Аналіз лінійних кіл (63697)

Посмотреть архив целиком








Пояснювальна записка




АНАЛІЗ ЛІНІЙНИХ КІЛ

















Вінниця 2009


Вступ


Сучасна радіоелектроніка стала одним з найважливіших інструментів науково-технічного прогресу і розвивається зростаючими темпами. Радіоелектронна апаратура (РЕА) настільки складна, що досягнення високих показників можливо тільки в умовах найвищої виробничої культури, на основі новітніх технологій, при комплексній механізації і автоматизації виробництва. У зв'язку з цим істотно зросли роль і відповідальність інженера конструктора-технолога РЕА.

Робота будь-якої РЕА може розглядатися на двох рівнях: алгоритмічному (програмному) і фізичному. На першому охоплюється сукупність перетворень і дій, що виконуються РЕА, з сигналами, що поступають, а на другому – електричні схеми і конструкції, що реалізовують даний алгоритм.

Радіоелектроніка – одна з областей науки і техніки, що найбільш швидко розвиваються і широко вживаних. Вона утворилася в результаті синтезу радіо, радіотехніки, електроніки.

Радіо (від лат. rado – випромінюю промені) – технічні засоби радіозв'язку, зокрема призначені для віщання радіопрограм.

Радіотехніка – область науки, що досліджує генерацію, випромінювання і прийом електромагнітних коливань і хвиль радіочастотного діапазону, а також область техніки, що займається розробкою, виготовленням і застосуванням пристроїв і систем, що генерують, випромінюючих і таких, що приймають електромагнітні коливання і хвилі радіочастотного діапазону.

Розвиток радіотехніки безпосередньо пов'язаний з розвитком її елементної бази, яка в основному визначається досягненнями електроніки – області науки і техніки, що досліджує і практично використовує явища руху носіїв електричного заряду, що відбуваються у вакуумі, газах, рідинах і твердих тілах.

Радіоелектроніка вирішує проблеми, зв'язані із застосуванням радіохвиль і явищ руху електричного заряду для передачі, прийому і обробки електричних сигналів. Сучасну радіоелектроніку застосовують в системах радіозв'язку, радіомовлення, телебачення, радіолокації, радіонавігації, радіоуправління, радіовимірів, радіотелеметрії. Радіоелектронну апаратуру широко використовують в медицині, на різних промислових підприємствах і в наукових дослідженнях, зокрема в космічних.

На відміну від радіоелектроніки і оптоелектроніки акустоелектроніка користується не електромагнітними хвилями, а пружними – акустичними хвилями. Та особливість, що пружні хвилі розповсюджуються значно повільніше, ніж електромагнітні, дозволяє успішно застосовувати акустоелектроніку при розробці специфічних функціональних вузлів, таких, як лінії затримки, фільтри і ін. [1].



  1. Розширене технічне завдання


1.1 Початкові дані


Рисунок 1.1 – Варіант схеми


Таблиця 1.1 – Варіант завдання

J,

A

E1,

B

E2,

B

E3,

B

E4,

B

R1,

Ом

R2,

Ом

R3,

Ом

R4,

Ом

R5,

Ом

R6,

Ом

31

2

7

10

7

20

94

40

120

30

6

56


Таблиця 1.2 – Варіант завдання

E, B

ΨE, рад

f, Гц

R4, Oм

R1, Oм

L1, мГн

L2, мГн

C1, мкФ

R3, Oм

L4, мГн

C3, мкФ

M, мГн

R2,

1

70

π/3

500

3

15

10.13

4

10

6

2

40

0.8

5




2. Розрахунок складного електричного кола постійного струму


2.1 Складання системи рівнянь за законами Кірхгофа


Рисунок 2.1 – Схема складного електричного кола постійного струму


За 1 та 2 законами Кірхгофа складемо систему рівноваг кола [2]:



2.2 Визначення струмів у всіх вітках схеми методом контурних струмів


Складемо систему рівнянь для методу контурних струмів (рис. 2.2) [3]:



Рисунок 2.2 – Схема складного електричного кола постійного струму з визначеними напрямками струмів

За допомогою програмного продукту Mathcad знайдемо корені даної системи.



