Переходные процессы в линейных и нелинейных электрических цепях

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

"Костромская государственная сельскохозяйственная академия"

Электроэнергетический факультет

Направление подготовки 13.03.02 электроснабжение 

Кафедра теоретических основ электротехники и автоматики

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине «Теоретические основы электротехники»

На тему: «Переходные процессы в электрических цепях»

                                          Выполнил: студент 1 группы 3 курса

         Руководитель:

Караваево 2016 г.

Костромская ГСХА

СОДЕРЖАНИЕ

 


РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.. 3

КАЛЕНДАРНЫЙ ГРАФИК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ.. 4

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ.. 5

АННОТАЦИЯ. 6

ВВЕДЕНИЕ. 7

1. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ.. 8

1.1 КЛАССИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА.. 8

1.2 ОПЕРАТОРНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА.. 11

2 ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ. 14

2.1 АППРОКСИМАЦИЯ. 14

2.2 МЕТОД УСЛОВНОЙ ЛИНЕАРИЗАЦИИ.. 16

2.3 МЕТОД РУНГЕ-КУТТА.. 18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 22

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 23


МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ДЕПАРТАМЕНТ НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ       

"КОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ"

Электроэнергетический факультет

Кафедра ТОЭ и Автоматики

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине «Теоретические основы электротехники»

на тему: «Часть 1.  Переходные процессы в линейных электрических цепях

.                Часть 2. Переходные процессы в нелинейных электрических цепях»

Автор работы _______________________________________________

подпись, дата, инициалы, фамилия

Направление подготовки: 13.03.02 «электроэнергетика и электротехника»

Профиль подготовки «Электроснабжение»

Группа  731z

Шифр___________14764_________

(номер студенческого билета)

Руководитель работы _________________________   _________________

подпись, дата                                     инициалы, фамилия

Работа защищена __________________________________ дата                           оценка прописью

Караваево 2016

КАЛЕНДАРНЫЙ ГРАФИК ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Неделя

Раздел

1 неделя

2 неделя

Классический метод расчета переходных процессов.

 

Операторный метод расчета переходных процессов.

 

4 неделя

Переходные процессы в нелинейных электрических цепях.

 

5 неделя

Аппроксимация (ВАХ), построение графика, нахождение наибольшего возможного отношения максимального тока переходного процесса.

 

6 неделя

Составление систем уравнений по законам Кирхгофа, расчет численным методом потокосцепление, построение графика.

 

7 неделя

Защита курсовой работы.

 

8 неделя

 

9 неделя

 

10 неделя

 

11 неделя

12 неделя

 

13 неделя

 

14 неделя

 

15 неделя

 

16 неделя

 

17 неделя

 

18 неделя

 

фЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«кОСТРОМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Электроэнергетический факультет

Кафедра ТОЭ и Автоматики

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

По дисциплине    «Теоретические основы электротехники»

На тему:

 «Переходные процессы в электрических цепях»

Студент Ю.Е.                     группа 731z

1.  Тема «Переходные процессы в электрических цепях»»

2.  Срок предоставления работы к защите «  11   »   Октября   2017 г.

3.  Содержание пояснительной записки курсовой работы:

1.   

2.   

3.   

3.1.   Содержание

3.2.   Календарный график

3.3.   Аннотация

3.4.   Введение

3.5.   Переходные процессы в линейных электрических цепях 3.5.1 Классический метод расчета 3.5.2 Операторный метод расчета

3.6.  Переходные процессы в нелинейных электрических цепях 3.6.1  Аппроксимация 3.6.2  Метод  условной  линеаризации 3.6.3  Метод Рунге-Кутта

3.7.  Заключение

3.8.  Список используемых источников

Руководитель работы _________________________   _________________

подпись, дата                                    инициалы, фамилия

Задание принято к исполнению _____________________ ________________ подпись, дата                                    инициалы, фамилия


АННОТАЦИЯ

Целью написания курсовой работы заключается в расчете токов и напряжений ветвей линейных и нелинейных электрических цепей, в которых происходит коммутация.

