АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ  

Кафедра теоретических основ электротехники 

 

 

 

ТЭЦ 2. РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ

В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

Задания к выполнению курсовой работы 

для студентов очной формы обучения

         специальности 5В0704 - Вычислительная техника и программное беспечение

  

 

  Алматы 2010

Составители: Е.Х.Зуслина. ТЭЦ 2. Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях.

Задания к выполнению курсовой работы для студентов очной формы обучения специальности 5В704 Вычислительная техника и программное обеспечение. – Алматы: АИЭС, 2010.- 14с.

Задания к выполнению курсовой работы содержат требования к оформлению курсовой работы, задания, схемы и параметры электрических цепей и соответствуют типовой программе по ТЭЦ 2.

 
Содержание

 

1 Требования к выполнению и оформлению курсовой работы                           4

2 Задание 1. Расчет переходных процессов классическим и операторным   методами                                                                                                                    6

3 Задание 2. Расчет переходных процессов в линейных электрических

цепях с помощью интеграла Дюамеля                                                                    8

4 Задание 4. Спектральный метод анализа электрических цепей                      10

Приложение А                                                                                                         12

Список литературы                                                                                                 13

 

1 Требования к выполнению и оформлению курсовой  работы

а) Курсовая работа должна включать следующие элементы:

- титульный лист;

- задание;

- содержание;

- введение;

- основную часть;

- заключение (выводы);

- список литературы;

- приложения.

б) Текст задания (условие задачи) должен быть переписан полностью, со всеми рисунками и числовыми значениями для своего варианта.

в) Каждый этап курсовой работы должен быть озаглавлен.

г) Курсовая работа выполняется рукописным способом, а также с применением компьютерной печати (в программе Microsoft Word, шрифт высотой 14 пунктов с интервалом 1,0-1,5). Текст пишется на одной стороне листа белой бумаги формата А4. По всем четырем сторонам листа оставляются поля: левое – 30 мм, правое –10 мм, верхнее и нижнее – 20 мм.

д) Все листы курсовой  работы должны иметь сквозную нумерацию, начиная с титульного листа, включая приложение. Номер листа пишется внизу страницы.

е) Расчеты должны сопровождаться пояснениями. Нельзя приводить только расчетные формулы и конечные результаты. Курсовые работы, в которых вычисления и пояснения приводятся сокращенно, к защите не допускаются и возвращаются студентам на доработку.

ж) Рисунки, графики и схемы должны быть выполнены карандашом с применением линейки и циркуля или с применением компьютерной печати. Рисунки должны быть пронумерованы.

з) На графиках обязательно указываются названия изображаемых величин, их единицы измерения. Масштабы необходимо подбирать так, чтобы было удобно пользоваться графиком или диаграммой. В соответствии с выбранным масштабом подписываются шкалы графиков и диаграмм.

к) У параметров, имеющих определенные размерности, писать в окончательных результатах соответствующие единицы измерения. Все обозначения электрических величин должны соответствовать ГОСТу.

л) Введение. Указать причины возникновения переходных процессов. Законы коммутации. Методы расчета переходных процессов в линейных цепях.

м) Заключение: провести анализ методов расчета переходных процессов, использованных в курсовой работе: сравнить результаты, полученные классическим и операторным методами; определить время, которое требуется для завершения переходного процесса на практике; для этого момента времени определить в процентах отношение переходного тока (напряжения) к принужденному току (напряжению).

н) Курсовая работа должна быть сдана на проверку в срок, согласно графику учебного процесса. В случае нарушения студентом срока сдачи работы, снижается итоговый балл за работу. 

 

2 Задание 1. Расчет переходных процессов классическим и операторным методами

 

Электрическая цепь (рисунки 2.1 − 2.10), состоящая из источника постоянной ЭДС Е, резистивных сопротивлений, индуктивности и емкости, находится в установившемся режиме. В момент времени   путем замыкания или размыкания ключа К (согласно заданному варианту) в цепи осуществляется коммутация.

