Лекции по ТОЭ
Лекции по ТОЭ
Введение
1. Элементы электрических цепей.
2. Топология электрических цепей.
3. Переменный ток. Изображение синусоидальных переменных.
4. Элементы цепи синусоидального тока, векторные диаграммы и комплексные
соотношения для них.
5. Основы символического метода расчета. Методы контурных токов и узловых
потенциалов.
6. Основы матричных методов расчета электрических цепей.
7. Мощность в электрических цепях.
8. Резонансные явления в цепях синусоидального тока.
9. Векторные и топографические диаграммы. Преобразование линейных
электрических цепей.
10. Анализ цепей с индуктивно связанными элементами.
11. Особенности составления матричных уравнений при наличии индуктивных
связей и ветвей с идеальными источниками.
12. Методы расчета, основанные на свойствах линейных цепей.
13. Метод эквивалентного генератора. Теорема вариаций.
14. Пассивные четырехполюсники.
15. Электрические фильтры.
16. Трехфазные электрические цепи: основные понятия и схемы соединения.
17. Расчет трехфазных цепей.
18. Применение векторных диаграмм для анализа несимметричных режимов.
Мощность в трехфазных цепях.
19. Метод симметричных составляющих.
20. Теорема об активном двухполюснике для симметричныхсоставляющих.
21. Вращающееся магнитное поле. Принцип действия асинхронного и
синхронного двигателей.
22. Линейные электрические цепи при несинусоидальных периодических токах.
23. Резонансные явления в цепях несинусоидального тока. Высшие гармоники в
трехфазных цепях.
24. Переходные процессы в линейных электрических цепях. Классический метод
расчета переходных процессов.
25. Методика и примеры расчета переходных процессов классическим методом.
26. Определение постоянной времени. Переходные процессы в R-L-C-цепи.
27. Операторный метод расчета переходных процессов.
28. Последовательность расчета переходных процессов операторным методом.
Формулы включения. Переходные проводимость и функция по напряжению.
29. Интеграл Дюамеля. Метод переменных состояния.
30. Нелинейные цепи постоянного тока. Графические методы расчета.
31. Расчет нелинейных цепей методом эквивалентного генератора.
Аналитические и итерационные методы расчета цепей постоянного тока.
32. Нелинейные магнитные цепи при постоянных потоках.
33. Общая характеристика задач и методов расчета магнитных цепей.
34. Особенности нелинейных цепей переменного тока. Графический метод
расчета с использованием характеристик для мгновенных значений.
35. Графические методы расчета с использованием характеристик по первым
гармоникам и действующим значениям. Феррорезонанс. Аналитические
методы расчета.
36. Метод кусочно-линейной аппроксимации. Метод гармонического баланса.
37. Понятие об эквивалентном эллипсе, заменяющем петлю гистерезиса. Потери
в стали. Катушка и трансформатор с ферромагнитными сердечниками.
38. Переходные процессы в нелинейных цепях. Аналитические методы расчета.
39. Понятие о графических методах анализа переходных процессов в
нелинейных цепях. Методы переменных состояния и дискретных моделей.
40. Цепи с распределенными параметрами в стационарных режимах: основные
понятия и определения.
41. Линия без искажений. Уравнения линии конечной длины. Определение
параметров длинной линии. Линия без потерь. Стоячие волны.
42. Входное сопротивление длинной линии. Переходные процессы в цепях с
распределенными параметрами.
43. Сведение расчета переходных процессов в цепях с распределенными
параметрами к нулевым начальным условиям. Правило удвоения волны.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
[pic]
Ивановский государственный энергетический университет
Кафедра теоретических основ электротехники и электротехнологии
Доктор техн. наук, профессор А.Н. Голубев
Введение
Теоретические основы электротехники (ТОЭ) являются базовым общетехническим
курсом для электротехнических и электроэнергетических специальностей вузов.
Курс ТОЭ рассчитан на изучение в течение трех семестров и состоит из двух
основных частей: теории цепей (два семестра) и теории электромагнитного
поля (один семестр). Данный лекционный курс посвящен первой из указанных
частей ТОЭ -теории линейных и нелинейных электрических и магнитных цепей.
Содержание курса и последовательность изложения материала в нем в целом
соответствуют программе дисциплины ТОЭ для электротехнических и
электроэнергетических специальностей вузов.
Цель данного курса состоит в том, чтобы дать студентам достаточно полное
представление об электрических и магнитных цепях и их составных элементах,
их математических описаниях, основных методах анализа и расчета этих цепей
в статических и динамических режимах работы, т.е. в создании научной базы
для последующего изучения различных специальных электротехнических
дисциплин.
Задачи курса заключаются в освоении теории физических явлений, положенных в
основу создания и функционирования различных электротехнических устройств,
а также в привитии практических навыков использования методов анализа и
расчета электрических и магнитных цепей для решения широкого круга задач.
В результате изучения курса студент должен знать основные методы анализа и
расчета установившихся процессов в линейных и нелинейных цепях с
сосредоточенными параметрами, в линейных цепях несинусоидального тока, в
линейных цепях с распределенными параметрами, основные методы анализа и
расчета переходных процессов в указанных цепях и уметь применять их на
практике.
