Расчет источника гармонических колебаний. Составление и расчет баланса мощностей. Расчёт четырёхполюсника, установившихся значений напряжений и токов в электрических цепях при несинусоидальном воздействии, переходных процессов классическим методом.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

МГТУ им. Н.Э. БАУМАНА

Анализ установившихся и переходных режимов в линейных электрических цепях

Выполнил Антипова Н.О.

Проверил Судаков В.Ф.

Содержание

• Введение
• 1. Расчет источника гармонических колебаний (ИГК)
• 1.1 Определить все токи, показания вольтметра и амперметра электромагнитной системы
• 1.2 Составить и рассчитать баланс мощностей
• 1.3 Записать мгновенные значения тока и напряжения первичной обмотки трансформатора ТР и построить их волновую диаграмму
• 1.4 Представить исходную схему ИГК относительно первичной обмотки трансформатора () эквивалентным источником напряжения. Определить его параметры и значение тока в первичной обмотке трансформатора. Сравнить это значение тока со значением, полученным в п.1.1
• 1.5 Определить значения М₅₈, М₅₉, L₈, L₉ трансформатора из условия, что индуктивность первичной обмотки L₅ известна, U₁=5 B, U₂=10 B, а коэффициент магнитной связи обмоток k следует выбрать из указанного диапазона: 0.5 < k< 0.95
• 2. Расчёт четырёхполюсника
• 2.1 Рассчитать токи и напряжения методом входного сопротивления (или входной проводимости), построить векторную диаграмму токов и напряжений
• 2.2 Записать мгновенные значения u=u=u,u, определить сдвиг по фазе между выходным и входным напряжениями, а также отношение их действующих значений
• 2.4 Определить, какое реактивное сопротивление нужно подключить к выходным зажимам четырёхполюсника, чтобы и совпадали по фазе
• 2.5 Определить передаточные функции четырёхполюсника
• 2.6 Определить и построить амплитудно - и фазочастотные характеристики. Используя частотные характеристики, определить при заданном . Сравнить результат с полученным в пункте 2.2
• 2.7 Построить годограф - линию семейства точек комплексной передаточной функции при разных частотах в диапазоне частот от 0 до на комплексной плоскости
• 3. Расчет установившихся значений напряжений и токов в электрических цепях при несинусоидальном воздействии
• 4. Расчет переходных процессов классическим методом

Введение

Рис.1. Структурная схема электрической цепи.

Рис.2. Схема источника гармонических колебаний.

Исходные данные:

J2	1+j	A
e3	50sin (103t+270)	В
e4	100sin (103t-90)	В
C1	10	мкФ
R2	20	Ом
С3	20	мкФ
R4=R6	100	Ом
С4	5	мкФ
L5	600	мГн
С5	2	мкФ

Рис.3. Схема четырёхполюсника.

Исходные данные:

R1	60	Ом
R2	90	Ом
R3	14	Ом

Переход в комплексную форму:

Таким образом, получаем следующую таблицу:

Л3	-50j	B
Л4	-100j	B
Z1	-100j	Ом
Z2	20	Ом
Z3	-50j	Ом
Z4	100-200j	Ом
Z5	100j	Ом
Z6	100	Ом

1. Расчет источника гармонических колебаний (ИГК)

1.1 Определить все токи, показания вольтметра и амперметра электромагнитной системы

Рис.4. Схема источника гармонических колебаний для метода контурных токов.

Используя метод контурных токов в соответствии с рис.4, получаем следующую систему уравнений:

Зная контурные токи, находим токи исходной схемы (рис.2):

	-1 - 2j	А
	1 + j	А
	1	А
	-j	А
	-2j	А
	-j	А

Определим показания амперметра:

Определим показания вольтметра:

ЗКН для контура а-б-г-а:

1.2 Составить и рассчитать баланс мощностей

Источники:

Потребители:

1.3 Записать мгновенные значения тока и напряжения первичной обмотки трансформатора ТР и построить их волновую диаграмму

Рис.5. График

Рис.6. График

1.4 Представить исходную схему ИГК относительно первичной обмотки трансформатора () эквивалентным источником напряжения. Определить его параметры и значение тока в первичной обмотке трансформатора. Сравнить это значение тока со значением, полученным в п.1.1

Рис. 7. Схема ИГК для метода эквивалентного генератора.

Рис. 8. Схема для расчёта Zэ.

линейная электрическая цепь четырехполюсник

Рис. 9. Схема для Uхх.

Находим Uxx., используя метод контурных токов:

Рис.10. Представление схемы ИГКотносительно первичной обмотки трансформатора эквивалентным источником напряжения.

1.5 Определить значения М₅₈, М₅₉, L₈, L₉ трансформатора из условия, что индуктивность первичной обмотки L₅ известна, U₁=5 B, U₂=10 B, а коэффициент магнитной связи обмоток k следует выбрать из указанного диапазона: 0.5 < k< 0.95

Выбираем k = 0.5.

2. Расчёт четырёхполюсника

2.1 Рассчитать токи и напряжения методом входного сопротивления (или входно...