Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Анализ и расчёт электрической цепи




Курсовые работы

с методическими указаниями и приме­рами

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва        2015      ИНФРА-М

УДК 621.38

ББК 32.973.26.108.2

      М32

 

 

Р е ц е н з е н т:

кандидат технических наук, профессор Ю.Е. Бабичев (МИСиС)

 

 

 

 МАРЧЕНКО А.Л.

    М32 Электротехника и электроника: курсовые работы с методическими указаниями и приме­рами./ А.Л. Марченко, Ю.Ф. Опадчий. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 106 с.: 60х90 1/16 (Высшее образование: Бакавриат, Специалитет). (переплет) ISBN 5-94074-204-8, 100 экз.

 

 

ISBN 5-94074-204-6                                                                  

Представлены варианты заданий двух курсовых работ с методическими указани­ями, основными теоретическими положениями и примерами анализа электрических цепей и синтеза типовых электронных устройств.

Самостоятельное выполнение курсо­вых работ студентами предусмотрено в разработанной в МАТИ унифицированной учебной программе базовой дисциплины «Электротехника и элек­тро­ника», входящей в профессиональный цикл дисциплин Основных образовательных программ ФГОС ВПО нового поколения подготовки бакалавров неэлектротехнических нап­рав­ле­ний и инже­не­ров неэлектротехнических специальностей, открытых в МАТИ (Российский государ­ствен­ный технологический университет имени К.Э. Циолковского).

 

Табл. 10.  Ил. Библиогр. 6 назв

 

        Ó Авторы, 2015

ISBN 5 -94074-204-6                                                             Ó НИЦ  ИНФРА-М, 2015

ВЕДЕНИЕ

Выполнение домашних контрольных работ – наиболее важный вид занятий по электротехнике и электронике. Цель контрольных заданий – освоение студентами анализа электрических цепей и синтеза типовых электронных устройств современ­ными методами, приобретение навыков краткого изложения сущности производимых рас­четов и анализа полученных результатов.

Представленные варианты контрольных заданий с методическими указаниями и примерами, охватывают материал основных разделов базовой дисциплины для вузов «Элек­тротехника и электроника» и соответствуют требованиям ФГОС ВПО третьего поколения подготовки бакалавров неэлектротехнических нап­рав­ле­ний и инженеров неэлектротехнических специальностей.

Материал учебного пособия размещен в электронно-библи­о­теч­ной си­стеме (ЭБС) www.znanium.com, которая предоставляет зарегистрированным (непосред­ствен­­но в ЭБС или в биб­лиотеках вузов) пользователям круглосуточный дос­туп к элек­­тронным изданиям из любой точки мира посредством сети Интернет. Для ра­боты в ЭБС можно использовать ПК и ноутбуки, работающие под уп­равле­ни­ем OS Windows и Unix, а также планшетные компьютеры при наличии на любом из них одного из бра­узеров: Ope­ra, Mozi­lla Firefox, Chrome, Яндекс, Safari.

Работа по написанию учебного пособия между авторами распределена следу­ющим обра­зом: курсовая работа КР1 — проф. А.Л. Марченко, курсовая работа КР2 — проф. Ю.Ф. Опадчий.

Авторы выражают глубокую благодарность за нелегкий труд по рецензирова­нию пособия проф. Ю.Е. Бабичеву (МИСиС), а также за критические замечания, учтенные авторами при окончательной подготовке рукописи к изданию.

Курсовая работа КР1

АНАЛИЗ И РАСЧЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА ПО КУРСОВОЙ РАБОТЕ

Методические указания к выполнению курсовой работы КР1 «Анализ и расчёт элек­трических цепей» предназначены для студентов вузов, изучающих базовую дис­циплину «Электротехника и электроника» в объёме 7-8 зачётных единиц (252-288 академических часов), включенной в примерные образователь­ные программы ФГОС ВПО нового поколения естественнонаучных профилей подготовки бакалавров и дип­ло­мированных специалистов. В методических указаниях излагаются: содержание кур­совой работы КР1 по модулю 1 «Электротехника», приводится перечень и варианты заданий, подлежащих выполнению, основные теоретические положения, относящиеся к соответствующим заданиям, примеры выполнения заданий и требования к оформ­лению отчета по работе,

Содержание работы направлено на решение следующих принципиальных воп­росов модуля 1 «Электротехника» базовой дисциплины «Электротехника и элек­тро­ника»:

