Контрольная работа Цепи с распределенными параметрами (линия с потеря, линия без искажений, линия без потерь) Вариант 13

1. Линия с потерями
1.1. По известным данным (табл.4.3) линии с потерями определить первичные параметры линии: Rо, Ом/км, Lo, Гн/км, Go, См/км, Co, Ф/км, длину волны λ, км,
фазовую скорость V, км/с, а также параметры, отмеченные в табл. 4.3 знаком вопроса (?).
1.2. Линия с потерями работает в установившемся гармоническом режиме. Режим работы линии определяется для каждого варианта табл. 4.4.
1.2.1.Определить параметры, отмеченные в табл. 4.4 знаком вопроса (?).
1.2.2. Выразить мгновенные значения напряжения и мгновенные значения
тока как сумму соответствующих падающих и отраженных волн:
u(t)=u_пад (t)+u_отр (t);
i(t)=i_пад (t)+i_отр (t);
Построить эти зависимости для точки X, находящейся в середине линии,
при этом на одном рисунке построить функцию u(t) и его составляющие; на втором рисунке функцию i(t) и его составляющие.
1.2.3. Определить коэффициенты отражения по току qi и напряжению qu.
1.2.4. Рассчитать активные P и полные мощности S в начале и в конце линии, вычислить коэффициент полезного действия линии η.
1.2.4. На вход длинной линии подано несинусоидальное напряжение, состоящее из двух гармонических составляющих: u(t)=u(1)(t)+ u(k)(t), где
u_((1) ) (t)=U_m(1) ·sin⁡(ωt+ψ_1 );
u_((k) ) (t)=U_(m(k))·sin⁡(ωt+ψ_k );
Амплитуда Um(1) и начальная фаза ψ1 первой гармонической составляющей берутся из табл. 4.4, колонка 2 , номер k-й гармонической составляющей указан в колонке 8, а амплитуда напряжения Um(k) и начальная фаза k-й гармоники ψk
берутся из табл. 4.4 , колонка 9.
Линия работает в согласованном режиме как для первой гармоники, так и
для k-й.
Построить временные диаграммы мгновенных значений падающего на-пряжения в начале и в конце линии в функции времени uпад(t). Сравнить
форму напряжения на входе линии и в конце линии. Сделать письменное заключение.
2. Линия без искажений
2.1. Рассчитать величину параметра линии, указанного в табл. 4.2 (колонка 10), чтобы при найденных в п. 1.1 значениях трех остальных параметров
линия стала неискажающей.
2.2. На вход линии без искажения подано напряжение п. 1.2.4. Линия работает в режиме согласования. Выразить мгновенное значение падающего напряжения в конце линии uпад(t).
2.3. Построить кривые мгновенных значений падающего напряжения в
функции времени uпад(t) для линии без искажения на отдельном рисунке.
Сравнить формы напряжения в начале и в конце линии без искажения. Сделать письменное заключение.
3. Линия без потерь
3.1. Для линии без потерь, включенной на синусоидальное напряжение
(колонка 2 в табл. 4.2), увеличить частоту в 106 раз и полагать начальную фазу равной нулю.
3.2. Рассчитать Zвх входное сопротивление отрезков линии без потерь
длиной в λ/8, λ/4, λ/4, 3 λ /8, λ /2 (где λ – длина волны) для режимов линии:
либо холостой ход, либо короткое замыкание. ( См. «Указание к выбору режима линии без потерь» ). Указание к выбору режима работы линии без потерь:
для четных вариантов задания принять режим – холостой ход;
для нечетных вариантов задания принять режим – короткое замыкание.
3.3. Для каждого отрезка линии (см. п. 3.2) составить и вычертить эквивалентную схему замещения линии.
3.4. Построить кривые изменения входного сопротивления Zвх в функции длины линии Zвх(y).
3.5. Выразить мгновенные значения напряжений и токов линии без потерь u(t,x) и i(t,x) для соответствующего режима линии: холостого хода или короткого замыкания.
3.6. Построить графики зависимостей u(x) или i(x) для двух моментов
времени:
u(x), если режим линии - холостой ход,
t1=(3/2)·π/ω;
t2=(1/2)·π/ω;
i(x), если режим линии – короткое замыкание,
t1=0;
t2=π;

Подробное решение в WORD (13 страниц)+файл MathCad с расчетами

Предварительный просмотр