аловалоаоао. Курсовая работа анализ электрических цепей выполнил студент группы Проверил москва г
Скачать 21.13 Kb.
|
МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ КАФЕДРА ТЕОРИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ КУРСОВАЯ РАБОТА АНАЛИЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Выполнил студент группы.. Проверил МОСКВА 2. . . . г 1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ 1.1. АНАЛИЗ ЦЕПИ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ Для получения схемы цепи постоянного тока необходимо приравнять значение частоты в выражениях е1(t), e2(t), e3(t) нулю. Полученное значение для ЭДС источников определить их, как источники постоянной ЭДС – E1, E2, E3. Привести эквивалентные схемы цепи постоянного тока в двух случаях - при подключении источников и при t→∞. ОБЯЗАТЕЛЬНО ОБЪЯСНИТЬ ХАРАКТЕР И ПРИЧИНУ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. Провести анализ схем (определить токи всех ветвей и напряжения на всех элементах), составив необходимое и достаточное число уравнений. 1.2. АНАЛИЗ ЦЕПИ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКИХ ФУНКЦИЯХ ИСТОЧНИКОВ ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ Привести схему электрической цепи во временной области. Составить необходимое и достаточное число уравнений цепи, применяя метод уравнений Кирхгофа. Составить необходимое и достаточное число уравнений, применяя метод контурных токов. Составить матрицы коэффициентов и правых частей уравнений. Записать решение для токов в виде матричного соотношения. УКАЗАНИЕ. Решение систем уравнений относительно неизвестных мгновенных токов не проводить. 1.3.АНАЛИЗ ЦЕПИ ПРИ ГАРМОНИЧЕСКИХ ФУНКЦИЯХ ИСТОЧНИКА В КОМПЛЕКСНОЙ ОБЛАСТИ 1.3.1. Перевести схему цепи из временной области в комплексную. Привести рисунок схемы в соответствующих обозначениях. 1.3.2. Перевести, полученные матричные уравнения в предыдущем пункте для метода уравнений Кирхгоффа и метода контурных токов, в комплексную форму 1.3.3. Составить необходимое и достаточное число уравнений по методу узловых потенциалов в комплексном виде. 1.3.4. Записать все три системы уравнений в матричной форме. 1.3.5. Решить две любые из систем. На основе полученного решения провести полный анализ схемы (определение токов всех ветвей и напряжений на всех элементах). 1.3.6. Перевести результаты анализа во временную форму. 1.3.7. Построить на комплексной плоскости векторную диаграмму напряжений путём обхода контура (по выбору студента) и убедиться в выполнении 2-го закона Кирхгоффа. 1.3.8. Определить сопротивления ветвей этого контура и построить их на комплексной плоскости в виде векторных диаграмм. 1.4. ПОСТРОЕНИЕ ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И ПЕРЕДАТОЧНОЙ ФУНКЦИИ 1.4.1. ПРЕОБРАЗОВАТЬ исходную схему электрической цепи 1.4.1.1 - исключить источники напряжения e1(t), e2(t), e3(t), 1.4.1.2 - преобразовать в схеме «звезду» в «треугольник». 1.4.2. Получить формулы для входного сопротивления со стороны узлов 1, 0, а также выражение для передаточной функции на узлах 3,0. Получение этих выражений следует провести с помощью пакета MATHCAD. 1.4.3. Построить частотные характеристики по полученным выражениям входного сопротивления и передаточной функции в указанном пакете программ. Первый диапазон частот брать от нуля до до 5000 рад/с. Провести уточнение диапазона частот каждому студенту индивидуално с целью представления частотных характеристик наиболее информативно. Графики АЧХ и ФЧХ делать в едином масштабе для совмещения и изучения хода кривых в локальных экстремумах. Выделить в другом масштабе участки графиков, где наблюдаются локальные экстремумы кривых 1.4.2. Проверить частотные характеристики входного сопротивления и передаточной функции, используя программу схемотехнического моделирования MICRO-CAP. Каждому значению частоты, для которого существует локальный экстремум, поставить в соответствие эквивалентную схему резонанса напряжений или резонанса токов. 1.4.3. Полученные частотные характеристики объяснить с помощью эквивалентных моделей схемы, которая была взята в пункте 1.4.1.1. 2. ПОСТРОЕНИЕ СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ Структура схемы задана графом (это не чертёж электрической схемы), представленным на рисунке 1, который содержит 6 дуг и 4 вершины. Вершины и дуги имеют номера, которые должны быть соответственно перенесены на ветви и узлы схемы. Ветвь 4 3 Узел 1 Ветвь 1 Ветвь2 Узел 3 Ветвь 3 Ветвь6 Ветвь5 Узел 4 Рис.1 При переводе схемы графа в схему электрической цепи необходимо пользоваться государственными стандартами на изображение элементов цепи. Перевод осуществляется путём заполнения дуг графа элементами цепи на основе использования таблиц 1 и 2. Правила их использования описаны ниже, в каждой из таблиц. Таблица 1
Заполнение ветвей схемы элементами электрических цепей производится по данной таблице. Для этого в соответствии с порядковым номером фамилии в списке группы выбирается кодовая комбинация по вертикали, состоящая из шести цифр. Первые три цифры кода обозначают номера ветвей графа, в которые включены последовательно включённые элементы R1 и L1, R2 и C1, L2 и C2 соответственно. Четвёртая цифра является номером ветви, в которою последовательно включены источник ЭДС e1(t) и резистивный элемент R3. Пятая цифра – номер ветви, в которой последовательно включены источник ЭДС e2 и индуктивный элемент L3. Шестая цифра – номер ветви с последовательным включением источника ЭДС e3 и емкостного элемента C3. ПРИМЕР. Номер по списку группы 13. Соответствующая кодовая комбинация 265431. Первая цифра 2 означает номер второй ветви, в которую должны быть последовательно включены R1 и L1. Вторая цифра 6 означает шестую ветвь, в которую включены R2 и C1. Третья цифра 5 означает номер пятой ветви, в которую включаются элементы L2 и C2, и так далее… УКАЗАНИЕ. При оформлении отчёта следует выписывать код и в виде таблицы ( Табл.1) номиналы элементов, ниже должна быть приведена принципиальная схема варианта с номером (Рис.1). Таблица 2
В соответствии с принятым номером примера номиналы элементов, которые должны быть в ветвях схемы под номерами 2, 6, 5 выбираются в строке, которая определена номером 13. По самому левому столбцу таблицы2 выбираем строку, в которой имеется номер 13. Таковой является третья строка. Для элементов ветви 2 получаем R1 = 15 Ом, L1 = 1.5 Гн, для элементов ветви 6 - R2 = 35 Ом, C1 = 1.8 мкФ, для элементов ветви 6 - L2 = 5.3 Гн, C2 = 0.15 мкФ. 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 3.1. Внимательно прочитайте текст задания на курсовую работу. 3.2. Выполнение каждого из пунктов задания проводить под соответствующим номером задания. Каждый из пунктов задания начинается с изображения схемы цепи с необходимыми обозначениями на элементах. Изображение эквивалентных схем, которые соответствуют принципиальным, должно быть предварительно обосновано с использованием описания условий эквивалентности. 3.4. Рисунки схем должны быть выполнены с помощью линейки и соблюдением установленных ГОСТ размеров элементов. 3.3. ОФОРМЛЕНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ ПО КУРСОВОЙ РАБОТЕ НАЧИНАЕТСЯ С ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА И ПОЛНОГО ТЕКСТА ЗАДАНИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ. |