· умение вести топологический анализ электрических цепей и преобразование их участков с целью упрощения схемы и выбора методов анализа в установившихся режимах их работы;

· закрепление навыков применения основных методов анализа и рас­чёта слож­ных электрических цепей: универсального метода, основанного на использовании за­конов Кирхгофа, метода узловых напряжений (в частности, метода двух узлов) и мето­да эквивалентного генератора;

· освоение и практическое применение символического метода анализа и расчё­та заданных вариантов однофазных и трехфазных цепей синусоидального тока;

· активное использование программных сред моделирования электрических це­пей на ПК, программ построения векторных диаграмм напряжений и токов в компле­к­сной плоскости и проверки полученных результатов расчёта цепей.

Курсовая работа КР6 состоит из трёх заданий:

З а д а н и е 1.1. Анализ и расчёт электрической цепи постоянного тока (срок сдачи – в конце второго месяца семестра);

З а д а н и e 1.2. Анализ и расчёт однофазной цепи переменного тока (срок сдачи – в конце третьего месяца семестра);

З а д а н и е 1.3. Расчёт трёхфазного приёмника электрической энергии (срок сдачи и защита курсовой работы – в последнюю неделю семестра).

Итоговая оценка (отлично, хорошо, удовлетворительно, неудовлетворительно) за выполненную, оформленную в соответствии с требованиями к отчету по работе, и защищённую (в комиссии, состоящей обычно из двух преподавателей) курсовую работу заносится в зачётную ведомость учебной части института (деканата) в конце се­местра.

Студент, не выполнивший и не защитивший в текущем семестре курсовую работу, или получивший неудовлетворительную оценку при ее защите (как и не выполнивший в полном объёме лабораторный практикум) к экзамену по дисциплине “Электротехника и электроника” не допускается кафедрой, о чем в соответствующей графе экзаменационной ведомости (напротив фамилии студента) в день экзамена ставится отметка н/к (не допущен к экзамену кафедрой).

Отчет по курсовой работе оформляется на стандартных листах белой бумаги форматом А4, сброшюрованных в папку, на одной стороне листов с полями не менее 25-30 мм, где первая страница обложки может служить титульным листом отчета по работе. В верхней части обложки последовательно указать:

 

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского» (МАТИ)

Кафедра «Прикладная математика, информационные

технологии и электротехника»

Ниже (по центру):

Курсовая работа по модулю 1 «Электротехника»

базовой дисциплины для вузов «Электротехника и электроника»

на тему:

АНАЛИЗ И РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Ниже записать полный номер группы (например, 3АСУ-2ДБ-202), фамилию      И. О. студента, полный код расчётного варианта, например, КР1-13 – код 13-го варианта заданий курсовой работы КР1.

Далее, привести данные: Выполнил(а): "___" ________201__г., подпись студента. Сдано преподавателю на проверку "__"_ ____201__г., проверил: __________ (доцент Иванов И. И.) "___" _______ 201__г.

Внизу листа (по центру) записать имя города и текущий год.

На следующей странице представляется «Аннотация» выполненной работы (не более 2/3 страницы) с краткой характеристикой расчётных схем цепей, используемых методов (законов, правил и т.п.) анализа схем цепей и полученных результатов вы­пол­нения заданий.

Например, аннотация к выполненному первому заданию.

«В задании 1.1 проведен расчёт сложной электрической цепи постоянного тока с двумя источниками напряжения и шестью ветвями. При анализе схемы и её расчёте использованы следующие методы: метод законов Кирхгофа, метод узловых напряжений (двух узлов), обобщённый закон Ома и метод эквивалентного генератора. Правильность результатов расчёта подтверждена построением потенциальной диаграммы второго контура цепи и выполнением условия баланса мощностей».

 Аналогично даётся аннотация выполненных заданий 1.2 и 1.3 работы.

На третьей странице записывается тема задания 1.1 курсовой работы и под ней (в скобках) код расчётного варианта задания, например, КР1.1-13. Ниже вычерчи­ва­ется (с соблюдением ГОСТ 2.721-74) электрическая схема цепи и под ней выписы­ваются из таблицы 1.1 исходные данные для расчёта заданного варианта, например: Е 1 = 10 B, Е 2 = 35 B, R 1 = 15 Ом, R 2 =... и т.д.

