курсовая работа по теоретической основе электротехники. курсовая работа по тоэ. Курсовая работа по дисциплине Теоретические основы электротехники

• Название: Курсовая работа по дисциплине Теоретические основы электротехники
• Анкор: курсовая работа по теоретической основе электротехники
• Дата: 26.03.2022
• Размер: 0.85 Mb.
• Имя файла: курсовая работа по тоэ.docx
• Тип: Курсовая; #417678

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Дальневосточный федеральный университет»

(ДВФУ)

Курсовая работа по дисциплине

«Теоретические основы электротехники»

Анализ электрических цепей

Регистрационный №_________		Оценка__________________
___________ _______________
подпись И.О. Фамилия
«____» ___________________	2021г.	_________________________

г. Владивосток

2021

Оглавление

1Анализ простейшей электрической цепи 4

1.1Построение схемы цепи по ее кодировки исходных данных 4

1.2Расчет мгновенных токов и построение их графиков 4

1.3Проверка баланса активных и реактивных мощностей 6

1.4Построение векторной диаграммы токов и напряжений 7

1.5Определение по диаграмме действующих напряжений 9

1.6Нахождение мгновенного напряжения , если источник ЭДС не задан, а известен ток 9

2Анализ сложной электрической цепи 10

2.1Исходная схема и исходные данные 10

2.2Расчет токов в ветвях методом контурных токов 11

2.3Расчет токов в ветвях методом узловых напряжений 12

2.4Составление уравнений по законам Кирхгофа 14

2.5Определение тока в 5-ой ветви методом эквивалентного генератора 15

2.6Проверка баланса активных и реактивных мощностей 17

2.7Построение векторной диаграммы токов и напряжений на одной координатной системе 18

Заключение 20

Список литературы 21

Сегодня практически все области деятельности современного общества развиваются на базе все более широкого применения электротехники.

Данная курсовая работа направлена на освоение элементарных методов анализа электрической цепи. Особенное внимание выделяется на определение неизвестных токов в ветвях зная другие характеристики электрической цепи. Кроме того изучаем построение графики токов и напряжений.

Работа состоит из двух раздела: Анализ простейшей электрической цепи и Анализ сложной электрической цепи.

1. Анализ простейшей электрической цепи

   1. Построение схемы цепи по ее кодировки исходных данных

• 
  Исходные данные
  

Рисунок 1.1- Схема по кодировке исходных данных

2. Расчет мгновенных токов и построение их графиков

1. 
   Расчет токов
   

• 
  Расчет реактивных сопротивлений
  

• 
  Расчет полных сопротивлений 3 частей цепи и цепи
  

• 
  Расчет токов
  

2. 
   Построение графики токов
   

Рисунок 1.2- Графики токов

3. Проверка баланса активных и реактивных мощностей

Теперь найдем :











Баланс обеспечен, так как

4. Построение векторной диаграммы токов и напряжений

Для построения диаграммы возьмем точку 'c' как начальную.

















На рисунке 1.3 показана векторная диаграмма токов и напряжений в цепи.



Рисунок 1.3- Векторная диаграмма токов и напряжений

5. Определение по диаграмме действующих напряжений

1. 
   Определение величины напряжения между точками n, f - .
   

На рисунке 1.3 расстояние между точками и MU: 0,4 В /см, MI: 0,4 А /см. Поэтому напряжение между точками n, f: .

3. 
   Определение угла между векторами .
   

Для нахождения угла между векторами нам нужно передвинуть параллельно с первоначального положения векторы соединяя между собой точки f, c на свободное место. Итак получается величина данного угла: .

6. Нахождение мгновенного напряжения , если источник ЭДС не задан, а известен ток

Ток в комплексном варианте:

Напряжение между точками d, f представляет собой сумму напряжений между точками d, b и b, f:

Мы можем найти через закон Ома:

.

Теперь найдем через и :

2. Анализ сложной электрической цепи

   1. Исходная схема и исходные данные

• 
  Исходные данные
  

Действующие значения источников

• 
  Исходная схема
  

Кодировка: 138115



Рисунок 2.1 - Схема по кодировке исходных данных

2. Расчет токов в ветвях методом контурных токов

• 
  Рабочая схема
  

Ветви дерева: 5, 6, 2 Ветви связи: 1, 3, 4



Рисунок 2.2 - Схема для применения метода контурных токов

• 
  Преобразование источников тока на источники напряжения:
  

• 
  Составление системы уравнений:
  

• 
  Решая эту систему уравнений найдем контурные токи
  

• 
  Теперь используя контурные токи определим токи в ветвях:
  

3. Расчет токов в ветвях методом узловых напряжений

• 
  Рабочая схема
  

Узел “0”: 3



Рисунок 2.3 - Схема для применения метода узловых напряжений

• 
  Преобразование источников напряжения на источники тока:
  

• 
  Вычисление проводимостей:
  

• 
  Составление системы уравнений:
  

• 
  Решая эту систему уравнений найдем узловые напряжении
  

• 
  Теперь используя узловые напряжении определим токи в ветвях:
  

4. Составление уравнений по законам Кирхгофа

Рисунок 2.4 - Схема для применения законов Кирхгофа

• 
  Составление системы уравнений:
  

5. Определение тока в 5-ой ветви методом эквивалентного генератора

Рисунок 2.5 - Схема для применения метода эквивалентного генератора



Рисунок 2.6 - Схемы для нахождения Zг

• 
  Основное уравнение метода эквивалентного генератора:
  

• 
  Преобразование звезды на треугольник:
  

• 
  Нахождение сопротивление эквивалентного генератора:
  

• 
  Составление системы уравнения для определения токов :
  

• 
  Решая эту систему уравнений найдем контурные токи
  

• 
  Составление уравнения для эквивалентного генератора:
  

Из этого уравнения получаем :

• 
  Определение ток
  

6. Проверка баланса активных и реактивных мощностей

(Для проверки баланса мощностей нужно использовать исходную схему.)

• 
  Напряжении на источники токов
  

• 
  Мощности источника:
  

• 
  Мощности потребителя:
  

• 
  Проверка баланса мощностей
  

Баланс обеспечен, так как

7. Построение векторной диаграммы токов и напряжений на одной координатной системе

Для построения диаграммы возьмем третий узел как начальную точку.














На рисунке 2.7 показана векторная диаграмма токов и напряжений в цепи.



Рисунок 2.7- Векторная диаграмма токов и напряжений

Заключение

В данном курсовой работе мы изучали различные методы анализа простой и сложной цепей.

При анализе сложной цепей для нахождения всех токов мне удобно было составить систему уравнений по законам Кирхгофа.

В ходе выполнения данной работы использованы программные обеспечении MathCad, AutoCAD и sPlan7.0. Рекомендуется использовать MathCad при расчете данных с комплексными числами.

Список литературы

1. 
   Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи. Ч.1. – М.: Энергия, 1978.–572 с.
   
2. 
   Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. 10–е изд. – М.: Высш. шк., 2002.–638 с.
   
3. 
   Зевеке Г.В., Ионкин П.А. и др. Основы теории цепей. 5–е изд. – М.: Энергоатомиздат, 1989.–528 с.
   
4. 
   Кузовкин В.А. Теоретическая электротехника: – М.: Логос, 2002.–480 с.
   
5. 
   Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники: В 2-х т.; Т.1. – Л.: Энергия, 1981.–536 с.
   
6. 
   Новгородцев А.Б. 30 лекций по теории электрических цепей: – Спб.: Политехника, 1995.–519 с.
   
7. 
   Попов В.П. Основы теории цепей. – М.: Высш. шк., 2000.–575 с.
   
8. 
   Сб. задач по ТОЭ: Учеб. пособие /Под ред. Л.А. Бессонова. – М.: Высш. шк., 2000.–528 с.
   
9. 
   Фриск В.В. Основы теории цепей: Учеб. пособ. – М.: ИП РадиоСофт, 2002–288с.