Теория линейных электрических цепей
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Одобрено кафедрой
«Железнодорожная автоматика,
телемеханика и связь»
ТЕОРИЯ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
Задание на курсовой проект
с методическими указаниями
для студентов IV курса
по специальность: 190901.65. Системы обеспечения движения поездов
Профиль/специализация: «Автоматика и телемеханика (СА)»,
«Телекоммуникационные системы и сети железнодорожного транспорта» (СТ),
«Электроснабжение железных дорог (СЭ)»
РОАТ
Москва - 2017
С о с т а в и т е л и: канд. техн. наук, проф. Ю.Г. Боровков,
канд. техн. наук, доц. И.А. Журавлев.
Московский государственный университет путей сообщения, 2017
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«Синтез линейных электрических цепей систем железнодорожной автоматики и телемеханики»
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Для успешного выполнения курсового проекта студент должен иметь представление об основных задачах и функциях систем железнодорожной автоматики и телемеханики, особенностях построения и этапах синтеза электрических рельсовых цепей.
Прежде, чем приступить к выполнению курсового проекта, студент должен изучить основные разделы теории линейных электрических цепей с целью закрепления лекционного материала и накопления теоретических знаний для успешного решения поставленных задач в области расчета линейных электрических цепей систем железнодорожной автоматики и телемеханики.
Цель курсового проекта – дать навыки практического применения полученных в процессе обучения знаний для решения конкретных задач, возникающих при проектировании электрических рельсовых цепей.
Необходимые чертежи и графики выполняются с применением современных компьютерных технологий и представляются на белой бумаге стандартных размеров 297х210 мм. Пояснительная записка набирается в электронном виде и после проверки и форматирования выдается на печать с нумерацией страниц, как текста, так и графиче6ского материала. Исправления по замечаниям делаются либо на чистой стороне листа рядом с замечаниями рецензента, которые нельзя удалять, либо исправления делаются в электронном виде на отдельной странице и сопровождаются надписью «Работа над ошибками».
Курсовой проект содержит задание, состоящее из нескольких взаимосвязанных задач. Пояснительная записка должна содержать условия и исходные данные к проекту в целом согласно своему варианту. Ход решения поставленных задач должен сопровождаться краткими пояснениями с приложением необходимых графиков или таблиц с расчетными данными. Под графиками должно стоять конкретное его наименование, оси координат должны быть промасштабированы и обозначены с указанием принятой размерности функции и аргумента. Приводимые формулы должны быть разборчивыми для чтения и пронумерованы. Сокращения слов в тексте, кроме общепринятых, не допускается. Также не допускается ксерокопирование текста, выполненных графиков и рисунков, кроме тех. которые приводятся в качестве исходных данных к проекту.
В конце пояснительной записки рекомендуется приводить список использованной литературы.
Все комплексные числа должны быть записаны в показательной форме записи, углы в градусах.
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Произвести синтез линейной электрической рельсовой цепи по условиям выполнения нормального и шунтового режимов работы с учетом воздействия наиболее неблагоприятных внешних факторов.
Как правило исходными данными при синтезе рельсовой цепи являются первичные параметры двухпроводной симметричной рельсовой линии: удельное сопротивление изоляции - rи, Ом*км и ее полное удельное сопротивление zп, Ом/км, которое зависит как от частоты сигнального тока fc в рельсах, так и от их типа (типоразмера).
В свою очередь, частота сигнального тока зависит от рода тяги, способа кодирования информационных сообщений и особенностей защиты передаваемых сообщений. В связи с вышесказанным, выполнение проекта разбивается на несколько промежуточных этапов:
1.1 Определение полного удельного сопротивления двухпроводной рельсовой линии.
1.2 Определение вторичных параметров рельсовой линии.
1.3 Расчет и построение графика зависимости от длины рельсовой цепи модуля максимального сопротивления передачи Zпо основной схемы замещения электрической рельсовой цепи в нормальном режиме для разных сопротивлений по концам рельсовой линии.