Далее, выполняется поэтапный расчёт схемы цепи с соответствующими заголов­ками каждого этапа (шага), с вычерчиванием необходимых расчётных схем с условно положительными направлениями токов и напряжений ветвей, с записью ура­внений и формул в общем виде с последующей подстановкой численных значений входящих в формулы физических величин и с записью промежуточных результатов расчёта (для поиска возможных ошибок в расчёте преподавателем). Результаты расчётов следует округлять, оставляя не более четырех-пяти значащих цифр, вы­ра­жая числа с плава­ющей запятой, если они велики или малы.

В н и м а н и е! При вычислении значений исходных данных для расчёта схем цепей (действующих значений ЭДС Е, значений полных сопротивлений Z ветвей) рекомендуется округлить их значения до целых чисел, например Z = 13/3» 4 Ом.

Диаграммы и графики вычерчиваются на миллиметровой бумаге (или на листах с мелкой сеткой при выполнении работы на ПК) по ГОСТ с использованием равномерных масштабов по осям и с указанием размерностей. Рисунки и диаграммы должны быть пронумерованы и снабжены надписью, например, Рис. 2.5. Векторная диаграмма напряжений и токов электрической цепи. Нумерация как рисунков, так и формул – сквозная на всех трёх заданиях.

Далее, прилагаются отчёты выполнения задания 1.2 и задания 1.3.

Сдавать на проверку преподавателю отчёты по каждому заданию рекомендуется на скреплённых листах форматом А4 с последующим их брошюрованием перед защи­той работы.

По результатам расчётов и графических построений формулируются выводы по каждому заданию или в конце отчёта – по всей работе. На последней странице отчета студент ставит свою подпись и дату завершения выполнения работы.

В н и м а н и е!

1. Небрежно оформленные работы возвращаются студентам для переофор­мле­ния. Также преподаватель возвращает отдельным студентам отчеты на доработку с пометками ошибок на листах или с перечнем замечаний и рекомендаций по исправле­нию оши­бок на титульном листе.

2. После защиты курсовых работ, пояснительные записки студентов групп с от­мет­кой и подписью преподавателя (двух преподавателей) на титульных листах, за­не­сенных также в соответствующую ведомость и в зачётные книжки сту­дентов, сдаются на кафедру для хранения в течение двух лет.

П р и м е ч а н и е. При составлении таблицы 1.1. Варианты задания 1.1 использовалась (с согласия автора) программа Variant 2, разработанная доц., к.т.н. Румянцевой Р.А. (РГГУ, г. Москва), а варианты задания 1.2 и задания 1.3. взяты (с согласия авторов) из работы: Антоновой О.А., Карелиной Н.Н., Румянцевой М.Н. Расчёт электрических цепей (методические указания к курсовой работе по курсу "Электротехника и электроника". – М.: МАТИ, 1997 г.

Задание 1.1

АНАЛИЗ И РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Для заданного в таблице 1.1 варианта:

1.1.1. Выписать значения параметров элементов цепи и вычертить в соответствии с ГОСТ расчётную схему цепи с обозначением условно положительных направлений токов и напряжений ветвей. Выбор обобщенной схемы цепи (рис. 1: а, б, в или г) осуществляется следующим образом. Если заданный преподавателем для выполнения КР1 студенту номер варианта N делится на 4 без остатка (и в варианте №1), то рассчитывается схема рис. 1 а; при остатке 1 (и в варианте №2) рассчитыва­ется схема рис. 1 б; при остатке 2 (и в варианте №3) - схема рис. 1 в; и, наконец, при остатке 3 рассчитывается схема рис. 1 г.

1.1 курсовой работы КР1

1.1.2. Провести топологический анализ схемы цепи (определить чис­ло ветвей, узлов и независимых контуров). 1.1.3. Составить необходимое для расчёта цепи число уравнений по первому и второму законам Кирхгофа.

1.1.4. Упростить схему цепи посредством замены пассивного треугольника схемы эквивалентной звездой, рассчитав сопротивления её лучей (ветвей).

1.1.5. Рассчитать упрощенную схему цепи методом узловых напряжений (мето­дом двух узлов).

1.1.6. Рассчитать ток в указанной в табл. 1.1 ветви исходной схемы методом эк­ви­валентного генератора (МЭГ) и сравнить полученное значение тока со значением, рассчитанным посредством метода двух узлов.

1.1.7. Выполнить проверку расчёта токов и напряжений всех шести ветвей ис­ходной цепи построением в масштабе потенциальной диаграммы одного из контуров, в ветви которого включен хотя бы один источник напряжения, и подтверждением вы­полнения условия баланса мощностей.

