АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

 

Кафедра теоретических основ электротехники

 

 

 

ТЭЦ 1. Расчет линейных электрических цепей постоянного и синусоидального тока.

Методические указания и задания к расчетно-графическим

работам №1,2

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

 

 

 

 

 
 
 
Алматы 2006

СОСТАВИТЕЛИ: Е.Х.Зуслина, Л.Н.Кондратенко. ТЭЦ 1. Расчет линейных электрических цепей постоянного и синусоидального тока.. Методические указания и задания к расчетно-графическим работам №1,2 (для студентов бакалавриата очной формы обучения специальности 050704 - Вычислительная техника и программное обеспечение). – Алматы: АИЭС, 2006.-  17с.

 

 

 

 

 

Методические указания к расчетно-графическим работам содержат требования к выполнению и оформлению расчетно-графических работ, задания, схемы и параметры электрических цепей постоянного тока с зависимыми источниками и электрических цепей синусоидального тока. Задания к расчетно-графическим работам соответствуют типовой программе по ТЭЦ 1, включающей различные методы расчета электрических цепей.

 Ил. 20, 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 расчетно-графических работ……………………………………………………………………………4

2  РГР №1. Расчет установившихся режимов электрических цепей   постоянного тока с зависимыми источниками ……………………………..6

3  РГР №2. Расчет установившихся режимов в цепях  однофазного синусоидального тока ...……………………………………………………...10

Приложение А...................................................................................................15

Список литературы...........................................................................................16        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Требования к выполнению и оформлению расчетно-графических работ

 

1.1 Расчетно-графическая 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 расчетно-графической работы должен быть озаглавлен.

1.4 Расчетно-графическая 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 - не менее 30 мм, правое – не менее 10 мм, верхнее и нижнее – 20 мм.

1.5 Все листы расчетно-графической 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. Расчетно-графические 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 должно содержать цель работы и методы анализа и расчета режимов электрической цепи. Слово «ВВЕДЕНИЕ» записывается прописными буквами в виде заголовка.

1.11 Заключение (выводы) должно содержать оценку результатов работы.

1.12 Расчетно-графическая 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Расчетно-графическая  работа №1. Расчет установившихся режимов электрических цепей постоянного тока с зависимыми источниками.

 

Электрическая цепь содержит: независимые  источники напряжения Е1, Е2, Е3, независимый источник тока J и зависимый источник напряжения, управляемый током (ИНУТ) Е4 (рисунок 2.1 – 2.3); независимые источники напряжения  Е1, Е2, Е3, независимый источник тока J и зависимый источник напряжения, управляемый напряжением (ИНУН) Е4 (рисунок 2.4 – 2.6); независимые источники напряжения Е1, Е2, Е3, Е4  и зависимый источник тока, управляемый напряжением (ИТУН) J (рисунок 2.7 – 2.8); независимые источники напряжения Е1, Е2, Е3, Е4  и зависимый источник тока, управляемый током (ИТУТ)  J (рисунок 2.9 – 2.10). Номер схемы и параметры элементов цепи выбираются по таблицам 2.1 – 2.3 в  соответствии с номером зачетной книжки и первой буквой фамилии.

Требуется выполнить следующее:

а) введение: привести схемы зависимых источников напряжения и тока; указать область применения зависимых источников, перечислить методы, применяемые для расчетов электрических цепей с зависимыми источниками;

б) записать уравнения по законам Кирхгофа;

в) рассчитать токи во всех ветвях электрической цепи методом контурных токов и методом узловых потенциалов.