Розрахуємо струми у вітках даного кола




2.3 Визначення струмів у всіх вітках схеми методом вузлових потенціалів


Рисунок 2.3 – Схема складного електричного кола постійного струму


Нехай .

Складемо систему рівнянь для методу вузлових потенціалів (рис. 2.3):



За допомогою програмного продукту Mathcad знайдемо корені даної системи.



Розрахуємо струми у вітках даного кола



2.4 Перевірка правильності розв’язку


Для перевірки правильності розв’язку підставимо знайдені струми у систему рівнянь складену за законами Кірхгофа.



Як бачимо все сходиться, отже струми знайдені вірно.



2.5 Складання балансу потужності


Розрахуємо споживану колом потужність.



Розрахуємо потежність джерел енергії.



Розрахуємо похибку:



Як бачимо похибка дуже мала, що ще раз засвідчує правильність попередніх розрахунків.


2.6 Визначення струму у другій вітці (І2) методом еквівалентного генератора


Рисунок 2.4 – Алгоритм реалізації метода еквівалентного генератора напруги


а) від’єднання частини схеми для реалізації методу еквівалентного генератора напруги; б) заміна частини схеми, що залишилась на еквівалентне джерело напруги; в) знаходження напруги холостого ходу; г) знаходження еквівалентного опору і струму в гілці mn.


Рисунок 2.5 – Заміна частини схеми на еквівалентне джерело напруги.


Визначимо напругу холостого ходу кола, що буде дорівнювати ЕРС еквівалентного генератора.



Для знаходження 2 розвяжемо ту ж сисстему що і в 2.3 тільки при умові що R2 = ∞.





Отже напруга холостого ходу буде рівна.



Внутрішній опір еквівалентного джерела дорівнює вхідному опору пасивного електричного кола:



За формулою обрахуємо значення струм:



Як бачимо він збігається зі струмом I2 знайденим в пунктах 2.2 і 2.3 отже розрахунки були виконані вірно.



3. Розрахунок розгалуженого електричного кола гармонійного струму


3.1 При відсутності магнітного зв’язку між котушками індуктивності


Рисунок 3.1 – Схема розгалуженого електричного кола гармонійного струму


Розрахуємо частоту та вхідну дію на коло:



Побудуємо еквівалентну схему


Рисунок 3.2 – Еквівалентна схема розгалуженого електричного кола гармонійного струму


Розрахуємо комплексні опори:



Струми віток кола будуть дорівнювати:



Знайдемо напруги кола:



Складання балансу активних і реактивних потужностей і перевірка його виконання




Оскільки похибка дорівнює 0, то це свідчить про те, що розрахунки виконані вірно.

Побудова в масштабі векторної діаграми струмів і напруг


Рисунок 3.3 – Схема кола для побудови векторних діаграм


Визначимо струми у вітках для побудови векторної діаграми:




Визначимо напруги на кожному елементі для побудови векторної діаграми:



Складемо систему рівнянь для побудови векторних діаграм



Рисунок 3.4 – Векторна діаграма струмів


Рисунок 3.5 – Векторна діаграма напруг кола


Побудова графіків миттєвих значень ЕРС е(t) і струму в вітці джерела і(t) в одних координатних осях


Рисунок 3.6 – Миттєві значення ЕРС е(t) і струму в вітці джерела і(t)


3.2 При наявності магнітного зв’язку між котушками індуктивності


Рисунок 3.7 – Схема розгалуженого електричного кола гармонійного струму при наявності магнітного зв'язку у котушках


Зробимо перетворення


Рисунок 3.8 – Перетворена схема розгалуженого електричного кола гармонійного струму при наявності магнітного зв'язку у котушках


Складання системи рівнянь за законами Кірхгофа в комплексній формі:



Розрахунок струмів методом магнітної розв’язки і перевірка правильності розрахунку


Случайные файлы

Файл
169944.rtf
142908.rtf
28042-1.rtf
29697-1.rtf
104394.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.