АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

 

 

Кафедра теоретических основ электротехники

 

 

 

ТЭЦ 2. Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях классическим, операторным и спектральным методами.

 

 

 

Методические указания и задания к курсовой работе

(для студентов бакалавриата очной формы обучения специальности 050704 - Вычислительная техника и программное обеспечение)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
Алматы 2006

 

СОСТАВИТЕЛИ: Е.Х.Зуслина, Л.Н.Кондратенко. ТЭЦ2. Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях классическим, операторным и спектральным методами.

Методические указания и задания к выполнению курсовой  работы  (для студентов бакалавриата очной формы обучения специальности 050704 Вычислительная техника и программное обеспечение). – Алматы: АИЭС, 2006.-  13с.

 

 

 

 

 

Методические указания к курсовой работе содержат требования к выполнению и оформлению курсовой работы, задания, схемы и параметры электрических цепей в которых происходит коммутации. Задания к курсовой  работе соответствует типовой программе по ТЭЦ2.

Ил. 21, табл. 6, библиогр.- 5-назв.

 

 

 

Рецензент: канд. техн. наук, доцент каф. ТКС   Г.С. Казиева.

 

 

 

 

 

 

 

 

Печатается по плану издания Алматинского института энергетики и связи на 2006 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ó Алматинский институт энергетики и связи, 2006г.

Содержание

1 Требования к выполнению и оформлению курсовой работы…………………………………..………………………………………………4

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

3 Задание 2. Спектральный метод анализа электрических цепей……………….....8

Приложение А...............................................................................................................11

Список литературы.......................................................................................................12        

 

 

 

 

 

 

1Требования к выполнению и оформлению курсовой  работы

 

1.1 Курсовая работа должна включать следующие элементы:

а) титульный лист;

б) задание;

в) содержание;

г) введение;

д) основную часть;

е) заключение (выводы);

ж) список литературы;

з) приложения.

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

1.3  Каждый этап курсовой работы должен быть озаглавлен.

1.4 Курсовая работа выполняется рукописным способом, или 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 - не менее 30 мм, правое – не менее 10 мм, верхнее и нижнее – 20 мм.

1.5 Все листы курсовой  работы должны иметь сквозную нумерацию, начиная с титульного листа, включая приложение. Номер листа пишется в правом верхнем углу без точки.

1.6 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.

1.7  Рисунки должны быть пронумерованы.

 1.8 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.

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

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

 

 

1.11 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).

1.12 Курсовая  работа должна быть сдана на проверку в срок, указанный преподавателем. В случае нарушения студентом срока сдачи работы ему выдается дополнительное задание или другой вариант (по усмотрению преподавателя), а также снижается итоговый балл за работу.

 

 

 

 

Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях классическим, операторным и спектральным методами

2 Задание 1. Расчет переходных процессов классическим и операторным  методами

Электрическая цепь (рисунки 2.1-2.10), состоящая из источника  синусоидальной ЭДС , 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 (тока или напряжения) от времени, используя ЭВМ. График построить на интервале времени .

Номер рисунка электрической цепи, значения   и параметры цепи приведены в таблицах .

 

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

50

100

150

110

120

80

70

90

140

60

20

30

15

10

25

28

18

24

14

12

 

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

5000

6000

8000

5500

6500

7000

7500

8500

9000

9500

100

150

200

140

180

160

120

140

110

190

20

-10

-30

30

40

45

-60

-20

35

-50

 

 

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

80

100

180

200

60

150

140

190

120

110

0,25

0,5

0,15

0,35

0,55

0,6

0,3

0,45

0,2

0,4

60

50

70

100

80

90

65

75

85

95

 

 

 

 

3 Задание 2. Спектральный метод анализа электрических цепей

3.1 Спектры непериодических сигналов

Определить спектральную плотность непериодического сигнала (рисунки 3.1 – 3.3). Вариант указан в таблице 3.1. Значения U, tИ, t0 заданы в таблице 3.2.

3.2 Применение спектрального метода к расчету переходных процессов

Заданную электрическую цепь после коммутации  отключить от источника синусоидальной ЭДС, индуктивность L или емкость С заменить короткозамкнутым участком (таблица 3.3). Полученная электрическая  цепь подключается к напряжению  (рисунки 3.4-3.5).

Требуется:

а) определить спектральную плотность заданного импульса U1(jw), построить АЧХ и ФЧХ этого импульса с помощью ЭВМ;

б) нарисовать полученную электрическую цепь;

          в) определить комплексную передаточную  функцию цепи Y(jw)  или HU(jw) , соответствующую искомой спектральной плотности (п. г);

г) определить спектральную плотность искомой функции  I(jw)  или U(jw), согласно заданному варианту (таблица 3.3), построить АЧХ и ФЧХ с помощью ЭВМ;

д) по найденной спектральной плотности найти i(t) или u(t), согласно заданному варианту (таблица 3.3).

 

 

Таблица 3.1

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

3.1

3.2

3.3

3.1

3.2

3.3

3.1

3.2

3.3

3.2

 

 

 

 

Таблица 3.2

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

t0, мс

6

4

5

3

8

7

8

9

4

9

tИ, мс

3

2

2

1

4

3

5

4

1

5

№ рисунка

3.4

3.5

3.4

3.5

3.4

3.5

3.4

3.5

3.4

3.5

300

400

500

600

550

450

700

800

850

900

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.3

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

заменить короткозам. участком

L

C

L

C

L

C

L

C

L

C

Спектральная плотность функции

UC(jw)

IL(jw)

UR2(jw)

IR2(jw)

IC(jw)

UL(jw)

IС(jw)

UR1(jw)

UC(jw)

IL(jw)

Искомая функция

uC(t)

iL(t)

uR2(t)

iR2(t)

iC(t)

uL(t)

iС(t)

uR1(t)

uC(t)

iL(t)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

 

    Рисунок 3.4

 

 

 

   

 

     Рисунок 3.5

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ СВЯЗИ

 

Кафедра теоретических основ электротехники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине ТЭЦ2

_________________________________________________________________

(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 200...

 

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-Петербург. Питер, 2003.

3.Демирчян К.С., Нейман Л.Р., Коровкин Н.В., Чечурин В.Л. Теоретические основы электротехники. т.2. – Санкт-Петербург. Питер, 2003.

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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дополнительный план 2006 г., поз. 27

 

 

 

 

Екатерина Хаскелевна Зуслина

Лидия Николаевна Кондратенко

ТЭЦ2. РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ КЛАССИЧЕСКИМ, ОПЕРАТОРНЫМ И СПЕКТРАЛЬНЫМ МЕТОДОМИ

 

Методические указания и задания к выполнению курсовой  работы

(для студентов бакалавриата очной формы обучения  специальности 050704 - Вычислительная техника и программное обеспечение)

 

 

 

 

Редактор Ж.М. Сыздыкова

 

Подписано в печать _________                        Формат 60х84  1/16

Тираж _____ экз.                                                        Бумага типографская№1

Объем            уч. - изд. л.                                  Заказ ____. Цена           тенге.

 

 

 

 

 

 

 

Копировально-множительное бюро

Алматинского института энергетики и связи

050013, Алматы, Байтурсынова, 126