Определить ток или напряжение в одной из ветвей электрической цепи после коммутации согласно заданному варианту (таблица 2.2) двумя методами:

а) классическим методом,

б) операторным методом.

Построить график зависимости искомой величины (принуждённого, свободного и переходного тока или напряжения) от времени, используя ЭВМ. График построить на интервале времени .

Номер рисунка электрической цепи, значения ЭДС Е и параметров цепи приведены в таблицах 2.1 – 2.3  

 

Таблица 2.1

Год поступления

Последняя цифра зачетной книжки

Четный

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Нечетный

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

№ схемы

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8

2.9

2.10

54

98

100

80

85

95

76

90

78

65

  

Таблица 2.2

Год поступления

Предпоследняя цифра зачетной книжки

Четный

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Нечетный

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Искомая величина

105

104

106

96

110

90

100

110

115

88

30

20

25

15

25

28

18

22

16

14

 

 

Таблица 2.3

Год поступления

Первая буква фамилии

Четный

АВМ

Б0Ю

НПЯ

ГРЩ

ДИС

ЖУШ

ЧХЛ

КЦЭ

ЕТ

ЗФ

Нечетный

НПЯ

ГРЩ

ДИС

ЖУШ

ЧХЛ

АВМ

ЕТ

ЗФ

Б0Ю

КЦЭ

85

96

65

90

60

45

40

85

100

105

0,65

0,5

0,7

0,35

0,55

0,6

0,3

0,45

0,65

0,4

60

50

70

100

80

90

65

75

85

95

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         3 Задание 2. Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях с помощью интеграла Дюамеля

 

Заданную электрическую цепь после коммутации (рисунки 2.12.10) отключить от источника постоянной ЭДС Е, индуктивность L или емкость С заменить короткозамкнутым участком (таблица 3.3). Полученная электрическая цепь подключается к напряжению в момент времени  (рисунки 3.1 – 3.4). Варианты задания указаны в таблицах 3.1 − 3.3.

Требуется выполнить следующее:

а) нарисовать полученную электрическую цепь;

         б) определить переходную функцию по напряжению  или переходную проводимость , соответствующую искомому напряжению или току (согласно заданному варианту);

в) определить напряжение или ток в одной из ветвей электрической цепи с помощью интеграла Дюамеля (согласно заданному варианту);

г) построить график зависимости найденного напряжения или тока от времени, используя ЭВМ. График построить на интервале времени от 0 до 2t1 (значения .t1 заданы в таблице 3.2 и пропорциональны постоянной времени цепи )

 

 

Таблица 3.1

Год поступления

Последняя цифра зачетной книжки

Четный

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Нечетный

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

№ рисунка u(t)

3.1

3.2

3.3

3.4

3.1

3.2

3.3

3.4

3.2

3.4

0

10

20

15

0

30

40

50

30

20

U1, В

10

20

0

10

40

50

0

30

40

15

 

 

 

Таблица 3.2

Год поступления

Предпоследняя цифра зачетной книжки

Четный

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

Нечетный

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

3

5

4

5

3

4

5

4

3

4

 

 

Таблица 3.3

Год поступления

Первая буква фамилии

Четный

АВ

М

Б0

Ю

НП

Я

ГР

Щ

ДИ

С

ЖУ

Ш

ЧХ

Л

КЦ

Э

ЕТ

ЗФ

Нечетный

НП

Я

ГР

Щ

ДИ

С

ЖУ

Ш

ЧХ

Л

АВ

М

ЕТ

ЗФ

Б0

Ю

КЦ

Э

заменить короткозам. участком

L

C

L

C

L

C

L

C

L

C

переходная функция

h(t)

hy(t)

h(t)

hy(t)

hy(t)

h(t)

hy(t)

h(t)

h(t)

hy(t)

Искомая функция

uC(t)

iL(t)

uR2(t)

iR2(t)

iC(t)

uL(t)

iC(t)

uR2(t)

uC(t)

iL(t)

 

 

4 Задание 3. Спектральный метод анализа электрических цепей

 

Заданную электрическую цепь (рисунки 2.1-2.10) отключить от источника постоянной ЭДС Е, индуктивность L или емкость С заменить короткозамкнутым участком (таблица 4.3). Полученная электрическая цепь подключается к импульсу напряжения  (рисунки 4.1 –4. 3). Варианты задания указаны в таблицах 4.1- 4.3.

