Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364139
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62791)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21319)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21692)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8692)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3462)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20644)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Розрахунок струмів і напруг у складному електричному колі

Название: Розрахунок струмів і напруг у складному електричному колі
Раздел: Рефераты по физике
Тип: курсовая работа Добавлен 10:48:00 16 декабря 2010 Похожие работы
Просмотров: 12 Комментариев: 21 Оценило: 2 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно     Скачать

Курсова робота на тему: "Розрахунок струмів і напруг у складному електричному колі"


Зміст

1. Технічне завдання на курсову зі схемами

2. Вибір варіанта схеми

3. Розрахунок простого електричного кола

4. Складання системи рівнянь для розрахунку струмів і напруг

5. Розрахунок струмів і напруг у складному електричному колі методом Крамера

6. Розрахунок струмів і напруг у складному електричному колі методом обігу матриці

7. Визначення вірогідності значення струмів на основі закону Кирхгофа

8. Визначення вираження для комплексного коефіцієнта передачі

9. Побудова графіків АЧХ і ФЧХ із визначенням їхніх характеристик

1. Технічне завдання на курсову роботу зі схемами

1. Кожному студенту у відповідності з порядковим номером по журналу вибрати варіант схеми по малюнку 1. Різні конфігурації схеми утворяться залежно від положення ключів "К1 - К5 ", які встановлюються по номері варіанта, представленому у двійковому коді. Номера позицій одиниць і нулів у номері варіанта випливають ліворуч праворуч.

2. Визначити величини елементів схеми малюнка 1 і частоту генераторів за допомогою наступних формул:

R = 100 ? [ 4 + 0,2 ? N ] [Ом]; ( 1)

З = 100 ? [ 5 + 0,2 ? N ] [Пф]; ( 2)

Ėn = 2 [ 7 + (-1)n+N · 0,2 · N ] · [В]; ( 3)

fn = 10 [ 7 + (-1)N · 0,2 ? N ] [ кГц] , ( 4)

де N-Номер студента по журналі, а n – номер елемента в схемі.

Малюнок 1 - Схема електричного кола для вибору свого варіанта

3. У схемі, отриманої в п. 3.1., виключити (замкнути) всі джерела крім Ė1 і розрахувати, використовуючи прості перетворення ланцюгів, струм у ланцюзі джерела Ė1 . За результатами розрахунку побудувати векторну діаграму для ланцюга, у якій всі елементи ланцюга, крім резистора R, підключеного до джерела ,об'єднані в еквівалентний опір , як це показано на малюнку 2.

Малюнок 2 - Схема еквівалентного ланцюга

Здійснити моделювання ланцюга за допомогою програми EWB – 5.12 і визначити значення струму в ланцюзі джерела Ė1 , а також напруги на опорі й R.

4. Використовуючи схему п. 3.1 розрахувати струми й напруги на її елементах, використовуючи формули Крамера, а також обіг матриць. Здійснити порівняння результатів.

5. Для схеми з п. 3.3 знайти вираження для комплексного коефіцієнта передачі електричного кола.

6. Використовуючи формулу для комплексного коефіцієнта передачі ланцюга визначити вираження для АЧХ і ФЧХ ланцюга.

7. Побудувати, використовуючи вираження з п. 3.6, графіки для АЧХ і ФЧХ ланцюга.

8. Визначити граничні частоти смуги пропущення й коефіцієнт прямого кута ланцюга, використовуючи результати п. 3.7.

9. Дати характеристику досліджуваного ланцюга по п. 3.3 з погляду фільтрації електричних коливань.

2. Вибір варіанта схеми

Для вибору схеми необхідно представити свій номер по журналі студентської групи у двійковій формі. Варіант №1 у двійковій формі дорівнює 00001.

Положення ключів у схемі:

К1 К2 К3 К4 К5
0 0 0 0 1

Беремо дану нам схему для вибору варіанта:

Малюнок 2 - Схема електричного кола для вибору свого варіанта

Далі встановлюємо перемикачі К1-К5 у положення, що відповідає номеру варіанта у двійковій формі. Після цього одержуємо наступну схему:

Малюнок 3 - Схема ланцюга для варіанта №1


Величини елементів схеми визначимо по формулах:

R = 100 ? [ 4 + 0,2 ? N ] [Ом]

З = 100 ? [ 5 + 0,2 ? N ] [Пф]

Ėn = 2 [ 7 + (-1)n+N · 0,2 · N ] · [В]

fn = 10 [ 7 + (-1)N · 0,2 ? N ] [ кГц]

R=100*[4+0,2*1]=420[Ом]

C=100*[5+0,2*1]=520[Пф]

E1 =E3 =E5 =2*[7+0,2*1]*ej(25+0,2*1) =14,4*ej*25,2 =13,0295+j*6,1312 [В]

E2 =E4 =2*[7-0,2*1]*ej(-(25+0,2*1)) =13,6*ej(-25,2) =12,3056-j*5,7906 [В]

f1 =f2 =f3 =f4 =f5 =10*[7-0,2*1]=68 [кГц]

3. Розрахунок простого електричного кола

Необхідно визначити струм у ланцюзі джерела E1,

Малюнок 4 - Схема простого електричного кола

Для цього скористаємося формулами для послідовної й паралельної сполуки елементів і обчислимо еквівалентний комплексний опір zэ . Значення струму в ланцюзі визначимо по формулі: İ=Ė/z0 =Ie і виразимо в тимчасовій формі, тобто: i(t)=Im cos(ωt+?)

