Рефетека.ру / Физика

Курсовая работа: Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Курсова робота на тему:

«Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку»


Зміст


Вступ

1. Завдання

2. Визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги; розрахунок і побудова графіків АЧХ і ФЧХ

3. Амплітудно-частотна характеристика

4. Визначення параметрів електричного кола як чотириполюсника для середньої частоти

5. Розрахунок характеристичних параметрів електричного кола

6. Підбор електричної лінії для передачі енергії чотириполюснику по його характеристичним параметрам

7. Розподіл напруги уздовж лінії при її навантаженні на чотириполюсник

8. Робоче загасання каналу зв'язку, що складає з лінії й чотириполюсника

Висновок

Література

Вступ


У даній роботі зроблений теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку.

Реальне електричне коло зв'язку є складною структурою, що складається з великої кількості пристроїв, що передають, що розподіляє, перетворюючих електричну й інші види енергії. При розрахунках реальні електричні кола заміняють еквівалентними схемами, у яких реальні пристрої замінені сукупністю ідеальних (тобто які мають одну властивість) елементів, що спрощує розрахунки.

Завданням теорії лінійних електричних кіл є вивчення спільної дії всіх утворюючий ланцюг елементів загальними методами незалежно від фізичних процесів, що визначають їхню роботу.

Метою курсової роботи є оволодіння прийомами визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги пасивного електричного кола, побудови залежностей АЧХ І ФЧХ, розрахунку характеристичних параметрів ланцюга, підбора електричної лінії для передачі енергії до чотириполюсника (чотириполюсника до лінії), розрахунку розподілу напруги уздовж лінії й визначення робочого загасання каналу зв'язку.

1. Завдання


Для пасивного лінійного електричного кола визначити комплексний коефіцієнт передачі напруги; розрахувати й побудувати графіки АЧХ і ФЧХ ланцюга.

Визначити параметри електричного кола як чотириполюсника, для середньої частоти обраного діапазону.

Розрахувати характеристичні параметри електричної цінуй на тій же частоті.

Підібрати електричну лінію для передачі енергії до чотириполюсника по його характеристичних параметрах ( Zx; Г=a+jb ); довжина l лінії вибирається з умови передачі.

Розрахувати й побудувати розподіл напруги уздовж лінії при її навантаженні на чотириполюсник.

Визначити робоче загасання каналу зв'язку, що складає з лінії й чотириполюсника при заданих Zг і Zн.


Схема:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


R2=0.82 кОм U=5 У

R3=0.42 кОм Zг=1.2 кОм

R5=1.3 кОм jг=30°

R6=0.47 кОм

R7=2.7 кОм

C=0.81*10-9 Ф

L=100 мгн

Коефіцієнти чотириполюсника - A


2. Визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги; розрахунок і побудова графіків АЧХ і ФЧХ


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Виберемо Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку В.

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


m і n – відповідно номера рядка й стовпця елемента матриці вузлової провідності, яка має індекси шуканих потенціалів ( -Yae ).

x і y – те ж, для вузлової провідності вхідного вузла ( Ya ).

Mmn і Mxy – мінори елементів -Yae і Ya.

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуТеоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Перевіримо формулу комплексного коефіцієнта передачі на двох частотах (=0 і (=(.

w=0, XL®0, XC®Ґ


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


За законом Ома:

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

По отриманій формулі коефіцієнта передачі:

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


w=Ґ, XL®Ґ, XC®0


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


За законом Ома:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Ом

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Ом

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

По отриманій формулі коефіцієнта передачі:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


3. Амплітудно-частотна характеристика


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Фазочастотна характеристика

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


4. Визначення параметрів електричного кола як чотириполюсника для середньої частоти


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Представимо схему у вигляді сполуки 3-х чотириполюсників:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Розрахунок параметрів кожного чотириполюсника окремо:


I. Одноелементний послідовний:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку кОм

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


II. Г - образний з Т - входом:

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку кОм Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Гн

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


III. Т - образний:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку кому Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку кому Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Ф Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


А - параметри каскадної сполуки II і III чотириполюсників:

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Для розрахунку сполуки ( I ) чотириполюсника з ( II-III ) чотириполюсником перейдемо від А - параметрів до Y - параметрів:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуТеоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Перейдемо від Y - параметрів до А - параметрів:

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Зробимо перевірку:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


5. Розрахунок характеристичних параметрів електричного кола


Характеристичні параметри ел. ланцюга знайдемо по відомим А - параметрах:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


6. Підбор електричної лінії для передачі енергії чотириполюснику по його характеристичних параметрах


Схема заміщення лінії:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Для найкращого узгодження лінії й чотириполюсника необхідно щоб Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Розрахунок ZВ для різних типів лінії:

Кабельна мідна.

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуОм/км

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуГн/км

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуДив/км

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуФ/км


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Повітряна сталева.

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуОм/км

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуГн/км

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуДив/км

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуФ/км


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Повітряна мідна.

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуОм/км

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуГн/км

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуДив/км

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуФ/км


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Ближче всього по хвильовому опору підходить сталева повітряна лінія. Знайдемо довжину лінії.


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

З умовиТеоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку , де А – характеристичне загасання.

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкукм


7. Розподіл напруги уздовж лінії при її навантаженні на чотириполюсник


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Графік зміни амплітуди напруги уздовж лінії:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Даний вид графіка пояснюється тим що довжина лінії в кілька разів менше довжини хвилі. Якби довжина лінії становила 20 км. те графік мав би вид:

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


Графік зміни фази напруги уздовж лінії:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


8. Робоче загасання каналу зв'язку, що складає з лінії й чотириполюсника


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


А - параметри лінії:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку


A - параметри сполуки лінії із чотириполюсником:


Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язкуТеоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку

Висновок


Виконавши курсову роботу я ознайомився з основними методами розрахунку електричних кіл із зосередженими й з розподіленими параметрами, навчився знаходити їхні характеристичні опори й хвильові параметри, постійні передачі й коефіцієнти передачі напруги. Опанував навички побудови амплітудно-частотних і фазочастотних характеристик, і визначення робочого загасання каналу зв'язку.

Однією з найважливіших умов побудови каналів зв'язку є узгодження навантажень із джерелами сигналів для одержання максимальної потужності в навантаженні.

Всі розрахунки й побудова графіків у курсовій роботі виконувалися за допомогою програмного пакета MATHCAD 7.0 Pro.

Література


1.Коршкнов С.Е., Ленрен Н.М., Синцов Г.Н. Справочник по монтажу силового и вспомогательного оборудования на электростанциях и подстанциях. – К., 2005

2. Ідельчик В.М. Електричні системи і мережі: підручник для ВУЗів. – К., 2009

3. Афанасьєв В.В. і ін. Трансформатори струму. – К., 2005

4. Довідник для курсового та дипломного проектування// за ред. С.С. Ананічєва, А.Л. Мізина, С.Н. Шелюка – К., 1999

5. Правила устройства электроустановок. – К., 2009

Рефетека ру refoteka@gmail.com