Расчет линейной электрической цепи
Определение комплексного коэффициента передачи напряжения. Определение параметров электрической цепи как четырехполюсника для средней частоты. Расчет параметров электрической цепи. Распределение напряжения вдоль линии при ее нагрузке на четырехполюсник.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.11.2008 |
| Размер файла | 449,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Оглавление
- Введение
- 1. Задание
- 2. Определение комплексного коэффициента передачи напряжения; расчет и построение графиков АЧХ и ФЧХ
- 4. Определение параметров электрической цепи как четырехполюсника для средней частоты
- 5. Расчет характеристических параметров электрической цепи
- 6. Подбор электрической линии для передачи энергии четырехполюснику по его характеристическим параметрам
- 7. Распределение напряжения вдоль линии при ее нагрузке на четырехполюсник
- 8. Рабочее затухание канала связи, состоящего из линии и четырехполюсника
- Заключение
Введение
В данной работе произведен теоретический расчёт линейной электрической цепи железнодорожной телемеханики и связи.
Реальная электрическая цепь связи является сложной структурой, состоящей из большого числа устройств, передающих, распределяющих, преобразующих электрическую и другие виды энергии. При расчетах реальные электрические цепи заменяют эквивалентными схемами, в которых реальные устройства заменены совокупностью идеальных (т.е. обладающих одним свойством) элементов, что упрощает расчеты.
Задачей теории линейных электрических цепей является изучение совместного действия всех образующих цепь элементов общими методами независимо от физических процессов, определяющих их работу.
Целью курсовой работы является овладение приемами определения комплексного коэффициента передачи напряжения пассивной электрической цепи, построения зависимостей АЧХ И ФЧХ, расчета характеристических параметров цепи, подбора электрической линии для передачи энергии к четырехполюснику (четырехполюсника к линии), расчета распределения напряжения вдоль линии и определения рабочего затухания канала связи.
1. Задание
1.1 Для пассивной линейной электрической цепи определить комплексный коэффициент передачи напряжения; рассчитать и построить графики АЧХ и ФЧХ цепи.
1.2 Определить параметры электрической цепи как четырехполюсника, для средней частоты выбранного диапазона.
1.3 Рассчитать характеристические параметры электрической цени на той же частоте.
2.1 Подобрать электрическую линию для передачи энергии к четырехполюснику по его характеристическим параметрам ( Zx; Г=a+jb ); длина линии выбирается из условия передачи.
2.2 Рассчитать и построить распределение напряжения вдоль линии при ее нагрузке на четырехполюсник.
2.3 Определить рабочее затухание канала связи, состоящего из линии и четырехполюсника при заданных Zг и Zн.
Схема:
R2=0.82 кОм U=5 В
R3=0.42 кОм Zг=1.2 кОм
R5=1.3 кОм г=30
R6=0.47 кОм
R7=2.7 кОм
C=0.81*10-9 Ф
L=100 мГн
Коэффициенты четырехполюсника - A
2. Определение комплексного коэффициента передачи напряжения; расчет и построение графиков АЧХ и ФЧХ
Выберем В.
m и n - соответственно номера строки и столбца элемента матрицы узловых проводимостей имеющего индексы искомых потенциалов ( -Yae ).
x и y - то же, для узловой проводимости входного узла ( Ya ).
Mmn и Mxy - миноры элементов -Yae и Ya.
Проверим формулу комплексного коэффициента передачи на двух частотах =0 и =.
1. =0, XL0, XC
По закону Ома:
По полученной формуле коэффициента передачи:
2. =, XL, XC0
По закону Ома:
Ом
Ом
По полученной формуле коэффициента передачи:
Амплитудно-частотная характеристика
Фазо-частотная характеристика
4. Определение параметров электрической цепи как четырехполюсника для средней частоты
Представим схему в виде соединения 3-х четырехполюсников:
Расчет параметров каждого четырехполюсника в отдельности:
I. Одноэлементный последовательный:
кОм
II. Г - образный с Т - входом:
кОм Гн
III. Т - образный:
кОм кОм Ф
А - параметры каскадного соединения II и III четырехполюсников:
Для расчета соединения ( I ) четырехполюсника с ( II-III ) четырехполюсником перейдем от А - параметров к Y - параметрам:
Перейдем от Y - параметров к А - параметрам:
Произведем проверку:
5. Расчет характеристических параметров электрической цепи
Характеристические параметры эл. цепи найдем по известным А - параметрам:
6. Подбор электрической линии для передачи энергии четырехполюснику по его характеристическим параметрам
Схема замещения линии:
Для наилучшего согласования линии и четырехполюсника необходимо чтобы
Расчет ZВ для разных типов линии:
Кабельная медная.