Требуется выполнить следующее:

а) определить спектральную плотность напряжения ;

         б) построить амплитудно-частотную (АЧХ) и фазо-частотную (ФЧХ) характеристики, используя ЭВМ;

         в) нарисовать полученную электрическую цепь и определить комплексную передаточную проводимость цепи  или комплексную передаточную функцию цепи по напряжению, в соответствии с искомой спектральной плотностью реакции цепи согласно заданному варианту (таблица 4.3); построить АЧХ и ФЧХ, используя ЭВМ;

г) определить спектральную плотность реакции цепи  или  согласно заданному варианту (таблица 4.3), построить АЧХ и ФЧХ с помощью ЭВМ.

 

Таблица 4.1

Год поступления

Последняя цифра зачетной книжки

Четный

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Нечетный

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

№ рисунка

4.1

4.2

4.3

4.1

4.2    

4.3

4.1

4.2

4.3

4.1

t0, мс

−

7

−

−

8

−

−

9

−

−

 

 

Таблица 4.2

Год поступления

Предпоследняя цифра зачетной книжки

Четный

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Нечетный

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

10

20

30

25

15

35

40

45

50

18

tИ, мс

3

2

2

1

4

3

5

4

1

5

 

 

 

Таблица 4.3

Год

поступл.

Первая буква фамилии

Четный

АВМ

Б0Ю

НПЯ

ГРЩ

ДИС

ЖУШ

ЧХЛ

КЦЭ

ЗФ ЕТ

Нечетн.

НПЯ

ГРЩ

ДИС

ЖУШ

ЧХЛ

АВМ

КЦЭ

ЕТ ЗФ

Б0Ю

заменить коротко-

зам участком

L

C

L

C

L

C

L

C

L

Компл. передат.

функция цепи

Н(jω)

Y(jω)

Н(jω)

Y(jω)

Y(jω)

Н(jω)

Y(jω)

Н(jω)

Н(jω)

Спектр. плотн. реакции цепи

UC(jw)

IL(jw)

UR2(jw)

IR2(jw)

IC(jw)

UL(jw)

IC (jw)

UR2(jw)

UC(jw)

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

 

РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ  И СВЯЗИ

 

Кафедра Теоретических основ электротехники

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине ТЭЦ 2

_________________________________________________________________

(полное наименование работы)

_________________________________________________________________

 

 

 

                                                      Работа выполнена _______________________

                                                                                     (дата выполнения)

                                      

                                           Студентом______________________________

                                                                               (фамилия и инициалы)

                                                        ______________________________

                                                                       (номер зачетной книжки)

 

                                           Группа ______________________________                                                                   

                                                                            (шифр группы)

                                          

                                        Отчет принят__________________________

                                                                              (дата принятия отчета)

                                        Преподаватель_________________________

                                                                                           (Ф.И.О.) 

 

 

 

Алматы 201...

 

 

  

Список литературы

 

1        Бакалов В. П., Дмитриков В.Ф., Крук Б.Е. Основы теории цепей: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 2000.-592с.

2        Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. Т.1. – Санкт-Петерберг. Питер, 2003.-463с.

3        Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. Т.2. – Санкт-Петерберг. Питер, 2003.-576с.

4        Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей. – М.: Энергоатомиздат, 1989.-528с.

5        Шебес М. Р., Каблукова М. В. Задачник по теории линейных электрических цепей. – М.: Высшая школа, 1990.-544с