Курсовая Эл тех. Министерство цифрового развития, связи и массовых
 Скачать 57.57 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский технический университет связи и информатики»  Кафедра «Теория электрических цепей» Курсовая работа Учебной дисциплины “Электротехника” Выполнил: студент гр. БИБ2104 Беспалова А.В. Вариант № 1 Проверил: Крейнлелин В.Б. Москва, 2022 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 5000 рад/с. Провести уточнение диапазона частот каждому студенту индивидуально 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  Рис.1 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 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. 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  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. АНАЛИЗ ЦЕПИ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ Для получения схемы цепи постоянного тока необходимо приравнять значение частоты в выражениях е1(t), e2(t), e3(t) нулю. e1(t)=E1=10sin(wt+21)=10sin(21)=8.36656 e2(t)=E2=8sin(wt-12)=8sin(-12)=4.29258 e3(t)=E3=16sin(wt-21)=16sin(-21)=-13.38649  |