 |
Раздел 2 Линейные цепи переменного тока (20 часов)
|
|
|
|
Тема 2.1 Элементарные и простые цепи переменного тока (6 часов)
Преимущества синусоидального тока в сравнении с постоянным. Получение синусоидальной ЭДС. Способы представления синусоидальных величин - аналитический, векторный, с использованием комплексных чисел.
Элементарные цепи переменного тока. Активное, индуктивное и емкостное сопротивления. Закон Ома для амплитудных величин в элементарных цепях, векторные диаграммы.
Действующие значения синусоидальных величин. Закон Ома для действующих значений. Мгновенная, активная, реактивная и полная мощности элементарных цепей.
Эквивалентные преобразования простых цепей в элементарные. Последовательное соединение элементов цепи, треугольники напряжений и сопротивлений. Параллельное соединение элементов цепи, треугольники токов и проводимостей. Смешанное соединение. Метод пропорциональных величин (метод построения векторных диаграмм).
Резонансы напряжений и токов. Векторные диаграммы и частотные характеристики пассивных двухполюсников переменного тока. Резонансные частоты двухполюсников.
Активная мощность в цепях переменного тока. Реактивная и полная мощности. Единицы измерения мощностей. Коэффициент мощности, способы его регулирования. Комплексная мощность цепи. Условие передачи максимальной мощности в нагрузку.
Тема 2.2 Сложные цепи переменного тока (2часа)
Символический метод анализа цепей переменного тока. Распространение методов расчета сложных цепей постоянного тока на цепи переменного тока. Способы проверки полученных решений.
Четвертый семестр
Тема 2.3 Трёхфазные цепи (4 часа)
Трёхфазная ЭДС, её преимущества и получение. Способы соединения фаз в трёхфазных источниках электрической энергии. Соотношения между фазными и линейными величинами ЭДС. Расчет элементарных трёхфазных цепей при их соединении в "звезду" и в "треугольник". Векторные диаграммы, эквивалентные преобразования "звезды" в "треугольник" и обратно.
|
|
|
Простые трёхфазные цепи, их анализ методом эквивалентных преобразований в элементарные. Метод симметричных составляющих при анализе простых трёхфазных цепей.
Мощности в трёхфазных цепях, способы их измерения. Фазные коэффициенты мощности.
Тема 2.4 Цепи с магнитными связями (2 часа)
Катушки с магнитными связями. Согласное и встречное соединение катушек. Взаимная индуктивность. Коэффициент связи.
Анализ простых цепей с магнитными связями. Векторные диаграммы при последовательном и параллельном соединении катушек с магнитной связью. Способы экспериментального определения величины взаимной индуктивности.
Анализ сложных цепей с магнитными связями, ограничения на методы его проведения. Развязывание магнитных связей.
Тема 2.5 Четырехполюсники и фильтры (4 часов)
Пассивные четырехполюсники и их уравнения. Способы соединения четырехполюсников. Определение результирующих параметров при различных соединениях. Регулярность соединений.
Экспериментальное определение А-параметров четырехполюсников и расчет других групп параметров. Схемы замещения четырехполюсников и их параметры. Характеристические параметры. Согласования четырехполюсника с генератором и нагрузкой, уравнения четырехполюсников с использованием гиперболических функций. Понятие о передаточной функции.
Фильтры, их виды и назначения. Основы теории К-фильтров. Другие виды фильтров - m-фильтры и RC-фильтры.
Тема 2.6 Длинные линии при синусоидальных воздействиях (4 часа)
Определение цепей с распределенными параметрами (длинных линий). Схема замещения уединенных линий, её телеграфные уравнения.
|
|
|
Решение телеграфных уравнений при синусоидальных воздействиях. Характеристические параметры линий. Падающая и отраженная волны. Начальные и конечные условия. Коэффициент отражения. Уравнения линии через характеристические параметры и гиперболические функции.
Фазовая скорость. Линия без искажений. Линия без потерь.
Раздел 3. Линейные цепи при периодических несинусоидальных воздействиях (4 часа)
Тема 3.1 Анализ целей при периодических процессах (4 часа)
Разложение периодического процесса в ряд Фурье. Определение коэффициентов ряда. Расчет периодических токов методом наложения. Резонансные явления на отдельных гармониках, условия резонансов. Коэффициенты, характеризующие форму процесса.
Действующее значение периодического процесса. Мощность в периодическом процессе. Коэффициент мощности. Метод эквивалентных синусоид и векторные диаграммы. Метод симметричных составляющих при анализе периодических процессов в трёхфазных цепях.
Раздел 4. Простые нелинейные цепи при синусоидальных воздействиях (2 часа)
Тема 4.1 Феррорезонансные явления (2 часа)
Вольт - амперные характеристики нелинейных элементов. Анализ простых нелинейных цепей методом эквивалентных синусоид. Феррорезонанс напряжений и способы его предотвращения. Феррорезонанс токов, область его использования.
Раздел 5. Переходные процессы в линейных цепях (16 часов)
Тема 5.1 Классический метод (6 часов)
Причины возникновения переходных процессов. Дифференциальные уравнения переходных процессов, порядок их составления и цель решения.
Выделение свободной составляющей переходного процесса. Составление и решение характеристического уравнения. Первый и второй законы коммутации, обобщенные законы коммутации. Нахождение постоянных интегрирования для свободной составляющей. Общее решение переходного процесса.
Тема 5.2 Операторный и спектральный методы (4 часов)
Преобразования Лапласа и условия Дирихле. Линейность преобразований. Преобразования по Лапласу отдельных функций, производных и интегралов.
Операторные схемы замещения, их расчет в области изображений. Методы анализа операторных схем.
Обратные преобразования по Лапласу. Формулы разложения и включения, особенности их применения для цепей переменного тока.
|
|
|
Спектральный метод анализа переходных процессов.
Преобразования Фурье, условия их выполнения. Аналогия между преобразованиями Фурье и преобразованиями Лапласа при расчете переходных процессов.
Тема 5.3 Метод интеграла Дюамеля (4 часа)
Интеграл Дюамеля и область его применения при анализе переходных процессов. Переходная проводимость и переходная функция. Формулы для интеграла Дюамеля и порядок их использования. Применение простейших функций для описания импульсов, вызывающих переходные процессы.
Тема 5.4 Метод пространства состояния (2 часа).
Переменные состояния. Матричная система уравнений электрической цепи в канонической форме. Способы ее решения операторным методом.
|
|
|
