TOE_kontr_2007
.pdf
|
|
|
|
В |
|
машинной |
|
распечатке |
|||
РГР-3 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
индивидуального задания (рис. 3.2) |
|||||||||
387665-14 СХ 3 |
|
||||||||||
|
указано: |
в |
первой |
строчке |
цифры |
||||||
R1 |
R2 |
R3 |
R4 |
||||||||
индивидуального |
задания, |
вариант и |
|||||||||
30 |
86 |
37 |
66 |
||||||||
номер |
расчетной |
схемы; |
в |
третьей |
|||||||
L |
C |
E |
|
||||||||
|
строчке |
|
под |
соответствующими |
|||||||
54 |
79 |
56 |
|
|
|||||||
|
обозначениями R1, R2, R3, R4 − величины |
||||||||||
Найти I2 |
|
|
|||||||||
|
|
активных |
сопротивлений; |
в |
пятой |
||||||
|
Рис. 3.2 |
|
|||||||||
|
|
строчке |
− |
величины |
индуктивности, |
||||||
емкости и ЭДС источника электрической энергии.
Вмашинной распечатке индивидуального задания сопротивления R указаны в омах [Oм], индуктивности L − в миллигенри [мГн], емкости C – в микрофарадах [мкФ], ЭДС источников Е − в вольтах [В].
Впоследней строчке закон изменения тока (или напряжения) во времени который необходимо найти.
Задания
1.Рассчитать закон изменения тока (напряжения) в функции времени классическим методом.
2.Рассчитать закон изменения тока (напряжения) в функции времени операторным методом.
3.На основании полученного аналитического выражения
построить график изменения искомой величины в зависимости от времени на интервале от t=0 до t=3τ.
Задача 2. Дана электрическая схема (рис.3.3 − 3.8) на входе которой действует напряжение, изменяющееся во времени по заданному закону u(t) (рис. 3.9 – 3.12).
Номер варианта, если не оговорено особо, следует выбрать по двум последним цифрам зачетной книжки.
В табл. 3.1 в соответствии с номером варианта приведен номер рисунка схемы и номер графика, на котором приведен график изменения во времени приложенного напряжения (рис.3.9 − 3.18).
Задание
Определить закон изменения во времени тока в одной из указанных ветвей схемы или напряжения на заданном участке схемы.
РЕКОМЕНДУЕТСЯ:
−задачу решить с помощью интеграла Дюамеля;
−искомую величину следует записать аналитически в общем виде для всех интервалов времени;
−в каждом ответе следует выполнить приведение подобных членов относительно eαt , t и выделить постоянную составляющую;
−коэффициенты B и k представить через A и t1.
i1 |
R |
|
i1 |
R |
i3 |
|
|
||||
|
|
|
|
i2 |
|
u(t) |
|
L |
u(t) |
C |
R |
|
|
|
Рис.3.3 |
Рис.3.4 |
i1 |
|
|
|
i1 |
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
i3 |
R |
|
2R |
i2 |
i2 |
i3 |
u(t) |
C |
u(t) |
C |
uвых(t) |
||
|
|
|
|
|
|
R |
2R |
|
i4 |
|
R |
R |
|
|
|
|
|
Рис.3.6
Рис.3.5
i1 |
R |
|
i3 |
|
R |
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
u(t) |
|
L |
R |
u(t) |
|
uвых(t) |
|
L |
L |
||||
|
|
Рис.3.7 |
Рис.3.8 |
u |
|
|
|
u |