Ом/км
Гн/км
См/км
Ф/км
Воздушная стальная.
Ом/км
Гн/км
См/км
Ф/км
Воздушная медная.
Ом/км
Гн/км
См/км
Ф/км
Ближе всего по волновому сопротивлению подходит стальная воздушная линия. Найдем длину линии.
Из условия, где А - характеристическое затухание.
км
7. Распределение напряжения вдоль линии при ее нагрузке на четырехполюсник
График изменения амплитуды напряжения вдоль линии:
Данный вид графика объясняется тем что длина линии в несколько раз меньше длины волны. Если бы длина линии составляла 20 км. то график имел бы вид:
График изменения фазы напряжения вдоль линии:
8. Рабочее затухание канала связи, состоящего из линии и четырехполюсника
А - параметры линии:
A - параметры соединения линии с четырехполюсником:
Заключение
Выполнив курсовую работу я ознакомился с основными методами расчета электрических цепей с сосредоточенными и с распределенными параметрами, научился находить их характеристические сопротивления и волновые параметры, постоянные передачи и коэффициенты передачи напряжения. Овладел навыками построения амплитудно-частотных и фазо-частотных характеристик, и определения рабочего затухания канала связи.
Одним из важнейших условий построения каналов связи является согласование нагрузок с источниками сигналов для получения максимальной мощности в нагрузке.
Все расчеты и построение графиков в курсовой работе выполнялись с помощью программного пакета MATHCAD 7.0 Pro.
Подобные документы
Моделирование электрической цепи с помощью программы EWB-5.12, определение значение тока в цепи источника и напряжения на сопротивлении. Расчет токов и напряжения на элементах цепи с использованием формул Крамера. Расчет коэффициента прямоугольности цепи.
курсовая работа [86,7 K], добавлен 14.11.2010Расчет линейной электрической цепи постоянного тока с использованием законов Кирхгофа, методом контурных токов, узловых. Расчет баланса мощностей цепи. Определение параметров однофазной линейной электрической цепи переменного тока и их значений.
курсовая работа [148,1 K], добавлен 27.03.2016Расчет линейной электрической цепи при несинусоидальном входном напряжении. Действующее значение напряжения. Сопротивление цепи постоянному току. Активная мощность цепи. Расчет симметричной трехфазной электрической цепи. Ток в нейтральном проводе.
контрольная работа [1016,8 K], добавлен 12.10.2013Расчет комплексного коэффициента передачи по напряжению для четырехполюсника, Определение его переходной характеристики классическим и операторным методом. Вычисление характеристических сопротивлений четырехполюсника, а также его постоянной передачи.
курсовая работа [456,0 K], добавлен 26.11.2014Схема и пример расчета простейшей электрической цепи. Проверка баланса мощности. Построение векторно-топографической диаграммы. Определение напряжения по известному току. Расчет сложной электрической цепи. Матрица инциденций и матрица параметров цепи.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 13.02.2012Основные методы решения задач на нахождение тока и напряжения в электрической цепи. Составление баланса мощностей электрической цепи. Определение токов в ветвях методом контурных токов. Построение в масштабе потенциальной диаграммы для внешнего контура.
курсовая работа [357,7 K], добавлен 07.02.2013Расчет линейной электрической цепи постоянного тока. Определение токов во всех ветвях методом контурных токов и узловых напряжений. Электрические цепи однофазного тока, определение показаний ваттметров. Расчет параметров трехфазной электрической цепи.
курсовая работа [653,3 K], добавлен 02.10.2012Расчет линейной электрической цепи при периодическом несинусоидальном напряжении, активной и полной мощности сети. Порядок определения параметров несимметричной трехфазной цепи. Вычисление основных переходных процессов в линейных электрических цепях.
контрольная работа [742,6 K], добавлен 06.01.2011Определение эквивалентного сопротивления и напряжения электрической цепи, вычисление расхода энергии. Расчет силы тока в магнитной цепи, потокосцепления и индуктивности обмоток. Построение схемы мостового выпрямителя, выбор типа полупроводникового диода.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 28.12.2013Расчет токов во всех ветвях электрической цепи методом применения правил Кирхгофа и методом узловых потенциалов. Составление уравнения баланса мощностей. Расчет электрической цепи переменного синусоидального тока. Действующее значение напряжения.
контрольная работа [783,5 K], добавлен 05.07.2014