Методические указания:

Записать уравнения по методу контурных токов (МКТ) и методу узловых потенциалов (МУП) в матричной форме. Рассчитать матричные уравнения, используя программу, разработанную на кафедре ЭКТ;

г) определить ток в ветви с сопротивлением RX методом эквивалентного генератора;

д) проверить баланс мощностей;

е) выводы: сравнить результаты расчетов токов в ветвях электрической цепи, сделанных различными методами (МКТ, МУП, МЭГ), отметить, с какой точностью выполняется баланс мощностей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Таблица 2.1

Год

поступления

Последняя цифра зачетной книжки

четный

0

9

1

8

2

7

3

6

4

5

нечетный

5

4

6

3

7

2

8

1

9

0

№ схемы

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8

2.9

2.10

зависимый

источник

Е4=rI1

Е4=rI1

Е4=rI1

Е4=kUR1

Е4=kUR1

Е4=kUR1

J=gUR1

J=gUR1

JI1

JI1

значение

коэффициента

r=8B/A

r=10B/A

r=6B/A

k=2

k=4

k=3

g=0,02A/B

g=0,01A/B

β=5

β=4

Независимый

источник тока J, A

0,2

0,3

0,1

0,15

0,25

0,4

-

-

-

-

Независимый

источник ЭДС Е4, В

-

-

-

-

-

-

30

20

10

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2.2

Год

поступления

Предпоследняя цифра зачетной книжки

четный

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

нечетный

9

0

7

8

1

2

3

4

5

6

R1, Ом

50

40

35

25

45

60

65

70

20

15

R2, Ом

30

50

40

35

60

65

70

45

40

30

R3, Ом

40

35

35

50

15

50

55

40

30

50

R4, Ом

60

55

60

40

25

40

50

25

30

50

R5, Ом

70

65

20

50

30

35

60

55

45

20

RХ

R2

R3

R5

R3

R5

R2

R3

R2

R5

R3


Таблица 2.3

Год

поступления

Первая буква фамилии

четный

АВМ

БОЮ

НПЯ

ГРЩ

ДИС

ЖУШ

ЧХЛ

КЦЭ

ЕТ

ЗФ

нечетный

НПЯ

ГРЩ

ДИС

ЖУШ

ЧХЛ

АВМ

ЕТ

ЗФ

БОЮ

КЦЭ

Е1, В

10

25

15

30

20

35

25

10

25

30

Е2, В

15

20

25

15

10

20

30

20

30

35

Е3, В

20

30

35

25

35

25

10

25

15

20

 

 

 

 

                   Рисунок 2.1                                                        Рисунок 2.2

 

 

 

                   Рисунок 2.3                                                        Рисунок 2.4

 

 

                   Рисунок 2.5                                                        Рисунок 2.6

 

 

                   Рисунок 2.7                                                        Рисунок 2.8

 

 

                   Рисунок 2.9                                                        Рисунок 2.10

 

 

 

 

3 Расчетно-графическая работа №2. Расчет установившихся режимов в цепях  однофазного синусоидального тока.

 

Электрическая цепь содержит синусоидальные источники ЭДС  

и синусоидальный источник тока  (рисунок 3.1 - 3.10).

Номер схемы и параметры элементов цепи выбираются по таблицам 3.1 -3.3 в соответствии с номером зачетной книжки и первой буквой фамилии.

Требуется выполнить следующее:

а) введение: указать область применения цепей синусоидального тока, перечислить методы, применяемые для расчетов электрических цепей с синусоидальными источниками;

б) записать уравнения по законам Кирхгофа, используя две формы записи: дифференциальную и символическую;

в) рассчитать комплексные токи во всех ветвях схемы методом контурных токов;

г) рассчитать комплексные токи во всех ветвях схемы методом узловых потенциалов;

Методические указания:

Записать уравнение по методу контурных токов и методу узловых потенциалов в матричной форме. Рассчитать матричные уравнения, использую программу, разработанную на кафедре ЭКТ;

д) записать мгновенные значения токов во всех ветвях;

е) определить ток, указанный в таблице 2.3, методом эквивалентного генератора;

ж) проверить баланс мощностей;

з) построить топографическую диаграмму, совмещенную с векторной диаграммой токов;

и) записать уравнения по законам Кирхгофа в комплексной форме с учетом индуктивных связей, одноименные зажимы выбрать произвольно;

к) выводы: сравнить результаты расчетов токов в ветвях электрической цепи, сделанных различными методами (МКТ, МУП, МЭГ), отметить, с какой точностью выполняется баланс мощностей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.1

Год поступления

Последняя цифра зачетной книжки

Четный

0

9

1

2

3

4

5

6

7

8

Нечетный

8

1

3

5

7

0

6

4

2

9

№ схемы

3.1

3.2.

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.9

3.10

20

15

40

30

35

22

20

18

16

15

0

30

90

60

90

45

30

90

60

90

40

20

24

15

30

16

35

20

25

30

90

45

30

0

60

30

0

45

30

45

 

 

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

16

30

25

20

40

18

22

35

15

18

45

90

30

60

0

30

40

45

60

90

20

45

30

25

40

40

50

15

35

50

30

20

40

50

15

50

45

30

15

10

50

40

25

35

30

45

25

50

40

35

40

60

35

50

45

20

30

25

50

55

40

15

60

50

20

30

25

45

15

20

50

40

20

15

30

25

20

15

35

60

30

20

15

20

60

30

50

25

20

45

20

30

55

25

20

50

15

50

25

10

 

 

 

 

Таблица 3.3

Год поступления

Первая буква фамилии

Четный

АВМ

БОЮ

НПЯ

ГРЩ

ДИС

ЖУШ

ЧХЛ

КЦЭ

ЕТ

ЗФ

Нечетный

НПЯ

ГРЩ

ДИС

ЖУШ

ЧХЛ

АВМ

ЕТ

ЗФ

БОЮ

КЦЭ

0,5

1,5

2,0

1,8

0,6

1,6

0,8

1,4

0,4

1,2

90

45

30

60

0

40

90

30

40

45

40

20

45

30

20

25

35

40

50

45

30

15

35

20

40

50

15

55

20

44

40

25

20

50

45

30

25

60

55

18

20

50

40

45

55

15

45

56

38

30

Индуктивно связанные элементы

Ток, определяемый МЭГ

 

 

 

                     Рисунок - 3.1                                                       Рисунок - 3.2

 

 

 

 

 

 

 

 

                

               Рисунок - 3.3                                                     Рисунок - 3.4

 

         Рисунок - 3.5                                              Рисунок - 3.6

 

 

                       Рисунок - 3.7                                              Рисунок - 3.8

 

                Рисунок - 3.9                                                      Рисунок - 3.10

 

 

 

 

 

                            

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ А

РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ СВЯЗИ

 

Кафедра теоретических основ электротехники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчетно-графическая работа

_________________________________________________________________

(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.-463с.

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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сводный план 2006 г., поз. 57

 

 

 

 

Екатерина Хаскелевна Зуслина

Лидия Николаевна Кондратенко

 

 

 

ТЭЦ 1. Расчет линейных электрических цепей постоянного и синусоидального тока.

Методические указания и задания к расчетно-графическим

работам №1,2

(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

 

 

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебно-методической работе

___________________ Э.А.Сериков

«___»______________ 2006 г.

 

 

ТЭЦ 1. Расчет линейных электрических цепей постоянного и синусоидального тока.

Методические указания и задания к расчетно-графическим

работам №1,2

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

 

 

 

СОГЛАСОВАНО                            Рассмотрено и одобрено на

Начальник УМО                              заседании кафедры ТОЭ

__________О.З.Рутгайзер              Протокол №4 от «23» января 2006г.

«___»_____2006 г.                          Зав. кафедрой ТОЭ

                                                         ___________ З.И.Жолдыбаева

Инженер по стандартизации

Голева Н.М.                                                            

_______________

«___»_____2006 г.                             Согласовано

                                                        Зав. кафедрой ЭиКТ

                                                        ___________А. Берикулы

                                                        «___»______2006г.

Редактор                                             

Сыздыкова Ж.М.        

__________________                   

«____»________2006г.                                    

                                                                 

                                                        Составители:

___________ Е.Х.Зуслина

___________ Л.Н.Кондратенко

 

 

 

 

 

 

Алматы 2006