|
|
|
|
u1= A - kt |
|
|
|
u1= A + kt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
2A |
|
|
A/2 |
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
0 |
t1 |
|
t |
0 |
t1 |
t2 |
t |
|
Рис.3.9 |
|
|
|
Рис.3.10 |
|
|
u |
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u1= 2A - kt |
|
|
|
u1= - A/2 - kt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2A |
|
|
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
t1 |
t2 |
t |
A/2 |
|
t1 |
t |
|
|
|
|
||||
|
Рис.3.11 |
|
|
|
Рис.3.12 |
|
|
u
u1 = kt |
u2= B - kt |
|
|
A |
0 |
t1 |
t |
|
Рис.3.13 |
|
u
|
u1= A - kt |
|
A |
|
u2= B + kt |
|
|
|
|
t1 |
|
0 |
A/2 |
t |
|
|
|
|
Рис.3.14 |
|
u |
|
u |
|
|
u1= A + kt
|
|
2A |
A |
u1 = A - kt |
|
A |
|
|
|
||
|
|
|
|
||
0 |
t1 |
t |
0 |
t1 |
t |
Рис.3.15 |
|
|
|
Рис.3.16 |
|
u |
u2= A + kt |
u |
u1 = A - kt
A A u1= kt
|
t1 |
|
|
|
0 |
A/2 t |
0 |
t1 |
t |
Рис.3.17 |
|
|
Рис.3.18 |
|
Таблица 3.1
Номер |
Номер |
Номер |
Требуетс |
Номер |
Номер |
Номер |
Требуетс |
вариа |
рисунка |
рисунка |
я |
варианта |
рисунка |
рисунка |
я |
нта |
схемы |
графика |
определ |
|
схемы |
графика |
определ |
|
|
|
ить |
|
|
|
ить |
01 |
3.5 |
3.9 |
i4 |
33 |
3.7 |
3.12 |
i3 |
02 |
3.4 |
3.9 |
uR |
34 |
3.4 |
3.12 |
uc |
03 |
3.6 |
3.9 |
uвых |
35 |
3.7 |
3.11 |
uL |
04 |
3.4 |
3.11 |
i1 |
36 |
3.6 |
3.11 |
i2 |
05 |
3.3 |
3.9 |
i1 |
37 |
3.5 |
3.12 |
uc |
06 |
3.4 |
3.10 |
i2 |
38 |
3.8 |
3.18 |
uвых |
07 |
3.6 |
3.13 |
i1 |
39 |
3.5 |
3.16 |
i2 |
08 |
3.7 |
3.9 |
i1 |
40 |
3.5 |
3.10 |
i3 |
09 |
3.7 |
3.12 |
i2 |
41 |
3.5 |
3.13 |
i4 |
10 |
3.3 |
3.10 |
uL |
42 |
3.4 |
3.15 |
uR |
11 |
3.6 |
3.9 |
i3 |
43 |
3.6 |
3.13 |
uвых |
12 |
3.4 |
3.9 |
i3 |
44 |
3.5 |
3.15 |
i1 |
13 |
3.5 |
3.9 |
i3 |
45 |
3.3 |
3.13 |
i1 |
14 |
3.4 |
3.9 |
uc |
46 |
3.4 |
3.17 |
i2 |
15 |
3.7 |
3.10 |
uL |
47 |
3.6 |
3.17 |
i1 |
16 |
3.6 |
3.10 |
i2 |
48 |
3.7 |
3.17 |
i1 |
17 |
3.5 |
3.16 |
uc |
49 |
3.7 |
3.16 |
i2 |
18 |
3.8 |
3.13 |
uвых |
50 |
3.3 |
3.12 |
uL |
19 |
3.5 |
3.9 |
i2 |
51 |
3.6 |
3.15 |
i3 |
20 |
3.5 |
3.9 |
i3 |
52 |
3.4 |
3.18 |
i3 |
21 |
3.5 |
3.10 |
i4 |
53 |
3.7 |
3.15 |
i3 |
22 |
3.5 |
3.13 |
uR |
54 |
3.5 |
3.18 |
uc |
23 |
3.6 |
3.12 |
uвых |
55 |
3.7 |
3.12 |
uL |
24 |
3.5 |
3.12 |
i1 |
56 |
3.6 |
3.12 |
i2 |
25 |
3.3 |
3.10 |
i1 |
57 |
3.5 |
3.13 |
uc |
26 |
3.4 |
3.11 |
i2 |
58 |
3.8 |
3.15 |
uL |
27 |
3.6 |
3.14 |
i1 |
59 |
3.5 |
3.13 |
i2 |
28 |
3.7 |
3.13 |
i1 |
60 |
3.5 |
3.12 |
i3 |
29 |
3.7 |
3.14 |
i2 |
61 |
3.3 |
3.14 |
i4 |
30 |
3.3 |
3.11 |
uL |
62 |
3.4 |
3.15 |
uR |
31 |
3.6 |
3.12 |
i3 |
63 |
3.6 |
3.14 |
uвых |
32 |
3.4 |
3.17 |
i3 |
64 |
3.5 |
3.18 |
i1 |
Расчетно-графическая работа №4 РАСЧЕТ МАГНИТНЫХ ЦЕПЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
