Реферат: 1. 1 Рассчитать установившийся режим в линеаризованной цепи на постоянном токе

Задание


1. Расчёт установившегося режима.


1.1 Рассчитать установившийся режим в линеаризованной цепи на постоянном токе. С этой целью:

провести линеаризацию вольт-амперной характеристики нелинейного двухполюсника с по-мощью секущей;

построить схему линеаризованной цепи на постоянном токе;

рассчитать токи в ветвях и напряжения на элементах, проверить правильность расчета, со-ставить 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 ЭВМ токи в ветвях и напряжения на пассивных элементах, проверить пра-вильность расчёта составлением баланса мощностей;

для контура, содержащего ветвь с источником синусоидальной э.д.с. и максимально воз-можное число ветвей с реактивными элементами, построить векторную потенциальную диаграмму и векторную диаграмму токов.

1.3 Учитывая, что исходная электрическая цепь после линеаризации является линейной цепью периодического несинусоидального тока, сформулировать установившейся режим в ней. С этой целью:

записать в мгновенной форме токи в ветвях и напряжения на пассивных элементах линеари-зованной цепи с учётом действия 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.


2. Расчет периодического 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 э.д.с. 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;

вычислить искомую функцию тока или напряжения;

дать характеристику переходного процесса в цепи и определить его длительность;

проверить правильность расчета переходного процесса на ЭВМ;

по результатам расчётов, выполненных на ЭВМ и вручную, построить график искомой функции до коммутации (в пределах периода установившегося режима) и после комму-тации (в пределах длительности переходного процесса);

сравнить результаты расчета переходного процесса в схеме, полученные на ЭВМ и вруч-ную; добиться, чтобы погрешность расчета не превышала 5% от значений, полученных на ЭВМ.

2.2 Рассчитать переходный процесс в части заданной схемы с источниками синусоидального э.д.с. и тока. С этой целью:

построить схему для исследуемой части электрической цепи;

из расчета установившегося режима в цепи определить независимые начальные условия;

рассчитать начальные значения остальных токов и напряжений в сети;

дать характеристику переходного процесса в цепи и определить его длительность;

на ЭВМ вычислить искомую функцию тока или напряжения;

записать уравнения для исследования переходного процесса по методу пространства со-стояний, проверить правильность расчёта путём решения уравнений состояния на ЭВМ;

по результатам двух вариантов расчёта построить графики искомой функции до и после коммутации (аналогично п. 2.1), сравнить результаты расчета;


3. Расчёт установившегося режима в исходной нелинейной цепи.


3.1 Учитывая, что для заданной цепи выполняются условия , где ZI, Вт внутреннее сопротивление источника тока, рассчитать установившийся режим в нелинейной цепи на постоянном токе. С этой целью:

построить схему цепи на постоянном токе;

при заданных параметрах элементов схемы определить на вольт-амперной характеристике нелинейного двухполюсника положение рабочей точки;

рассчитать токи в ветвях и напряжения на пассивных элементах цепи с учётом найденных параметров рабочей точки, составить баланс мощностей;

определить статическое и дифференциальное сопротивления нелинейного двухполюсника в найденной рабочей точке;

проверить правильность расчета схемы на ЭВМ;

сравнить результаты расчёта схемы, полученные на ЭВМ и вручную; добиться, чтобы по-грешности расчета токов, напряжений и мощностей в схеме, а также статического и диффе-ренциального сопротивлений нелинейного двухполюсника не превышала 5% от значений, полученных на ЭВМ.