Общий объем работы составляет 23 страницы.  В работе содержится 4 электрические схемы и 5 графиков. Работа состоит из введения, двух частей, заключения и списка использованных источников.

Во введении находится краткая теория о переходных процессах в электрических цепях.

В первой части «Переходные процессы в линейных электрических цепях» расчет переходных процессов произведен классическим и операторным методами, также построены графики токов.

Во второй части «Переходные процессы в нелинейных электрических цепях» необходимо аппроксимировать вебер-амперную характеристику по методу наименьших квадратов, методом условной линеаризации найти наибольшее возможное отношение максимального тока переходного процесса в нелинейной индуктивности к амплитуде тока в установившемся режиме и Рассчитать численным методом потокосцепление и токи в цепи для случая наиболее возможного максимального тока переходного процесса, а также построить график аппроксимирующей функции и график потокосцепления и токов в цепи.

В конце работы приводится список использованных источников.


 


ВВЕДЕНИЕ

Переходным называется процесс, возникающий в электрической цепи при переходе из одного установившегося состояния в другой. Переходные процессы возникают в электрических цепях при различных коммутациях и других воздействиях, приводящих к изменению режима работы цепи - изменению параметров токов и напряжений на отдельных ветвях, таких как амплитуда, фаза или частота, на отличающиеся от параметров действующей в цепи ЭДС. Коммутации происходят при действии различного рода коммутационной аппаратуры, например ключей, переключателей для включения или отключения источника энергии, при обрывах в цепи, при коротких замыканиях, при включениях и отключениях пассивных и активных ветвей, при внезапных изменениях параметров цепи и т.д.

Физически переходные процессы представляют собой процессы перехода от энергетического состояния, соответствующего докоммутационному режиму, к энергетическому состоянию, соответствующему послекоммутационному режиму.

Переходные процессы обычно являются быстро протекающими. Длительность их зависит от запасов энергии в реактивных элементах цепи и составляет десятые, сотые, а иногда даже миллиардные доли секунды. Сравнительно редко длительность переходных достигает секунд и десятков секунд. Тем не менее, изучение переходных процессов важно, так как оно даёт возможность установить, как деформируются по форме и амплитуде сигналы при прохождении их через усилители и другие устройства, позволяет выявить превышения напряжения на отдельных участках цепи, которые могут оказаться опасными для электротехнических устройств и для их изоляции, увеличения амплитуд токов, которые могут в десятки раз превышать амплитуду тока установившегося периодического процесса и вызвать недопустимые механические усилия.


1. ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

1.1 КЛАССИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА

Дано:

Ф

 Ом

 Ом

 Ом

 А

Гн

    Найти:

dk - до коммутации

pk - после коммутации

1. Находим независимые начальные условия в цепи, используя законы коммутации:

2. Найдем принужденную составляющую тока i2_пр (рассмотрим схему после коммутации):

3. Составляем характеристическое уравнение:

4. Решим характеристическое уравнение и найдем свободную составляющую тока i1:

5.Находим переходый ток:

6.Зависимые начальные условия:

7. Находим постоянные интегрирования:

8. Определим переходный ток

1.2 ОПЕРАТОРНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА

1. Находим независимые начальные условия в цепи, используя законы коммутации:

2. Переходим к изображениям:

3.Запишем в матричном виде


4.Находим ток i2(p)

 


5.Находим принужденную состовляющую испытуемого тока

6.Находим корни характеристического уравнения

IMG0086_34506093

7.Находим постоянные интегрирования

8. Строим график зависимости ic1(t) и uc1(t) от времени t: 

2 ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ.

 


Дано:

 Гц

 Ом

 Ом

 В

2.1  АППРОКСИМАЦИЯ

1.Аппроксимируем вебер-амперную характеристику вида i=a1ψ+a2ψ

Похожие материалы

Информация о работе