Анализ сложных электрических цепей в установившемся и переходном режиме (курсовая работа)Исследовать электрическую цепь с нелинейным резистивным двухполюсником, в которой действуют источник ЭДС Е и источники однофазной синусоидальной ЭДС e=Emsin(ωt+ψi) и однофазного синусоидального тока i=Imsin(ωt+ψu) с частотой f=400 Гц. Схема цепи приведена на рис.1.13, параметры элементов цепи - в табл.1, вольтамперная характеристика нелинейного двухполюсника - в табл.2.

Задание 1. Расчет установившегося режима.
1.1.Рассчитать установившийся режим в линеаризованной цепи на постоянном токе. С этой целью:
 Провести линеаризацию вольтамперной характеристики нелинейного двухполюсника с помощью секущей.
 Построить схему линеаризованной цепи на постоянном токе.
 Рассчитать токи в ветвях и напряжения на элементах, проверить правильность расчета, составив баланс мощностей.

1.2.Рассчитать установившийся режим в линеаризованной цепи на переменном токе. С этой целью:
 Построить схему линеаризованной цепи на переменном токе.
 Записать уравнения для цепи в комплексной форме по методам контурных
токов и узловых напряжений (с подстановкой числовых данных).
 Определить на компьютере токи в ветвях и напряжения на пассивных
элементах, проверить правильность расчета составлением баланса мощностей.
 Для контура, содержащего ветвь с источником синусоидальной ЭДС и максимально возможное число ветвей с реактивными элементами, построить векторную потенциальную диаграмму и диаграмму токов.

1.3.Учитывая, что исходная электрическая цепь после линеаризации является линейной цепью периодического несинусоидального тока, сформулировать установившийся режим в ней. С этой целью:
 Записать в мгновенной форме токи в ветвях и напряжения на пассивных
элементах линеаризованной цепи с учетом всех источников энергии.
 Построить графики изменения мгновенных значений тока и напряжения в линеаризованной цепи для ветви с нелинейным двухполюсником и одной из ветвей с реактивным элементом.


Задание 2. Расчет переходного режима.
2.1.Учитывая, что в результате коммутации схема заданной электрической цепи разделяется на две независимые части, рассчитать переходный процесс в части схемы с источником постоянной ЭДС при линеаризации нелинейного двухполюсника. С этой целью:
 Построить схему для исследуемой части электрической цепи.
 Из расчета установившегося режима в заданной цепи определить независимые начальные условия.
 Рассчитать начальные значения остальных токов и напряжений в схеме исследуемой части электрической цепи.
 Определить функцию тока в индуктивности или напряжения на емкости.
 Дать характеристику переходного процесса и определить его длительность.
 Проверить правильность расчета переходного процесса на компьютере.
 По результатам расчетов, выполненных на компьютере и вручную, построить график искомой функции до коммутации (в пределах периода установившегося режима) и после коммутации (в пределах длительности переходного процесса).
 Сравнить результаты расчета переходного процесса в схеме, полученные на компьютере и вручную.
 Рассчитать остальные токи и напряжения в цепи на компьютере.

2.2.Рассчитать переходный процесс в части заданной схемы с источниками синусоидальных ЭДС и тока. С этой целью:
 Построить схему для исследуемой части электрической цепи.
 Из расчета установившегося режима в заданной цепи определить независимые начальные условия.
 Рассчитать начальные значения остальных токов и напряжений в схеме исследуемой части электрической цепи.
 Дать характеристику переходного процесса и определить его длительность.
 Записать уравнения для исследования переходного процесса по методу пространства состояний; рассчитать токи и напряжения в цепи на компьютере.
 По результатам двух вариантов расчета построить графики искомой функции до и после коммутации, сравнить результаты расчетов.

Подробное решение в WORD - 37 страниц


Классический метод, Метод переменных состояния

Предварительный просмотр