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
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
|
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
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
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.
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.
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. 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
7.Находим постоянные интегрирования
|
|
|
|
|
|
|
|
8. Строим график зависимости ic1(t) и uc1(t) от времени t:
|
|
|
|
|
|
|
|
Дано:
|
|
|
|
|
|
|
|
1.Аппроксимируем вебер-амперную характеристику вида i=a1ψ+a2ψ
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
Гц
Ом
Ом
В