АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

 

Кафедра теоретических основ электротехники

 

 

ТЭЦ 1. 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 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.

 

Методические указания и задания к расчетно-графическим

работам №3,4

(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. 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)

 

 

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