Анализ установившихся режимов в линейных цепях с гармоническими токами

Вид материала

Курсовая работа

Содержание Метод контурных токов Метод узловых потенциалов Метод эквивалентного генератора Расчет цепи с взаимными индуктивными связями

Подобный материал:

• Удк 621. 362 Метод расчета на ЭВМ установившихся режимов энергосистемы, 78.08kb.
• Природа явлений в нелинейных цепях гораздо сложнее и многообразнее чем в линейных, 149.95kb.
• Лабораторная работа №1 2 исследование переходных процессов, 92.12kb.
• Цифровая фильтрация, 139.58kb.
• Контрольная работа выполняется на тему «Основные законы теории цепей, анализ установившегося, 35.6kb.
• Законы Ома и Кирхгофа для линейных цепей постоянного тока, 71.88kb.
• Переходные процессы в линейных електрических цепях исходные положения, 144.31kb.
• Аннотация дисциплины, 39.03kb.
• Полная техническая и качественная характеристика, 212.49kb.
• Лекция 3, 169.64kb.

zНижегородский Государственный

Технический Университет

им. Р. Е. Алексеева


Кафедра «Теоретическая и общая электротехника»


Курсовая работа

«Анализ установившихся режимов в линейных цепях с гармоническими токами»


Вариант 2–7


Выполнил: Породин Е.М.

ст. гр. 08-ЭТ

Зачетная книжка № 080433


Проверил: Широнин Ю.Н.


Нижний Новгород

2010 г.

I. Расчет цепи без взаимных индуктивных связей.

1. Параметры схемы.

По варианту задан граф схемы следующего вида:



Рис. 1. Граф схемы.


Заданы также параметры элементов и источников ЭДС и тока и др.:









Таблица 1.

	Номер ветви
	1	2	3	4	5	6
Состав элементов	R, L	R, C, e	R, C	R, L, j	R, L, C	R, C

В соответствии с заданными параметрами начертим развернутую электрическую схему:





Добавим в схему седьмую ветвь с параметрами второй ветви, имеющей источник ЭДС. Данную ветвь подключим параллельно k-й ветви, где число k = 3. Расставим стрелки условно-положительных направлений токов и напряжений, а также обозначим узлы схемы цифрами:





Здесь .

Задаются начальные параметры


















































Эквивалентная замена источников тока на источники ЭДС











Определяются индуктивное, емкостное и полное сопротивления всех ветвей:
















МЕТОД КОНТУРНЫХ ТОКОВ

1) Запишем систему уравнений, составленных непосредственно для контурных токов(рассматривая напряжение на каждом элементе как сумму падений напряжений от каждого контурного тока)


Матрицы «контурных сопротивлений» и «контурных ЭДС»:






2) Составим матрицы контурных сопротивлений и контурных ЭДС













Вычисление контурных токов:





Определение реальных токов:






Матрица соединений контурных сопротивлений



Диагональная матрица сопротивлений ветвей



Матрица «контурных сопротивлений»:




3) Матрично-топологический способ

Вычисление контурных токов:





Определение реальных токов:





Проверка для узла 1:



Проверка для узла 2:



Проверка для узла 3:




















Определение напряжений на резистивных, индуктивных и емкостных элементах ветвей,

а также на полных сопротивлениях ветвей:


Определение напряжений на ветвях:





Проверка решения для контура 1-4-7:



Проверка решения для контура 3-5-1:



Проверка решения для контура 3-5-4-2:



МЕТОД УЗЛОВЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ

Определение полных проводимостей ветвей:





Матрицы «узловых проводимостей» и «узловых токов»:










Вычисление узловых потенциалов:





Определение напряжений на ветвях:





Матрица соединений узловых проводимостей ветвей:



Диагональная матрица проводимостей:



Определение матрицы узловых проводимостей:





Вычисление матрицы узловых потенциалов:






Определение напряжений на ветвях:





Определение токов в ветвях:





Построение ВТД















Построение векторной диаграммы токов:

Определение тока через резистивный элемент:











Определение амплитудных значений токов в ветвях:






Определение действующих значений токов в ветвях:





Определение амплитудных значений напряжений на ветвях:





Определение действующих значений напряжений на ветвях:






Определение начальных фаз токов в ветвях:





Определение начальных фаз напряжений на полных сопротивлениях:





Определение фазовых сдвигов между напряжением и током

1 способ:






2 способ:





3 способ:





Построение векторной диаграммы токов и напряжений:









Построение графиков временной зависимости мгновенных значений токов, сходящихся

в узле 0:




















Построение векторной диаграммы токов для узла 0:






МЕТОД ЭКВИВАЛЕНТНОГО ГЕНЕРАТОРА



Вычисление напряжения между узлами 2 и 3 методом двух узлов:








Определение тока во второй ветви:








Определение напряжения на второй ветви





Определение напряжения холостого хода:












Расчет сопротивления эквивалентного генератора:












Определение тока и напряжения в шестой ветви














РАСЧЕТ ЦЕПИ С ВЗАИМНЫМИ ИНДУКТИВНЫМИ СВЯЗЯМИ

















Подставим и приведем к матричному виду








Расчет токов и напряжений



Задаются значения коэффициентов взаимной индуктивной связи (по варианту):







Определение коэффициентов взаимной индукции:













Матрицы сопротивлений и ЭДС:





Расчет токов во всех ветвях:






Определение ЭДС взаимной индукции:

























Проверка решения по первому закону Кирхгофа для узла 0:



Проверка решения по второму закону Кирхгофа для наружного контура:





Определение ЭДС самоиндукции:






Расчет напряжений на индуктивных элементах:





Расчет напряжений на резистивных элементах:





Расчет напряжений на емкостных элементах:





Расчет полных комплексных мощностей источников ЭДС:





Расчет полных комплексных мощностей на резистивных элементах:






Расчет полных комплексных мощностей на емкостных элементах:





Расчет полных комплексных мощностей на индуктивных элементах:





Расчет полных комплексных мощностей, связанных с ЭДС самоиндукции:





Расчет полных комплексных мощностей, связанных с взаимной индуктивностью:


























Проверка решения через баланс полных комплексных мощностей: