АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ
Кафедра теоретических основ электротехники
ТЭЦ 1. Четырехполюсники. Расчет линейных электрических
цепей с несинусоидальными источниками питания.
Алматы 2006
СОСТАВИТЕЛИ: Е.Х.Зуслина, Л.Н.Кондратенко. ТЭЦ1.
Четырехполюсники. Расчет линейных электрических цепей с несинусоидальными
источниками питания. Методические указания и задания к
расчетно-графическим работам №3,4 (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 несинусоидального тока и
пассивных четырехполюсников. Задания к расчетно-графическим работам соответствуют
типовой программе по ТЭЦ1, включающей различные методы расчета электрических
цепей.
Ил. 26, 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 №3. Расчет линейных
электрических цепей несинусоидального
тока……………………………………………….……………………………..6
3 РГР №4. Расчет пассивных четырехполюсников…………………………
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, 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 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. 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 №3. Расчет линейных электрических цепей несинусоидального тока
Электрическая цепь подключена к источнику
несинусоидальной периодической Э.Д.С. Электрические схемы приведены на рисунках
. Несинусоидальные периодические Э.Д.С. представлены на
рисунках . Максимальные значения Э.Д.С. и параметры цепи
приведены в таблицах . Основная частота Э.Д.С. источника .
Требуется выполнить следующее:
а) введение: указать область использования
периодических негармонических воздействий, привести примеры несинусоидальных
кривых и алгоритм расчета линейных электрических цепей с несинусоидальными ЭДС,
напряжениями, токами;
б) определить гармонический состав несинусоидальной периодической ЭДС;
в) определить мгновенные значения
несинусоидальных токов во всех ветвях
электрической цепи;
г) определить действующее значение Э.Д.С. и
действующее значение токов во всех ветвях электрической цепи;
д) рассчитать активную, реактивную, полную мощности и
мощность искажения;
е) построить график мгновенного значения одного из
токов, указанного в таблице 2.3;
ж) построить амплитудно-частотный и фазочастотный
спектры этого же тока;
з) рассчитать коэффициенты, характеризующие форму
несинусоидального периодического тока (согласно заданному варианту, таблица 2.1):
1) коэффициент амплитуды , где - максимальное значение тока (определить по графику i(t)); I – действующее
значение несинусоидального тока;
2) коэффициент искажений , где - действующее значение основной гармоники;
3) коэффициент гармоник - действующее
значение высших гармоник (при );
к) заключение: сделать анализ полученных результатов:
1) сравнить полученные коэффициенты, характеризующие
форму несинусоидального периодического тока, с коэффициентами для
синусоидального тока;
2) сравнить полученный график несинусоидального тока с
графиком заданной ЭДС.
Таблица 2.1
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 |
№
схемы |
2.1 |
2.2. |
2.3 |
2.4 |
2.5 |
2.6 |
2.7 |
2.8 |
2.9 |
2.10 |
Форма
кривой Э.Д.С |
2.11 |
2.12 |
2.13 |
2.14 |
2.11 |
2.15 |
2.12 |
2.13 |
2.14 |
2.15 |
|
50 |
60 |
40 |
30 |
20 |
50 |
40 |
20 |
60 |
30 |
|
|
- |
- |
- |
|
- |
- |
- |
- |
- |
Таблица 2.2
Год поступления |
Предпоследняя цифра зачетной книжки |
|||||||||
Четный |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
Нечетный |
0 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
50 |
70 |
80 |
100 |
70 |
50 |
90 |
60 |
40 |
70 |
|
60 |
40 |
60 |
50 |
80 |
90 |
70 |
100 |
50 |
60 |
|
70 |
50 |
100 |
40 |
60 |
70 |
80 |
90 |
60 |
80 |
|
5,0 |
4,0 |
6,0 |
5,5 |
3,5 |
2,0 |
4,5 |
5,0 |
3,0 |
2,5 |
|
2,0 |
2,5 |
1,5 |
1,0 |
3,0 |
2,4 |
1,6 |
1,8 |
2,6 |
2,8 |
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 |
|
2,5 |
5,0 |
4,5 |
5,5 |
3,5 |
5,0 |
3,0 |
5,5 |
2,5 |
2,0 |
|
4,0 |
3,0 |
2,0 |
6,0 |
4,5 |
4,0 |
6,0 |
3,5 |
6,0 |
4,0 |
|
2,0 |
1,5 |
1,0 |
1,8 |
2,7 |
1,4 |
2,1 |
2,3 |
1,8 |
2,0 |
|
1,4 |
2,8 |
2,0 |
2,5 |
2,0 |
1,9 |
1,0 |
16, |
2,4 |
2,8 |
График
мгновенного тока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 Расчетно-графическая работа №4. Расчет пассивных
четырехполюсников
Заданы два пассивных Г-образных четырехполюсника (рисунки
3.1-3.10), значения активных, индуктивных и емкостных сопротивлений приведены в
таблицах 3.1-3.3.
