10

УЧЕБНЫЕ МОДУЛИ ВТОРОЙ ЧАСТИ КУРСА «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»

МОДУЛЬ 4. МЕТОДЫ АНАЛИЗА НЕЛИНЕЙНЫХ ЦЕПЕЙ

§ 1.1. График выполнения задания Модуля 4

11

§1.2. Теоретические вопросы Модуля 4

1.Определение нелинейной электрической цепи. [1], [2].

2.Нелинейные электрические цепи постоянного тока. [1], [2].

3.Вольт-амперные характеристики нелинейных сопротивлений. [1], [2].

4.Статическое и дифференциальное сопротивление. [1], [2].

5.Графический метод анализа нелинейных электрических цепей при последовательном, параллельном и смешанном соединении элемен-

тов. [1], [2].

6.Анализ последовательной электрической цепи, содержащей нелинейный и линейный резисторы, графическим методом нагрузочной характеристики. [1], [2].

7.Понятие магнитной цепи, элементы магнитной цепи. [1], [2].

8.Свойства ферромагнитных материалов. [1], [2].

9.Основные величины, характеризующие магнитное поле. [1], [2].

10.Закон полного тока для магнитной цепи с постоянной магнитодвижущей силы. [1], [2].

11.Расчет неразветвленной магнитной цепи. [1], [2].

12.Магнитное сопротивление. Аналогия между электрическими и магнитными цепями постоянного тока. [1], [2].

13.Законы Ома и Кирхгофа для магнитной цепи. [1], [2].

14.Переменный магнитный поток в катушке с магнитопроводом. [1], [2].

15.Влияние магнитопровода катушки на форму тока в нелинейной ка-

тушке. [1], [2].

16.Идеализированная катушка с ферромагнитным сердечником. [1], [2].

17.Природа потерь в реальной катушке с магнитопроводом. [1], [2].

18.Схемы замещения и векторные диаграммы реальной катушки с ферромагнитным сердечником. [1], [2].

12

§ 1.3. Задание Модуля 4

Цель задания: изучение физических процессов в нелинейных электрических и магнитных цепях.

Исходные данные: каждому студенту преподаватель выдает вариант задания, номер которого обозначается числом из трех цифр. На установочном практическом занятии согласовать пакет задач для самостоятельного решения.

Первая цифра варианта указывает – номер строки в таблице 1.1, в которой приводятся заданные параметры нелинейной электрической цепи и параметры, которые необходимо определить.

Вторая цифра соответствует номеру столбца в таблице 1.2, где указаны значения электрических величин.

Третья цифра соответствует типу полупроводникового диода:

1 – RGL34A;

2 – LD106.

Вольтамперные характеристики (ВАХ) которых приведены на рис. 1.2 и рис. 1.3 соответственно.

Содержание и порядок выполнения задания:

1)Получить вариант задания на обзорной лекции.

2)На установочном практическом занятии согласовать пакет задач для самостоятельного решения.

3)По двум заданным параметрам нелинейной электрической цепи, методом пересечения характеристик, построить нагрузочную прямую, определить координаты рабочей точки и неизвестные величины согласно варианту.

4)Методом компьютерного моделирования проверить правильность графического расчета нелинейной электрической цепи постоянного тока.

Примечание: см. Методические указания к компьютерному моделированию.

5)К источнику синусоидального напряжения частотой f = 50 Гц подклю-

чена катушка индуктивности с магнитопроводом, число витков и сопротивление обмотки определяются второй цифрой варианта в строке таблицы 1.3.

Изобразить схему замещения нелинейной катушки индуктивности.

6) С помощью физического эксперимента в лаборатории кафедры ЭС и ЭТ (см. Методические указания к выполнению лабораторного исследования)

а) исследовать влияние катушки с магнитопроводом, как нелинейного элемента на форму кривой тока в цепи синусоидального напряжения;

б) снять вольт-амперную характеристику нелинейной катушки при заданных, согласно варианту, зазорах и построить их на одном графике;

в) по экспериментальным данным построить зависимость тока от воздушного зазора магнитопровода I (δ ) при напряжении, заданном согласно вари-

анту;

13

г) по графику I (δ ) определить значение номинального тока Iном при воздушном зазоре δ = δ3 , согласно варианту задания.

7) Используя найденной в результате физического исследования значение тока Iном рассчитать параметры схемы замещения реальной катушки со

стальным сердечником.

8) Построить векторную диаграмму для схемы замещения реальной нелинейной катушки индуктивности.