Курсовая работа: Разветвленная цепь постоянного тока

Задание на курсовую работу

n=24, N=5

Задание 1. Разветвленная цепь постоянного тока

1. Записать по законам Кирхгофа систему уравнений для определения неизвестных токов и ЭДС в ветвях схемы.

2. Определить ЭДС в первой ветви и токи во всех ветвях схемы методом контурных токов.

3. Составить баланс мощностей.

4. Найти показание вольтметра.

5. Определить ток во второй ветви (R₂ и Е₂) методом эквивалентного генератора.

6. Рассчитать значение и направление ЭДС, которую необходимо дополнительно включить во вторую ветвь, чтобы ток в ней увеличился в 2 раза и изменил свое направление.

7. Определить входную проводимость второй ветви.

8. Определить взаимную проводимость второй и третьей ветвей.

9. Найти и построить график зависимости тока первой ветви от сопротивления второй ветви при постоянстве всех остальных параметров схемы.

10. Найти и построить график зависимости мощности, выделяющейся в резисторе сопротивлением R₂, при его изменении от нуля до бесконечности и при постоянстве всех остальных параметров схемы.

Задание 2. Разветвленная цепь синусоидального тока. Цепи с индуктивно связанными элементами

Часть 1.

Считая, что индуктивная связь между катушками отсутствует, следует:

1) определить токи во всех ветвях заданной схемы;

2) построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений;

3) составить баланс активных и реактивных мощностей;

4) построить на одном графике кривые мгновенных значений ЭДС е₂ и тока i₃;

5) определить показание ваттметра.

Часть 2.

Учитывая взаимную индуктивность катушек, заданные значения коэффициентов связи и считая заданными ток и ЭДС второй ветви, а остальные токи и ЭДС неизвестными, необходимо:

1) определить неизвестные токи и ЭДС;

2) построить векторную диаграмму токов и топографическую диаграмму напряжений.

Задание 3. Переходные процессы в линейных цепях с сосредоточенными параметрами.

1. Рассчитать классическим методом ток i(t) на трех этапах, соответствующих последовательному замыканию (или размыканию) трех ключей.

2. Рассчитать тот же ток i(t) операторным методом. Для первой и второй коммутации воспользоваться операторным методом для полных составляющих тока, для третьей коммутации применить операторный метод для преходящей (свободной) составляющей тока.

3. Построить график зависимости i(t) для трех этапов.

Методические указания и исходные данные

1. Для каждой из коммутаций сначала выполняется расчет классическим методом, а затем операторным. При совпадении результатов расчета обоими методами приступить к расчету следующей коммутации. 2. Ключи замыкаются (или размыкаются) поочередно в соответствии с указанными на схеме номерами через интервал времени t_k. При возникновении колебательного процесса t_k = T/6, где T = 2π/ω_cв — период свободных колебаний. При возникновении апериодического процесса

t_k = 1/| р₁|, где р₁ — меньший по модулю (или единственный) корень характеристического уравнения.

Задание 4. Расчет трёхфазной электрической цепи синусоидального тока

1. Рассчитать линейные и фазные токи

2. Построить векторную диаграмму токов и напряжений.

3. Определить мгновенное значение напряжения между заданными точками.

4. Рассчитать активную мощность трехфазной системы

Содержание

Задание на курсовую работу. 1

Задание № 1. Разветвленная цепь постоянного тока. 7

1.1. Уравнения по законам Кирхгофа. 7

1.2. Метод контурных токов. 8

1.3. Баланс мощностей. 9

1.4. Показания вольтметра. 10

1.5. Метод эквивалентного генератора. 10

1.6. Расчет дополнительного ЭДС в ветви 2. 13

1.7. Входная проводимость второй ветви. 14

1.8 Взаимную проводимость второй и третьей ветвей. 14

1.9. Зависимость тока первой ветви от сопротивления второй ветви. 15

1.10. Зависимость мощности, выделяющейся в резисторе R₂. 16

Задание № 2. Разветвленная цепь синусоидального тока. Цепи с индуктивно связанными элементами. 17

2.1. Параметры схемы.. 17

Часть 1. 18

2.2. Параметры схемы замещения. 18

2.3. Расчет токов. 19

2.4. Расчет потенциалов точек. 20

2.5. Векторная диаграмма. 21

2.6. Баланс мощностей. 21

2.7. Кривые мгновенных значений ЭДС е₂ и тока i₃ 22

2.8. Показания ваттметра. 23

Часть 2. 24

2.9. Параметры схемы замещения. 24

2.10. Расчет токов цепи с учетом магнитных связей. 25

2.11. Расчет потенциалов точек. 26

2.12. Векторная диаграмма с учетом магнитных связей. 27

Задание № 3. Переходные процессы в линейных цепях с сосредоточенными параметрами. 28

3.1. Замыкание ключа 1. 28

3.2. Замыкание ключа 2. 33

3.3. Замыкание ключа 3. 35

3.3. График зависимости i(t) 38

Задание № 4. Расчёт трёхфазной электрической цепи синусоидального тока. 40

4.1. Параметры схемы.. 40

4.2. Преобразование схемы.. 40

4.3. Расчет токов. 41

4.4. Векторная диаграмма токов и напряжений. 42

4.5. Мгновенное значение напряжения. 42

4.6. Активная мощность. 43

Список литературы.. 44