Курсова робота на тему:
«Теоретичний розрахунок лінійногоелектричного кола залізничної телемеханіки й зв'язку»
ЗмістВступ
1. Завдання2. Визначення комплексного коефіцієнта передачі напруги; розрахунок іпобудова графіків АЧХ і ФЧХ
3. Амплітудно-частотна характеристика4. Визначення параметрів електричного кола як чотириполюсника длясередньої частоти
5. Розрахунок характеристичних параметрів електричногокола6. Підбор електричної лінії для передачі енергії чотириполюснику пойого характеристичним параметрам7. Розподіл напруги уздовж лінії при її навантаженні на чотириполюсник8. Робоче загасання каналу зв'язку, що складає з лінії йчотириполюсникаВисновок
Література
Вступ
У даній роботізроблений теоретичний розрахунок лінійного електричного кола залізничноїтелемеханіки й зв'язку.
Реальнеелектричне коло зв'язку є складною структурою, що складається з великоїкількості пристроїв, що передають, що розподіляє, перетворюючих електричну йінші види енергії. При розрахунках реальні електричні кола заміняютьеквівалентними схемами, у яких реальні пристрої замінені сукупністю ідеальних(тобто які мають одну властивість) елементів, що спрощує розрахунки.
Завданням теоріїлінійних електричних кіл є вивчення спільної дії всіх утворюючий ланцюгелементів загальними методами незалежно від фізичних процесів, що визначаютьїхню роботу.
Метою курсовоїроботи є оволодіння прийомами визначення комплексного коефіцієнта передачінапруги пасивного електричного кола, побудови залежностей АЧХ І ФЧХ, розрахункухарактеристичних параметрів ланцюга, підбора електричної лінії для передачіенергії до чотириполюсника (чотириполюсника до лінії), розрахунку розподілунапруги уздовж лінії й визначення робочого загасання каналу зв'язку.
/>1. Завдання
1.1 Дляпасивного лінійного електричного кола визначити комплексний коефіцієнт передачінапруги; розрахувати й побудувати графіки АЧХ і ФЧХ ланцюга.
1.2 Визначитипараметри електричного кола як чотириполюсника, для середньої частоти обраногодіапазону.
1.3 Розрахуватихарактеристичні параметри електричної цінуй на тій же частоті.
2.1 Підібратиелектричну лінію для передачі енергії до чотириполюсника по йогохарактеристичних параметрах ( Zx; Г=a+jb ); довжина l лінії вибирається з умовипередачі.
2.2 Розрахуватий побудувати розподіл напруги уздовж лінії при її навантаженні начотириполюсник.
2.3 Визначитиробоче загасання каналу зв'язку, що складає з лінії й чотириполюсника призаданих Zг і Zн.
Схема:
/>
R2=0.82кОм U=5 У
R3=0.42кОм Zг=1.2 кОм
R5=1.3кОм jг=30°
R6=0.47кОм
R7=2.7кОм
C=0.81*10-9Ф
L=100 мгн
Коефіцієнтичотириполюсника — A/>2. Визначеннякомплексного коефіцієнта передачі напруги; розрахунок і побудова графіків АЧХ іФЧХ
/>
/> Виберемо /> В.
/> />
/> />
m і n – відповіднономера рядка й стовпця елемента матриці вузлової провідності, яка має індексишуканих потенціалів ( -Yae ).
x і y – те ж, длявузлової провідності вхідного вузла ( Ya ).
Mmn іMxy – мінори елементів -Yae і Ya.