Требуется выполнить следующее:
а) введение. Привести общие положения:
1) какие электрические цепи называются
четырехполюсниками;
2) классификация четырехполюсников;
3) область применения четырехполюсников;
4) привести примеры четырехполюсников;
5) какая основная задача теории
четырехполюсников;
б) определить комплексные сопротивления и ;
в) определить А-параметры
заданных Г-образных четырехполюсников, используя:
1) режимы холостого хода и короткого замыкания;
2)
законы Кирхгофа.
Проверить выполнение условия ;
г) соединить каскадно заданные Г-образные
четырехполюсники, определить комплексные сопротивления результирующего
Т-образного или П-образного четырехполюсника (согласно заданному варианту).
Проверить выполнение условия
д) по найденным А-параметрам Г-образных
четырехполюсников, используя матричные методы расчета, определить А-параметры
полученного Т- или П- образного
четырехполюсника;
е) по найденным А-параметрам Т- или П-образного
четырехполюсника определить параметры (согласно заданному варианту);
ж) определить характеристические сопротивления полученного Т- или
П-образного четырехполюсника, используя А-параметры и параметры холостого хода
и короткого замыкания;
з) определить характеристическую постоянную передачи , характеристическое ослабление , фазовую постоянную Т- образного или
П-образного четырехполюсника;
и) в режиме согласованного включения Т- или П-образного
четырехполюсника (рисунок 3.11) определить комплексное входное сопротивление , напряжения , значение напряжения генератора приведено в таблице 3.3.
к) определить передаточные функции нагруженного
четырехполюсника: комплексный коэффициент передачи по напряжению комплексный
коэффициент передачи по току комплексное
передаточное сопротивление комплексную
передаточную проводить , сопротивление нагрузки приведено в таблице 3.3.
л) заключение:
1)
указать, какие методы применялись для определения А-параметров;
2) указать,
какие свойства параметров коэффициентов пассивного четырехполюсника были проверены
в ходе выполнения расчетно-графической работы;
3)
сравнить результаты расчета , полученные разными методами.
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 |
3.1 |
3.2 |
3.3 |
3.4 |
3.5 |
3.6 |
3.7 |
3.8 |
3.9 |
3.10 |
Схема
результирующего четырехполюсника |
Т-образная |
Т-образная |
П-образная |
П-образная |
Т-образная |
Т-образная |
Т-образная |
П-образная |
П-образная |
Т-образная |
Таблица 3.2
Год
поступления |
Предпоследняя
цифра зачетной книжки |
|||||||||
Четный
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
Нечетный |
0 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
|
20 |
15 |
40 |
30 |
45 |
25 |
35 |
18 |
22 |
38 |
|
10 |
25 |
45 |
26 |
36 |
12 |
30 |
20 |
40 |
10 |
|
30 |
36 |
25 |
14 |
50 |
24 |
15 |
35 |
28 |
30 |
|
25 |
18 |
42 |
32 |
44 |
30 |
26 |
42 |
18 |
44 |
|
15 |
20 |
34 |
24 |
38 |
34 |
16 |
27 |
33 |
45 |
|
35 |
30 |
28 |
45 |
32 |
20 |
46 |
32 |
26 |
18 |
Таблица 3.3
Год
поступления |
Первая
буква фамилии |
|||||||||
Четный |
АЯ |
УЮФ |
КХ |
БЛЦ |
ВМЧ |
ТЭИ |
ЖСЗ |
ДОЩ |
ЕПР |
ГНШ |
Нечетный |
ФЕУ |
ЦБХ |
ГЧВ |
ЩДШ |
МЛК |
ПОН |
АИЭ |
ЖСР |
ТЗ |
ЯЮ |
|
40 |
10 |
15 |
20 |
30 |
35 |
25 |
28 |
34 |
44 |
|
30 |
20 |
45 |
40 |
18 |
28 |
45 |
38 |
46 |
20 |
|
45 |
30 |
20 |
10 |
38 |
10 |
30 |
12 |
20 |
40 |
Определяемые
параметры |
Н-пар |
Z-пар |
Y-пар |
Н-пар |
Z-пар |
Y-пар |
Н-пар |
Z-пар |
Y-пар |
Н-пар |
|
20 |
25 |
40 |
42 |
30 |
36 |
50 |
56 |
26 |
35 |
Сопротивление
нагрузки |
|
40 |
|
35 |
-j40 |
30 |
j35 |
50 |
45 |
j45 |
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. 58
Екатерина Хаскелевна Зуслина
Лидия Николаевна Кондратенко
ТЭЦ 1. Четырехполюсники.
Расчет линейных электрических цепей с несинусоидальными источниками питания.
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. Четырехполюсники. Расчет линейных электрических
цепей с несинусоидальными источниками питания.
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