Общая электротехника и электроника. Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине Общая электротехника и электроника
 Скачать 2.71 Mb.
|
|
Вв воздушном зазоре (решение прямой задачи). Конструкция магнитной цепи выбирается по последней цифре шифра варианта. Исходные данные определяются по предпоследней цифре варианта. 2. Увеличить в 1,5 раза значение магнитодвижущей силы, вычисленное в п. 1 данного задания, и определить значение магнитной индукции в воздушном зазоре, соответствующее новому значению МДС (решение обратной задачи). Магнитопровод выполнен из электротехнической стали. Зависимость магнитной индукции от напряженности магнитного поля B= f( H ) для электротехнической стали приведена на рис. 1. Дано:    Рис. 5.1 Рис.5.2 1. Решение прямой задачи. Разобьем цепь на три однородных участка. Длина и площадь первого сечения участка могут быть рассчитаны по формулам:  Длину и площадь второго сечения участка определяем так:  Длина и площадь воздушного зазора рассчитываются по уравнениям:  Составим расчетную схему замещения (рис.5.3) и по второму закону Кирхгофа запишем уравнение для рассматриваемой магнитной цепи:  Считаем, что по всем участкам магнитной цепи замыкается один и тот же магнитный поток, который можно определить по заданному значению магнитной индукции В в воздушном зазоре:   Рисунок 5.3 – Расчетная схема замещения Магнитная индукция на участках цепи из ферромагнитных материалов определяется так:  Напряженность магнитного поля участков магнитной цепи, выполненных из ферромагнитных материалов, определяется для рассчитанных значений магнитной индукции B1 и B2 по кривой намагничивания (см. рис.5.2): Н1 = 130 А/м, Н2 = 320 А/м. Магнитное напряжение на первом участке магнитной цепи  На втором –  Напряженность магнитного поля Н3 в воздушном зазоре определяется аналитически, потому что воздушный зазор – линейная среда с постоянной магнитной проницаемостью, равной  :  Магнитное напряжение в воздушном зазоре магнитной цепи  Вычислим магнитодвижущую силу катушки, создающую заданный магнитный поток и индукцию в воздушном зазоре:  Полученное значение магнитодвижущей силы является результатом решения прямой задачи. 2. Решение обратной задачи. В соответствии с условиями задания для решения обратной задачи МДС катушки  Отложив по оси магнитного напряжения значение МДС обмотки F* , равное 1761 А для обратной задачи, по вебер-амперной характеристике определяем магнитный поток Ф*, который составляет 0.75  10-3 Вб. При таком значении магнитного потока магнитная индукция в воздушном зазоре  Таблица 5.1 Расчет вебер-амперной характеристики для магнитной цепи рассматриваемого примера
 Рисунок 5.4 – Вебер-амперная характеристика для магнитной цепи Анализ нелинейных электрических цепей постоянного тока Для выбранной электрической схемы в соответствии с исходными данными необходимо осуществить следующее: 1) определить ток каждой ветви электрической цепи методом двух узлов, для схем с одним источником ЭДС воспользоваться методом эквивалентных преобразований; 2) составить и проверить выполнение баланса мощности, сравнив суммарные мощности источников и приемников электрической энергии и рассчитав относительную погрешность мощностей. Таблица 6.1 –Числовые значения параметров элементов схемы
 Рисунок 6.1 – Заданная схема нелинейной электрической цепи Выполним расчет тока в каждой ветви методом двух узлов. ВАХ нелинейных элементов заданы графически на рис. 6.2. Запишем уравнения для рассматриваемой схемы:  Выполним графическое решение уравнения, составленного по первому закону Кирхгофа для одного узла (а или b) заданной схемы, где  Решение данного уравнения осуществляется графически, путем нахождения точки, в которой ток  равен сумме токов  .Для построения графика заполним табл.6.2. Таблица 6.2. – Расчет токов каждой ветви электрической цепи методом двух узлов
 Рисунок 6.2 – Графическое построение при анализе нелинейной электрической цепи методом двух узлов Таким образом, графически определяем межузловое напряжение и токи ветвей:  Проверим, что найденные числовые значения токов удовлетворяют первому закону Кирхгофа:  Суммарная мощность источников ЭДС электрической цепи  Статическое сопротивление нелинейного элемента для найденного тока определим по рис. 6.2:  Мощность приемников электрической энергии  Относительная разность мощностей источника и приемников не превышает 5 %, что вполне достаточно для инженерного расчета:  Заключение В ходе выполнения курсового проекта, в соответствии с номером варианта, был произведен расчет трехфазной цепи переменного тока во всех режимах символическим методом. Произведен расчет выпрямителя для питания промышленной установки. В частотности выбрана схема выпрямителя и фильтра, рассмотрены режимы работы элементов, определены тип вентиля и параметры трансформатора, рассчитаны значения элементов сглаживающего фильтра, а также построена внешняя характеристика выпрямителя. Произведено графоаналитическое исследование режима работы транзистора в классе А и определены основные параметры транзисторного усилительного каскада в схеме с общим эмиттером при одном источнике питания Ек с автоматическим смещением и эмиттерной стабилизацией рабочего режима, то есть с последовательной отрицательной обратной связью по постоянно составляющей тока. Изучены современные подходы к анализу и синтезу электронных устройств, а именно принципы функционирования логических элементов, минимизация логических функций алгебраическим методом и с помощью карт Карно, а также еализованы цифровые комбинационные схемы в различных базисах. Для магнитной цепи с воздушным зазором определили магнитодвижущую силу катушки по заданному значению магнитной индукции в воздушном зазоре. При увеличении в 1,5 раза значение магнитодвижущей силы определено значение магнитной индукции в воздушном зазоре, соответствующее новому значению МДС. В электрической цепи постоянного тока найден ток каждой ветви методом двух узлов; составлено и проверено выполнение баланса мощности, сравнив суммарные мощности источников и приемников электрической энергии и рассчитав относительную погрешность мощностей Выполнение курсового проекта способствовало закреплению теоретических знаний по разделам курса «Электротехники и основ электроники» и появлению практических навыков, необходимых при эксплуатации, проектировании, разработке и усовершенствовании устройств железнодорожной автоматики, телемеханики При оформлении пояснительной записки использовался текстовый редактор Microsoft Word-2003 и графический редактор Visio 2003. Список использованной литературы В.В.Харламов, Р.В.Сергеев, П.К.Шкодун. Методические указания к самостоятельным занятиям по курсу электроники. Омск 2004. 42с. Лачин В.И. Электроника / В.И.Лачин, Н.С.Савёлов. Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. 576с. Каганов И.Л. Промышленная электроника / И.Л.Каганов. М: Высшая школа, 1968. 559с. Общая электротехника / Под ред. А.Т.Блажкина. Л.: Энергоатомиздат, 1986. 592с. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. - М.: Высшая школа, 2000. Березкина Т.Ф. И др. Задачник по общей электротехнике и основам электроники. М.: Высшая школа, 1991 Серкова Л.Е., Харламов В.В., Шкодун П.К. Анализ режимов работы электрических и магнитных цепей / Омский гос. ун-т путей сообщ. - Омск, 2005. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