Одержали наступні значення:


xc = =4501 [Ом]

zc = -j xc = -j*4501 [Ом]

z1 = R+zc =420-j*4501 [Ом]

z2 =z1 *(R+zc )/(z1 +R+zc )=210-j*2251 [Ом]

z3 =z2 +R=630-j*2251 [Ом]

z4 =z3 * zc /z3+ zc =324,877-j*1512 [Ом]

zэ =z4 +R=744,877-j*1512 [Ом]

İ=E1 /zэ = 1.531*10-4 +j*8.542*10-3 [A]

|İ|= 8,543*10-3 [A]

Im =|İ|*21/2 = 0,012 [A]

i(t)= 0,012*cos(427040t+88,97) [A]

UR =I*R=3,57*ej*88,97 [B]

U =I*Zэ =14,3*e j*25,2 [B]

Побудуємо векторну діаграму:

4. Складання системи рівнянь для розрахунку струмів і напруг


Малюнок 6 - схема складного електричного кола

Складемо граф електричної схеми, щоб вибрати незалежні контури й задамо контурні струми:

Малюнок 7 - Граф електричного кола

Для даних контурів складемо систему рівнянь по другому законі Кирхгофа з урахуванням спільного впливу одного контуру на іншій. Напрямку обходу у всіх контурах вибираються однаковими.


I1* (R+1/(j2πfC))-I2 *1/(j2πfC)=E1 -E2

I2 *(2R+2/(j2πfC))-I1 *1/(jπfC)-I3 *(R+1/(j2πfC))=E2 -E3

I3 *(2R+2/(j2πfC))-I2 *(R+1/(j2πfC))=E3 +E4 -E5

5. Розрахунок струмів і напруг у складному електричному колі методом Крамера

Для розрахунку електричної схеми складемо систему рівнянь по методу контурних струмів:

I1* (R+1/(j2πfC))-I2 *1/(j2πfC)=E1 -E2

I2 *(2R+2/(j2πfC))-I1 *1/(j2πfC)-I3 *(R+1/(j2πfC))=E2 -E3

I3 *(2R+2/(j2πfC))-I2 *(R+1/(j2πfC))=E3 +E4 -E5

По системі рівнянь складемо матрицю опорів Z, тобто впишемо відповідні коефіцієнти при струмах I1 , I2 , I3 :

R+1/(j2?fC) -1/(j2?fC) 0

-1/(j2πfC) 2R+2/(j2?fC) -R-1/(j2?fC)

0 -R-1/(j2πfC) 2R+2/(j2?fC)

Струми в контурах визначимо по формулі Крамера: İn =Dn /D (n=1,2,3…...), де D – головний визначник матриці опорів Z, а Dn – визначник, отриманий з D при заміні елементів його k-го стовпця відповідними правими частинами рівнянь. Права частина рівнянь - матриця-стовпець, складена з вільних членів:

Головний визначник матриці дорівнює:


Знайдемо визначники D1 ,D2 ,D3 :

Контурні струми будуть рівні:

I1 =D1 /D= -1.302*10-4 +j*2.286*10-3 [A]

I2 =D2 /D= 2.305*10-3 +j*2.114*10-3 [A]

I3 =D3 /D= 1.917*10-3 +j*2.352*10-3 [A]

6. Розрахунок струмів і напруг складного електричного кола методом обігу матриці

Для розрахунку струмів методом контурних струмів, необхідно скласти систему рівнянь. Скористаємося системою рівнянь, складеної в попередньому пункті:


I1* (R+1/(j2πfC))-I2 *1/(j2πfC)=E1 -E2

I2 *(2R+2/(j2πfC))-I1 *1/(j2πfC)-I3 *(R+1/(j2πfC))=E2 -E3

I3 *(2R+2/(j2πfC))-I2 *(R+1/(j2πfC))=E3 +E4 -E5


Для знаходження струмів I1 , I2 , I3 вирішимо систему рівнянь методом обігу матриці. Īn =Zn -1n , де Zn -1 – зворотна матриця опорів схеми, що дорівнює:

7. Визначення вірогідності значення струмів на основі закону Кірхгофа

Малюнок 8 - Схема складного електричного кола


Розрахуємо струми, що проходять через елементи ланцюга:

IR1 =I1

IR2 =I2

IC1 =I2 -I1

IR3 =IC2 =I3 -I2

IC3 =I3 =IR4

IR1 +IC1 -IR2 = I1 +(I2 -I1 )-I2 =1.302*10-4 +j*2.286*10-3 + (2.305*10-3 +j*2.114*10-3 -1.302*10-4 +j*2.286*10-3 )-

-2.305*10-3 +j*2.114*10-3 =0

8. Визначення вираження для комплексного коефіцієнта передачі

Комплексний коефіцієнт передачі знайдемо в такий спосіб:

K=Uвых /Uвх =Uвых /E1 , при цьому схемі вважати R=1000 Ом, а З=1 nФ=1*10-9 Ф.

