, один из источников энергии становится зависимым, т. е. ЭДС идеального источника напряжения или задающий ток идеального источника тока зависит от тока в одной из ветвей схемы:
E m = K E I n ; J m = K J I n , |
(П1) |
− j π j π
где K E = 10 e 3 ; K J = 1,5 e 6 .
Источник, который становится зависимым, и ток ветви, от которого зависит параметр источника, указаны в графе 5 табл. П1.
4.Задание ко второй части курсовой работы
1.Составить систему уравнений для расчета токов в ветвях схемы рациональным методом (МКТ или МУН).
2.Выразив с учетом используемого метода управляющий ток через контурные токи или узловые напряжения и подставив в полученное выражение в уравнение управления (П1), привести систему уравнений к каноническому виду.
3.Подставив числовые значения в систему уравнений, и решив ее, определить токи
вветвях схемы.
4.Для проверки правильности расчета составить и вычислить баланс активной и реактивной мощностей.
43