1.4 Расчет и построение графика зависимости от длины рельсовой цепи минимального сопротивления передачи Zпшо основной схемы замещения электрической рельсовой цепи в шунтовом режиме для разных сопротивлений по концам рельсовой линии.
1.5 Определение длин рельсовой цепи и величин сопротивлений по концам рельсовой цепи по условиям выполнения нормального и шунтового режимов.
1.6 Определение входных сопротивлений аппаратуры питающего и релейного концов
Исходные данные к пункту 1.1 приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Исходные данные для расчета удельного активного сопротивления ra рельсовой линии и удельного полного индуктивного сопротивления Lп.
| Исходные данные | Варианты заданий, выбираемых по последней цифре шифра | |||||||||
| fc – частота сигнального тока, Гц. | ||||||||||
| Тип рельса | Р50 | Р65 | Р65 | Р50 | Р50 | Р65 | Р50 | Р65 | Р50 | Р65 |
| S – площадь поперечного сечения рельса, см2 | 64,5 | 82,9 | 82,9 | 64,5 | 64,5 | 82,9 | 64,5 | 82,9 | 64,5 | 82,9 |
| u – периметр поперечного сечения рельса, см. | ||||||||||
| b – эквивалентный радиус круга с длиной окружности, равной периметру u, см. | 9,9 | 11,1 | 11,1 | 9,9 | 9,9 | 11,1 | 9,9 | 11,1 | 9,9 | 11,1 |
В таблице 2 приведены значения некоторых констант, которые будут использованы в процессе выполнения пунктов задания 1.
Таблица 2 – Исходные данные для расчета максимальной длины рельсовой линии lo и оптимальных сопротивлений Zвхо по концам рельсовой линии.
| ρ – удельное сопро-тивление рельсовой стали, Ом·мм2/м | a – рассто-яние меж-ду осями рельсовых нитей, см. | µо – маг-нитная проница-емость воздуха, Гн/м | µer – относительная магнитная проницаемость рельсовой стали |
| 0,21 | 4π·10-7 |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Одобрено кафедрой
«Железнодорожная автоматика,
телемеханика и связь»
ТЕОРИЯ ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ
Задание на курсовой проект
с методическими указаниями
для студентов IV курса
по специальность: 190901.65. Системы обеспечения движения поездов
Профиль/специализация: «Автоматика и телемеханика (СА)»,
«Телекоммуникационные системы и сети железнодорожного транспорта» (СТ),
«Электроснабжение железных дорог (СЭ)»
РОАТ
Москва - 2017
С о с т а в и т е л и: канд. техн. наук, проф. Ю.Г. Боровков,
канд. техн. наук, доц. И.А. Журавлев.
Московский государственный университет путей сообщения, 2017
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
«Синтез линейных электрических цепей систем железнодорожной автоматики и телемеханики»
ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ
Для успешного выполнения курсового проекта студент должен иметь представление об основных задачах и функциях систем железнодорожной автоматики и телемеханики, особенностях построения и этапах синтеза электрических рельсовых цепей.
Прежде, чем приступить к выполнению курсового проекта, студент должен изучить основные разделы теории линейных электрических цепей с целью закрепления лекционного материала и накопления теоретических знаний для успешного решения поставленных задач в области расчета линейных электрических цепей систем железнодорожной автоматики и телемеханики.
Цель курсового проекта – дать навыки практического применения полученных в процессе обучения знаний для решения конкретных задач, возникающих при проектировании электрических рельсовых цепей.
Необходимые чертежи и графики выполняются с применением современных компьютерных технологий и представляются на белой бумаге стандартных размеров 297х210 мм. Пояснительная записка набирается в электронном виде и после проверки и форматирования выдается на печать с нумерацией страниц, как текста, так и графиче6ского материала. Исправления по замечаниям делаются либо на чистой стороне листа рядом с замечаниями рецензента, которые нельзя удалять, либо исправления делаются в электронном виде на отдельной странице и сопровождаются надписью «Работа над ошибками».