/>
/>/>
Перевіримоформулу комплексного коефіцієнта передачі на двох частотах (=0 і (=(.
w=0, XL®0, XC®¥
/>
За законом Ома:
/>
/>
По отриманійформулі коефіцієнта передачі:
/>
w=¥, XL®¥, XC®0
/>
За законом Ома:
/>
/>
/>
/> Ом
/> Ом
/>
По отриманійформулі коефіцієнта передачі:
/>
3. Амплітудно-частотнахарактеристика
/>
Фазочастотнахарактеристика
/>
/>4. Визначенняпараметрів електричного кола як чотириполюсника для середньої частоти
/>
Представимо схемуу вигляді сполуки 3-х чотириполюсників:
/>
Розрахунокпараметрів кожного чотириполюсника окремо:
I. Одноелементнийпослідовний:
/>
/> кОм
/>
II. Г — образнийз Т — входом:
/>
/> /> кОм /> Гн
/>
III. Т — образний:
/>
/> кому /> кому /> Ф />
/>
А — параметрикаскадної сполуки II і III чотириполюсників:
/>
/>
/>
Для розрахункусполуки ( I ) чотириполюсника з ( II-III ) чотириполюсником перейдемо від А — параметрів до Y — параметрів:
/>
/>
/>
/>/>
Перейдемо від Y — параметрів до А — параметрів:
/>
/>
/>
Зробимоперевірку:
/>/>5. Розрахунокхарактеристичних параметрів електричного кола
Характеристичніпараметри ел. ланцюга знайдемо по відомим А — параметрах:
/>
/>
/>
/>
/>
/>/>6. Підборелектричної лінії для передачі енергії чотириполюснику по його характеристичнихпараметрах
Схема заміщеннялінії:
/>
/>
Для найкращого узгодженнялінії й чотириполюсника необхідно щоб />
/>
/>
Розрахунок ZВдля різних типів лінії:
1. Кабельнамідна.
/>Ом/км
/>Гн/км
/>Див/км
/>Ф/км
/> />
2. Повітрянасталева.
/>Ом/км
/>Гн/км
/>Див/км
/>Ф/км
/> />
3. Повітрянамідна.
/>Ом/км
/>Гн/км
/>Див/км
/>Ф/км
/> />
Ближче всього похвильовому опору підходить сталева повітряна лінія. Знайдемо довжину лінії.
/>
/>
З умови/>, де А –характеристичне загасання.
/>км/>7. Розподіл напругиуздовж лінії при її навантаженні на чотириполюсник
/>
/>
/>
Графік зміниамплітуди напруги уздовж лінії:
/>
Даний вид графікапояснюється тим що довжина лінії в кілька разів менше довжини хвилі. Якбидовжина лінії становила 20 км. те графік мав би вид:
/>
Графік зміни фазинапруги уздовж лінії:
/>/>8. Робоче загасанняканалу зв'язку, що складає з лінії й чотириполюсника
/>
/>
/> />
/> />
/>
А — параметрилінії:
/>
A — параметрисполуки лінії із чотириполюсником:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>/>
Висновок
Виконавши курсову роботу я ознайомився зосновними методами розрахунку електричних кіл із зосередженими й з розподіленимипараметрами, навчився знаходити їхні характеристичні опори й хвильовіпараметри, постійні передачі й коефіцієнти передачі напруги. Опанував навичкипобудови амплітудно-частотних і фазочастотних характеристик, і визначенняробочого загасання каналу зв'язку.
Однією знайважливіших умов побудови каналів зв'язку є узгодження навантажень ізджерелами сигналів для одержання максимальної потужності в навантаженні.
Всі розрахунки йпобудова графіків у курсовій роботі виконувалися за допомогою програмного пакетаMATHCAD 7.0 Pro.
Література
1.Коршкнов С.Е., Ленрен Н.М., Синцов Г.Н. Справочник по монтажусилового и вспомогательного оборудования на электростанциях и подстанциях. – К., 2005
2. Ідельчик В.М. Електричні системи імережі: підручник для ВУЗів. – К., 2009
3. Афанасьєв В.В. і ін.Трансформатори струму. – К., 2005
4. Довідник для курсового та дипломногопроектування// за ред. С.С. Ананічєва, А.Л. Мізина, С.Н. Шелюка – К., 1999
5. Правила устройства электроустановок. – К., 2009