Знания и навыки, полученные при изучении данного курса, являются базой для
освоения таких дисциплин, как: математические основы теории автоматического
управления, теория автоматического управления, электропривод, промышленная
электроника, электроснабжение промышленных предприятий, переходные процессы
в электрических системах, электрические измерения и т. д.
При изучении дисциплины предполагается, что студент имеет соответствующую
математическую подготовку в области дифференциального и интегрального
исчислений, линейной и нелинейной алгебры, комплексных чисел и
тригонометрических функций, а также знаком с основными понятиями и законами
электричества и магнетизма, рассматриваемыми в курсе физики.
Курс рассчитан на 86 лекционных часов и включает в себя следующие основные
разделы:
-теория линейных цепей синусоидального и, как частный случай, постоянного
тока;
-основы теории пассивных четырехполюсников и фильтров;
-трехфазные электрические цепи;
-линейные цепи при периодических несинусоидальных токах;
-переходные процессы в линейных электрических цепях;
-нелинейные электрические и магнитные цепи при постоянных и переменных
токах и магнитных потоках в стационарных режимах;
-переходные процессы в нелинейных цепях;
-установившиеся и переходные процессы в цепях с распределенными
параметрами.
При подготовке лекционного курса были использованы известные учебники,
сборники и пособия [1…12], а также методические разработки кафедры ТОЭЭ
ИГЭУ.
Рекомендуемая учебно-методическая литература по дисциплине:
1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические цепи.
Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и
приборостроительных специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп.
–М.: Высш. шк., 1978. –528с.
2. Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин,
А.В.Нетушил, С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат,
1989. -528с.
3. Теоретические основы электротехники. Учеб. для вузов. В трех т. Под
общ. ред. К.М.Поливанова. Т.1. К.М.Поливанов. Линейные электрические
цепи с сосредоточенными постоянными. М.:Энергия, 1972. –240с.
4. Теоретические основы электротехники. Учеб. для вузов. В трех т. Под
общ. ред. К.М.Поливанова. Т.2. Жуховицкий Б.Я., Негневицкий И.Б.
Линейные электрические цепи (продолжение). Нелинейные цепи. –М.:
Энергия- 1972. –200с.
5. Матханов П.Н. Основы анализа электрических цепей. Линейные цепи: Учеб.
для электротехн. и радиотехн. спец. вузов. –3-е изд., перераб. и доп.
–М.: Высш. шк., 1990. –400 с.
6. Матханов П.Н. Основы анализа электрических цепей. Нелинейные цепи:
Учеб. для электротехн. спец. вузов. –2-е изд., перераб. и доп. –М.:
Высш. шк., 1986. –352 с.
7. Каплянский А.Е. и др. Теоретические основы электротехники. Изд. 2-е.
Учеб. пособие для электротехнических и энергетических специальностей
вузов. –М.: Высш. шк., 1972. -448 с.
8. Теоретические основы электротехники. Т. 1. Основы теории линейных
цепей. Под ред. П.А. Ионкина. Учебник для электротехн. вузов. Изд. 2-
е, перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1976. –544 с.
9. Теоретические основы электротехники. Т. 2. Нелинейные цепи и основы
теории электромагнитного поля. Под ред. П.А. Ионкина. Учебник для
электротехн. вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1976.
–383 с.
10. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники:
Учеб. пособие для вузов/ Под. ред. проф. П.А.Ионкина. –М.:
Энергоиздат, 1982. –768 с.
11. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники:
Учеб. пособие для вузов/ Под. ред. проф. П.А.Ионкина. –М.:
Энергоиздат, 1982. –768 с.
12. Сборник задач и упражнений по теоретическим основам электротехники:
Учеб. пособие/ Бессонов Л.А., Демидова И.Г., Заруди М.Е. и др.; Под
ред. Бессонова Л.А. . –2-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1980.
–472 с.
13. Основы анализа и расчета линейных электрических цепей: Учеб. пособие/
Н.А.Кромова. –2-е изд., перераб. и доп.; Иван. гос. энерг. ун-т.
–Иваново, 1999. -360 с.
14. Голубев А.Н. Методы расчета нелинейных цепей: Учеб. пособие/ Иван.
гос. энерг. ун-т. –Иваново, 2002. -212 с.
|Теория / ТОЭ / Лекция N 1. Элементы электрических цепей. |
|Электромагнитные процессы, протекающие в электротехнических устройствах, как правило,|
|достаточно сложны. Однако во многих случаях, их основные характеристики можно описать|
|с помощью таких интегральных понятий, как: напряжение, ток, электродвижущая сила |
|(ЭДС). При таком подходе совокупность электротехнических устройств, состоящую из |
|соответствующим образом соединенных источников и приемников электрической энергии, |
|предназначенных для генерации, передачи, распределения и преобразования электрической|
|энергии и (или) информации, рассматривают как электрическую цепь. Электрическая цепь |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