1.1.8. Провести проверку правильности расчёта задания 1.1 (совместно с препо­да­вателем) посредством сравнения полученных данных с данными, рассчитанными по программе Variant, установленной на ком­пьютере в специализированной лабора­тории (классе) кафедры. Краткая инструкция по работе с программой выводится на рабочее поле дисплея вместе с интерфейсом программы.

1.1.9. Сформулировать выводы по результатам выполненного задания 1.1.

 

 

 

Т а б л и ц а 1.1.Варианты задания 1.1 курсовой работы КР1

 

вар

E 1, B E 2, B E 3, B E 4, B E 5, B E 6, B

R 1,

Ом

R 2,

Ом

R 3,

Ом

R 4,

Ом

R 5,

Ом

R 6,

Ом

Ветвь

 для

 МЭГ

 
 

1

16 -- -- 30 -- --

4

10

5

6

12

8

3

 
 

2

-- -- -- 48 24 --

16

12

10

8

5

20

1

 
 

3

36 -- 16 -- -- --

6

8

4

12

10

16

5

 
 

4

-- 40 -- 25 -- --

12

5

16

4

8

12

5

 
 

5

-- -- -- 20 40 --

8

10

12

4

15

6

1

 
 

6

-- -- 24 -- -- 36

10

12

4

16

8

5

5

 
 

7

20 60 -- -- -- --

6

4

10

12

8

6

4

 
 

8

-- -- -- 30 -- 20

12

10

16

8

20

4

3

 
 

9

-- -- 36 -- 18 --

12

16-

5

10-

4

6

4

 
 

10

-- 75 -- 30 -- --

16

10

20

6

14

12

1

 
 

11

-- -- -- 36 -- 24

10

12

5

6

8

4

3

 
 

12

24 -- -- -- 12 --

6

16

8

10

4

12

2

 
 

13

60 -- 30 -- -- --

6

10

8

16

12

6

5

 
 

14

-- 42 -- -- 75 --

20

6

16

12

10

14

1

 
 

15

-- -- 72 -- 40 --

10

12

8

14

16

6

2

 
 

16

-- -- -- 50 -- 30

18

10

16

8

20

5

3

 
 

17

36 -- -- -- -- 18

6

12

6

10

16

4

5

 
 

18

-- -- 30 50 -- --

14

16

8

10

12

20

6

 
 

19

-- -- 60 -- -- 36

20

10

8

16

12

6

1

 
 

20

40 -- -- -- 25 --

8

16

12

10

5

20

3

 
 

21

-- 120 60 -- -- --

16

10

12

24

18

8

4

 
 

22

24 -- 50 -- -- --

6

16

8

18

10

12

5

 
 

23

-- 50 25 -- -- --

12

5

4

14

8

10

6

 
 

24

100 -- -- -- 50 --

10

24

16

20

8

12

2

 
 

25

-- -- -- -- 50 100

16

12

20

8

10

15

2

 
 

26

30 -- -- -- -- 15

6

14

12

16

10

4

4

 
 

27

12 -- 36 -- -- --

10

4

6

12

6

16

6

 
 

28

-- -- -- -- 30 48

12

16

10

20

5

18

4

 
 

29

48 -- -- 24 -- --

6

16

10

5

10

12

2

 
 

30

-- 60 -- 30 -- --

14

10

16

8

12

18

1

 
 

31

-- -- 72 -- -- 36

16

12

8

10

20

6

1

 
 

32

-- 30 -- 20 -- --

10

6

16

4

12

8

5

 
 

33

-- -- 64 -- 15 --

12

10

8

16

6

20

4

 
 

34

-- -- 10 -- 30 --

10

16

4

8

5

12

2

 
 

Т а б л и ц а 1.1(продолжение)

   
 

вар

E 1, B E 2, B E 3, B E 4, B E 5, B E 6, B

R 1,

Ом

R 2,

Ом

R 3,

Ом

R 4,

Ом

R 5,

Ом

R 6,

Ом

Ветвь

для

МЭГ

 
 

35

50 -- -- 24 -- -- 8

10

12

6

14

16

3

 
 

36

-- -- -- -- 80 50 24

12

20

16

10

8

4

 
 

37

-- 24 48 -- -- -- 12

6

8

10

20

14

6

 
 