МЕТОДОМ КУСОЧНО-ЛИНЕЙНОЙ АППРОКСИМАЦИИ
Задана нелинейная магнитная цепь с магнитопроводом из ферромагнитного материала и двумя обмотками (рис.4.1), схема замещения которой представлена на рис.4.2
i1 |
Ф1 |
|
a |
Ф2 |
|
2 |
1 |
|
|
|
|||
u1 |
A |
N1 |
N2 |
|
V |
u2 |
|
|
|||||
1′ |
|
|
Ф3 |
|
|
2′ |
|
|
б |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.4.1 |
|
|
|
|
|
Ф1 |
|
а |
Ф2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
RМ1 |
Ф3 |
RМ3 |
|
|
|
|
|
|
|
RМ2 |
|||
|
|
|
|
|
||
i1N1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
Рис.4.2 |
|
|
|
|
К зажимам обмотки N1 подключен источник синусоидального |
||||||
напряжения u1 = Umax sin ωt , |
а |
обмотка N2 |
разомкнута. Левый и |
|||
средний стержни магнитопровода работают в линейном режиме и на схеме замещения (рис.4.2) заданы линейными магнитными сопротивлениями RМ1 и RМ3. Правый стержень магнитопровода может
достигать состояния насыщения и на схеме замещения представлен нелинейным магнитным сопротивлением RМ2.
Магнитная характеристика правого стержня Ф2(Uаб) для вариантов 1 − 7 представлена на рис.4.3.
Идеальная кривая намагничивания В2(Н) материала правого стержня для вариантов 8 − 14 представлена на рис. 4.4.
Ф2·10-4 |
Вб |
|
В2 Тл |
|
Фs |
2 |
|
Вs |
|
|
|
|
||
− Us |
|
|
2 |
Н |
|
|
|
||
|
Us |
Uаб |
|
А/м |
1 |
− Фs |
1 |
− Вs |
|
|||
|
|
Рис.4.3 |
Рис.4.4 |
Вмашинной распечатке
С22-322312-14 |
|
индивидуального задания (рис. 4.5) в |
||||||
RМ1 |
RМ3 |
US |
UM |
первой строке указан шифр и вариант |
||||
5 |
7 |
0 |
220 |
задания. Во второй строке RМ1 и RМ3 − |
||||
ФS |
BS |
N1 |
N2 |
магнитные |
сопротивления |
первого |
и |
|
0 |
4 |
50 |
130 |
третьего стержней, Us − магнитное |
||||
|
Найти AMЭ |
|
напряжение, |
соответствующее участку |
||||
|
Рис. 4.5 |
|
|
насыщения кривой Ф =f(Uab) (рис.4.3), UM |
||||
|
|
|
|
− амплитудное |
значение приложенного |
|||
|
|
|
|
напряжения. |
В |
третьей |
строке |
– |
соответствующие численные значения RМ1, RМ3, Us, UM. В четвертой строке Фs − поток, соответствующий участку насыщения (рис.4.3), Bs − индукция, соответствующая участку насыщения (рис.4.4), N1 и N2 −
количество витков первичной и вторичной обмотки трансформатора соответственно.
Виндивидуальных заданиях амплитудное значение
приложенного напряжения UM указано в вольтах [B], магнитное напряжение Us − в амперах [A], Магнитное сопротивление RМ1·103, RМ3·103 − в генри [Гн], магнитный поток Фs − в веберах [Bб], магнитная индукция B − в теслах [Tл], ω − [c-1]. Для вариантов 8−14 площадь поперечного сечения правого стержня S2 = 100 мм2.
Впоследней строке указан параметр, который необходимо определить: показание амперметра или вольтметра магнитоэлектрической (АМЭ, UМЭ) или электромагнитной (АЭМ, UЭМ) системы.
