2. Расчет четырехполюсника.
2.1. Рассчитать токи и напряжения методом входного сопротивления (или входной проводимости), построить векторную диаграмму токов и напряжений.
2.2. Записать мгновенные значения u1=u3=uвх, iвх и uвых, определить сдвиг по фазе между выходным и входным напряжениями, а также отношение их действующих значений.
2.3. Определить, какое реактивное сопротивление нужно подключить к выходным зажимам четырехполюсника, чтобы uвх и iвх совпадали по фазе. Если при заданных значениях элементов схемы не удается получить требуемый результат (это должно быть теоретически обосновано), то для его достижения следует подключить реактивное сопротивление к входным зажимам параллельно четырехполюснику. В обоих случаях при этом необходимо определить входное сопротивление (проводимость), входной ток и добротность колебательного контура. Сравнить полученные результаты с полученными в п. 2.1.
2.4. Определить передаточные функции W(s)=Uвых(s)/Uвх(s), W(j )=Uвых/Uвх.
2.5. Определить и построить амплитудно- и фазочастотные характеристики. Используя частотные характеристики, определить uвых при заданном uвх. Сравнить этот результат с полученным в п. 2.2.
2.6. Построить годограф - линию семейства точек комплексной передаточной функции при разных частотах в диапазоне частот от 0 до на комплексной плоскости.
3. Расчет установившихся значений напряжений и токов в электрических цепях при несинусоидальном воздействии.
Переключатель Кл перевести в положение 2 (см. рис. 2) в момент времени, когда входное
напряжение u3(t)=0, du3/dt>0, т.е. в момент начала положительного импульса напряжения
u4(t). Это условие будет выполнено при равенстве аргумента входного напряжения
( t+ u3)=2k , где k=0, 1, 2, 3, …
3.1. Рассчитать законы изменения тока iвх(t) и напряжения uвых(t) частотным методом, представив напряжение uвх(t)=u4(t) в виде ряда Фурье до 5-й гармоники: u'вх(t)= (4Um/k )sin k t, где k - целое нечетное число.
3.2. Построить графики uвх(t), , iвх(t), uвых(t) в одном масштабе времени один под другим, где , iвх(t) и uвых(t) - суммарные мгновенные значения.
3.3. Определить действующие значения несинусоидальных токов и напряжений из расчетов п. 3.1, полную (кажущуюся) мощность, а также активную мощность, потребляемую четырехнолюсником, реактивную мощность, коэффициенты формы кривых , iвх(t), uвых(t).
3.4. Заменить несинусоидальные кривые u'вх(t), iвх(t) эквивалентными синусоидальными.
4. Расчет переходных процессов классическим метотом.
4.1. Определить и построить переходную и импульсную характеристики цепи для входного тока и выходного напряжения. Показать связь этих характеристик с передаточными функциями, с АЧХ.
4.2. Рассчитать и построить графики изменения тока iвх и напряжения uвых четырехполюсника при подключении его к клеммам с напряжением u4(t) в момент времени t=(2k - u3)/ с учетом запаса энергии в элементах цепи от предыдущего режима:
a) на интервале t [0+, T], где T - период изменения напряжения u4;
b) с использованием ЭВМ на интервале t [0+, nT], где n - количество периодов, при котором наступает квазиустановившийся режим. Построить uвых, iвх в интервале t [nT, (n+1)T]. Сравнить графики uвых(t), iвх(t) с соответствующими в п.3.2., сделать выводы.
4.3. Рассчитать и построить графики напряжения на выходе uвых(t) и на емкостях, а также токи на входе iвх(t) и в индуктивностях в квазиустановившемся режиме на интервале t [nT, (n+1)T] методом припасовывания. Сравнить результаты с полученными в п. 3.1 и п.4.2.б.
Вариант задания :
Рис. 1. Схема источника гармонических колебаний.
Исходные данные:
J2 1+j A
e3 50 sin(103t+270)
В
e4 100 sin(103t-90)
В
C1 10 мкФ
R2 20 Ом
С3 20 мкФ
R4=R6 100 Ом
С4 5 мкФ
L5 600 мГн
С5 2 мкФ
Рис. 2. Схема четырёхполюсника.
Исходные данные:
R1 80 Ом
R2 60 Ом
R3 40 Ом
C 80 мкФ
1. Расчет источника гармонических колебаний (ИГК).
1.1. Определение токов, показаний вольтметра и амперметра электромагнитной системы.
Рис. 3. Схема источника гармонических колебаний для метода контурных токов.
Переход в комплексную форму:
На уровень вверх
Купить