38

50 -- -- -- -- 25 8

14

10

6

16

5

4

 
 

39

-- -- -- 28 -- 56 16

12

10

20

14

8

5

 
 

40

48 24 -- -- -- -- 10

5

12

10

20

16

3

 
 

41

36 -- -- -- -- 72 5

10

20

8

12

6

2

 
 

42

-- -- -- 48 24 -- 18

16

12

10

5

20

1

 
 

43

-- -- 16 -- 60 -- 14

12

4

12

10

16

2

 
 

44

36 -- -- 18 -- -- 6

10

12

4

14

8

6

 
 

45

-- 40 80 -- -- -- 12

6

8

18

14

10

5

 
 

46

50 -- -- 24 -- -- 8

20

10

5

12

16

3

 
 

47

-- -- -- -- 45 25 12

10

6

16

8

6

4

 
 

48

-- -- 60 -- -- 40 24

16

10

20

14

8

2

 
 

49

-- -- -- -- 16 32 8

6

10

15

5

4

1

 
 

50

24 -- -- 40 -- -- 5

12

20

16

8

10

3

 
 

51

10 -- 15 -- -- -- 5

10

4

6

8

8

5

 
 

52

-- -- 18 -- -- 36 8

16

5

12

10

6

2

 
 

53

30 -- -- 16 -- -- 4

10

8

6

12

16

3

 
 

54

-- -- 50 -- -- 30 10

16

6

12

10

5

5

 
 

55

20 30 -- -- -- -- 4

5

16

12

8

6

4

 
 

56

40 -- -- 20 -- -- 10

20

12

6

16

14

6

 
 

57

-- -- -- 40 -- 20 8

12

5

10

6

15

2

 
 

58

-- -- -- 50 30 -- 16

10

20

8

5

12

1

 
 

59

-- -- -- 16 -- 24 8

10

6

4

12

5

3

 
 

60

25 -- -- -- -- 50 5

16

10

20

12

8

4

 
 

61

-- -- 25 -- 50 -- 12

10-

5

16-

4

8

4

 
 

62

20 40 -- -- -- -- 4

6

16

10

8

12

3

 
 

63

-- -- 36 -- 20 -- 10

12

4

8

6

5

2

 
 

64

-- -- -- 80 60 -- 16

12

18

10

8

20

1

 
 

65

60 -- 30 -- -- -- 5

10

4

12

6

8

5

 
 

66

-- -- 20 -- 10 -- 16

8

5

6

12

10

2

 
 

67

-- -- 50 -- -- 36 8

10

6

16

12

5

1

 
 

68

50 -- -- 30 -- -- 10

20

12

14

6

16

6

 
 

69

-- 50 100 -- -- -- 8

10

16

24

18

12

4

 
 

                                                                                     Т а б л и ц а 1.1(продолжение)

 

70

30

-- -- 20 -- --

5

12

10

6

15

16

3

71

--

40 20 -- -- --

8

6

4

14

12

10

6

72

--

-- 80 40 -- --

20

12

10

6

16

8

1

73

--

-- -- -- 90 45

18

12

10

20

8

6

2

74

15

-- -- -- -- 30

5

20

12

14

16

10

4

75

--

20 10 -- -- --

12

5

8

16

6

20

6

76

76

-- 50 -- 30 --

--

10

8

16

8

20

12

77

77

24 -- -- 44 --

--

5

12

10

6

15

8

78

78

48 -- 24 -- --

--

10

20

6

16

12

10

79

79

-- -- 36 -- --

16

8

10

4

6

12

5

80

80

-- 75 -- 45 --

--

24

8

18

6

20

16

81

--

-- 25 -- 45 --

10

12

6

16

8

14

4

82

--

-- 30 50 -- --

18

10

6

8

14

16

6

83

30

-- -- 24 -- --

4

12

10

6

8

20

3

84

36

-- -- -- 18 --

8

20

10

12

6

16

2

85

--

48 24 -- -- --

10

8

6

12

16

14

6

86

--

20 -- 40 -- --

10

6

12

16

8

14

1

87

--

-- -- 18 -- 36

12

16

20

8

10

8

5

88

--

-- 30 -- 50 --

10

16

6

20

8

12

3

89

72

-- -- -- -- 36

8

12

20

8

16

6

2

90

--

30 -- 75 -- --

12

6

16

10

14

8

1

91

--

-- 24 -- 10 --

10

12

5

8

6

4

2

92

50

-- -- --
Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...