Задания |
|
|
|
|
1.Выразить |
аналитически |
и |
построить |
графики |
u1(ωt), i1(ωt), u2 (ωt), Ф1(ωt), Ф2 (ωt), |
Ф3(ωt). |
|
||
2.Определить показания приборов для случаев, когда прибор: ) магнитоэлектрической системы; ) электромагнитной системы.
3.Определить точки перехода с участка перемагничивания на участок насыщения.
4.Разложить в ряд Фурье кривую выходного напряжения u2(ωt), ограничиваясь первыми четырьмя членами ряда.
5.Определить коэффициент искажения ku и коэффициент высших гармоник kг.
Литература
Учебники
1.Теоретические основы электротехники: Учеб. для вузов/К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин.-4-е изд., доп. для самост. изучения курса. -СПб.:Питер.-(Учебник для вузов).- Т.1.- 2003.-463 с.:ил.
2.Теоретические основы электротехники: Учеб. для вузов/К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин.-4-е изд., доп. для самост. изучения курса. -СПб.:Питер.-(Учебник для вузов).- Т.2.- 2003.-576 с.:ил.
3.Теоретические основы электротехники: Учеб. для вузов/К.С. Демирчян, Л.Р. Нейман, Н.В. Коровкин, В.Л. Чечурин.-4-е изд., доп. для самост. изучения курса. -СПб.:Питер.-(Учебник для вузов).- Т.3.- 2003.-377 с.:ил.
4.Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: Учебник для вузов.-10-е изд., стереотип.-М.:
Гардарики,2003.-638 с.:ил.; 5. Теоретические основы электротехники /Под общ. ред.
Ионкина П.А. Т.1, Т.2. – 2-е изд.,перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1976. – 452 с.
6.Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей. – 4-е изд. ,перераб. – М.: Энергия, 1989. –444с.
7.Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники: В 3-х т. - М.: Энергия, 1979. – 612 с.
Задачники
8.Сборник задач по теоретическим основам электротехники: Учеб. пособие /Бессонов Л.А. и др. – М.: Высшая школа, 2000. –528с.
9.Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники: Учеб.пособие для вузов /Под ред. П.А. Ионкина. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 768с.
10.Виноградова Л.Е., Лукманов В.С. Сборник тестовых заданий по теории электрических цепей (часть 1): Учеб. пособие. − Уфа: Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т, 2000. – 95с.
11.Сборник задач по теоретически основам электротехники: Учебное пособие / Л.Е. Виноградова, А.В. Гусаров, В.И. Журавская, В.С. Лукманов, Л.С. Медведева; Уфимск. гос.авиац.техн.ун-т.– Уфа:
УГАТУ, 2002. – 31c.
Учебные пособия
12.Лукманов В.С. Теоретические основы электротехники. Часть I. Теория линейных электрических цепей: Учебное пособие /В.С.Лукманов; Уфимск. гос. авиац.техн. ун-т. – Уфа: УГАТУ, 2005. – 120 с
13.Шебес М.Р., Каблукова Н.В. Задачник по теории линейных электрических цепей: Учеб.пособие. − 3-е изд., перераб. и доп. − М.: Высшая школа, 1982. – 488 с.
14.Зайчик М.Ю. Сборник учебно-контрольных задач по теории электрических цепей: Учеб. пособие. − М.: Энергоиздат, 1981. – 296 с.
15.Виноградова Л.Е., Лукманов В.С., Чечулина И.Е. и др. Расчет электрических цепей: Учеб. пособие. − Уфа: Уфим.гос. авиац. техн.
ун-т, 2000. − 96с
Справочники
16.Татур Т.А. Основы теории электрических цепей: Справочное пособие. − М.: Высшая школа, 1980. − 265с.
17.Опорный конспект по теории электрических цепей: Методические указания /Сост.: Виноградова Л.Е., Лукманов В.С., Медведева Л.С.и др. – Уфа: Уфим.гос. авиац техн. ун-т ,1997.-35с.
Составитель ЛУКМАНОВ Виталий Сабирович