Курсовой проект содержит задание, состоящее из нескольких взаимосвязанных задач. Пояснительная записка должна содержать условия и исходные данные к проекту в целом согласно своему варианту. Ход решения поставленных задач должен сопровождаться краткими пояснениями с приложением необходимых графиков или таблиц с расчетными данными. Под графиками должно стоять конкретное его наименование, оси координат должны быть промасштабированы и обозначены с указанием принятой размерности функции и аргумента. Приводимые формулы должны быть разборчивыми для чтения и пронумерованы. Сокращения слов в тексте, кроме общепринятых, не допускается. Также не допускается ксерокопирование текста, выполненных графиков и рисунков, кроме тех. которые приводятся в качестве исходных данных к проекту.
В конце пояснительной записки рекомендуется приводить список использованной литературы.
Все комплексные числа должны быть записаны в показательной форме записи, углы в градусах.
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Произвести синтез линейной электрической рельсовой цепи по условиям выполнения нормального и шунтового режимов работы с учетом воздействия наиболее неблагоприятных внешних факторов.
Как правило исходными данными при синтезе рельсовой цепи являются первичные параметры двухпроводной симметричной рельсовой линии: удельное сопротивление изоляции - rи, Ом*км и ее полное удельное сопротивление zп, Ом/км, которое зависит как от частоты сигнального тока fc в рельсах, так и от их типа (типоразмера).
В свою очередь, частота сигнального тока зависит от рода тяги, способа кодирования информационных сообщений и особенностей защиты передаваемых сообщений. В связи с вышесказанным, выполнение проекта разбивается на несколько промежуточных этапов:
1.1 Определение полного удельного сопротивления двухпроводной рельсовой линии.
1.2 Определение вторичных параметров рельсовой линии.
1.3 Расчет и построение графика зависимости от длины рельсовой цепи модуля максимального сопротивления передачи Zпо основной схемы замещения электрической рельсовой цепи в нормальном режиме для разных сопротивлений по концам рельсовой линии.
1.4 Расчет и построение графика зависимости от длины рельсовой цепи минимального сопротивления передачи Zпшо основной схемы замещения электрической рельсовой цепи в шунтовом режиме для разных сопротивлений по концам рельсовой линии.
1.5 Определение длин рельсовой цепи и величин сопротивлений по концам рельсовой цепи по условиям выполнения нормального и шунтового режимов.
1.6 Определение входных сопротивлений аппаратуры питающего и релейного концов
Исходные данные к пункту 1.1 приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Исходные данные для расчета удельного активного сопротивления ra рельсовой линии и удельного полного индуктивного сопротивления Lп.
| Исходные данные | Варианты заданий, выбираемых по последней цифре шифра | |||||||||
| fc – частота сигнального тока, Гц. | ||||||||||
| Тип рельса | Р50 | Р65 | Р65 | Р50 | Р50 | Р65 | Р50 | Р65 | Р50 | Р65 |
| S – площадь поперечного сечения рельса, см2 | 64,5 | 82,9 | 82,9 | 64,5 | 64,5 | 82,9 | 64,5 | 82,9 | 64,5 | 82,9 |
| u – периметр поперечного сечения рельса, см. | ||||||||||
| b – эквивалентный радиус круга с длиной окружности, равной периметру u, см. | 9,9 | 11,1 | 11,1 | 9,9 | 9,9 | 11,1 | 9,9 | 11,1 | 9,9 | 11,1 |
В таблице 2 приведены значения некоторых констант, которые будут использованы в процессе выполнения пунктов задания 1.
Таблица 2 – Исходные данные для расчета максимальной длины рельсовой линии lo и оптимальных сопротивлений Zвхо по концам рельсовой линии.
| ρ – удельное сопро-тивление рельсовой стали, Ом·мм2/м | a – рассто-яние меж-ду осями рельсовых нитей, см. | µо – маг-нитная проница-емость воздуха, Гн/м | µer – относительная магнитная проницаемость рельсовой стали |
| 0,21 | 4π·10-7 |