Uвих – знайдемо, використовуючи метод контурних струмів:

Малюнок 9 - Схема простого електричного кола для розрахунку комплексного коефіцієнта передачі.


I1* (R+1/(j2πfC))-I2 *1/(j2πfC)=E1

I2 *(2R+2/(j2πfC))-I1 *1/(j2πfC)-I3 *(R+1/(j2πfC))=0

I3 *(2R+2/(j2πfC))-I2 *(R+1/(j2πfC))=0

Виразимо з (1) струм I1 . Одержимо:

I1 = (E1 +I2 Zc ) / R+Zc

Отримане вираження підставимо в (2) замість I1 і виразимо струм I2 . Одержимо:

I2 (2R+2Zc ) – ((E1 +I2 Zc )Zc / R+Zc ) – I3 (R+Zc ) = 0

I2 (2R+2Zc ) (R+Zc ) – (E1 Zc +I2 Zc 2 ) - I3 (R+Zc )2 = 0

I2 (2R+2Zc ) (R+Zc ) – E1 Zc - I2 Zc 2 - I3 (R+Zc )2 = 0

I2 ((2R+2Zc ) (R+Zc ) – Zc 2 ) = E1 Zc +I3 (R+Zc )2

I2 = (E1 Zc +I3 (R+Zc )2 ) / ((2R+2Zc )(R+Zc )-Zc 2 )

Звідси знаходимо I3 :

I3 (2R+2Zc ) – (E1 Zc +I3 (R+Zc )2 )(R+Zc ) / ((2R+2Zc )(R+Zc ) – Zc 2 ) = 0

I3 (4R3 +12R2 Zc +10RZc 2 +2Zc 3 ) - E1 Zc R - E1 Zc 2 – I3 (R+Zc )3 = 0

I3 (4R3 +12R2 Zc +10RZc 2 +2Zc 3 - (R+Zc )3) = E1 Zc R+E1 Zc 2

I3 (4R3 +12R2 Zc +10RZc 2 +2Zc 3 - R3 - 3R2 Zc - 3 RZc 2 - Zc 3 ) = E1 Zc (R+Zc )

I3 (3R3 + 9R2 Zc +7 RZc 2 + Zc 3 ) = E1 Zc (R+Zc )

I3 = E1 Zc (R+Zc ) / (3R3 +9R2 Zc +7RZc 2 +Zc 3 )

Uвых = E1 Zc (R+Zc )R / (3R3 +9R2 Zc +7RZc 2 +Zc 3 )

K= Uвых /E1 = Zc (R+Zc )R / (3R3 +9R2 Zc +7RZc 2 +Zc 3 )

K(f)= 1/(j2πfC) (R+1/(j2πfC))R / (3R3 +9R2 1/(j2πfC)+7R1/(j2πfC)2 +1/(j2πfC)3)

9. Побудова графіків АЧХ і ФЧХ із визначенням їхніх характеристик

Для побудови графіка АЧХ необхідно обчислити модуль комплексного коефіцієнта передачі.

j=

R=1000 Ом

C=10-9 Ф

f=0,100.. 4000000

K(f)= 1/(j2πfC) (R+1/(j2πfC))R / (3R3 +9R2 1/(j2πfC)+7R1/(j2πfC)2 +1/(j2πfC)3)

Для цього скористаємося відповідними операціями із програми MathCAD:

x=0,16*0,707

x1=0,16*0,1

Малюнок 10 - Графік АЧХ ланцюга


Ланцюг є смуговим фільтром.

П0,707 = 50000 – 45000 = 5000 Гц

П0,1 = 5800 Гц

Кп = П0,707 / П0,1 = 0,8

Малюнок 11 - Графік ФЧХ ланцюга

Список літератури

1. Дияконів В. Mathcad 8/2000: спеціальний довідник. – К., 2007

2.Попов В.П. Основы теории цепей.-М., 1997

3. Електротехнічний довідник // за ред. В.Г. Герасимова. – К., 2006

4. Руководящие указания по релейной защите. Вып. 13В. Релейная защита понижающих трансформаторов и автотрансформаторов 110-500 кВ. Расчеты. М., 1985.

5. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. – Л., 1989

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Хватит париться. На сайте FAST-REFERAT.RU вам сделают любой реферат, курсовую или дипломную. Сам пользуюсь, и вам советую!
Никита04:05:45 04 ноября 2021
.
.04:05:44 04 ноября 2021
.
.04:05:42 04 ноября 2021
.
.04:05:41 04 ноября 2021
.
.04:05:39 04 ноября 2021

Смотреть все комментарии (21)
Работы, похожие на Курсовая работа: Розрахунок струмів і напруг у складному електричному колі

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(287806)
Комментарии (4159)
Copyright © 2005-2021 HEKIMA.RU [email protected] реклама на сайте