Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях



Скачать 226.36 Kb.
страница1/2
Дата20.10.2012
Размер226.36 Kb.
ТипДокументы
  1   2


Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ)

Кафедра «Электротехника»

Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях
Задания и методические указания к выполнению семестровой работы

Волгоград, 2005

УДК 621.3.011.7(075)

Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях: Задания и методические указания к выполнению семестровой работы. /Сост. канд. тех. наук, доцент С.И. Николаева, Волгоград. гос. ун-т. –Волгоград, 2005. -22с.


В работе приведены варианты заданий для выполнения семестровой работы по теме «Переходные процессы в линейных электрических цепях». Даются методические указания и приводятся примеры расчета переходных процессов в сложных цепях классическим и операторным методами. Работа рассчитана на 6 часов аудиторных и 6 часов домашних занятий.

Работа предназначена для студентов всех форм обучения и может быть использована в курсах «Теоретические основы электротехники», «Общая электротехника» и «Электротехника и электроника».


Рис. 10. Табл. 1. Библиогр.: 6 наименований.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Волгоградского государственного технического университета (ВолгГТУ)

Рецензент: ст. препод. Л.В.Хоперскова


© Волгоградский государственный

технический университет


Задание на семестровую работу № 2

“Расчёт переходных режимов в линейных электрических цепях”

по курсу “Теоретические основы электротехники”
1. УКАЗАНИЯ ПО ВЫБОРУ ВАРИАНТА ЗАДАНИЯ
Электрическая схема и значения её параметров выбираются по номеру варианта задания. Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в журнале.

Для студентов, номера которых от 1 до 10-го, выбирается схема, соответствующая номеру варианта (рис. 1 – 10).

Для вариантов, больше 11-го, номер схемы (номер рисунка) соответствует второй цифре варианта. При этом варианты 10, 20 и т.д. используют схему №10 (рис. 10).

Параметры схемы (значение R, L, C) и реакция цепи, которую требуется определить, приведены в таблице и соответствуют номеру варианта.
2. СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ
1) Определить реакцию электрической цепи, если воздействие, задаваемое электродвижущей силой источника напряжения или током источника тока, постоянно и равно:

е(t) = 100 В; I (t) = 1 А.

Расчёт выполнить классическим методом.
2) Определить эту же реакцию при заданном воздействии операторным методом.
3) Построить зависимость искомой реакции от времени на промежутке времени t = (4 – 5) τ.

Если корни характеристического уравнения р1 и р2 действительные и различные, то gif" name="object1" align=absmiddle width=67 height=41>
где рmin – наименьший из корней р1 и р2.
В случае комплексно сопряжённых корней характеристического уравнения




3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
1) Коммутация электрической цепи осуществляется включателем S.
Контакты выключателя




- замыкающие;
- размыкающие.

2) Независимо от того, какую реакцию требуется определить по варианту задания (таблица 1), рекомендуется определить ток в индуктивном элементе или напряжение на емкостном элементе (iL или uC). Искомую реакцию удобно выразить позже, использовав законы Кирхгофа для мгновенных значений цепи после коммутации.
3) При анализе переходного процесса в цепи классическим методом можно использовать следующий порядок расчёта:

- записать полную систему уравнений по законам Кирхгофа для цепи после коммутации;

- из расчёта установившегося режима цепи до коммутации определить ток в индуктивности (iL (0-)) и напряжение на ёмкости (uC(0-)).

Применив затем законы коммутации, получить начальное значения

uC (0) и iL (0).

- рассчитать установившийся режим цепи после коммутации и написать значение принуждённой (установившейся) составляющей искомой величины;

- составить характеристическое уравнение и определить его корни;

- в зависимости от вида корней характеристического уравнения записать решения для свободных составляющих;

- искомую величину записать в виде принуждённой (установившейся) и свободной составляющей;

- применив законы коммутации при определённых ранее начальных условиях, найти постоянные интегрирования;

- если требуется, выразить реакцию цепи через iL или uC.
4) Характеристическое уравнение можно получить с помощью входного операторного сопротивления z(р). Для этого необходимо:

- изобразить схему цепи после коммутации, исключив из неё источники. Источник напряжения закорачивается, а источник тока исключается из схемы;

- разорвать полученную схему в любом месте и относительно двух точек разрыва выразить эквивалентное сопротивление, как для резистивной цепи. Следует учесть, что при определении операторного сопротивления индуктивность L заменяется сопротивлением рL, а ёмкость С заменяется сопротивлением .
5) выражение для свободных составляющих, например, тока, записывается по разному в зависимости от вида корней характеристического уравнения.

Если корни р1, р2, …рn – действительные и различные, то



Для каждой пары комплексно – сопряжённых корней

р1,2= α ± jω – свободная составляющая



В таких выражениях А1, А2, …Аn, А, φ – постоянные интегрирования.
6) Для расчёта операторным методом предлагается следующий порядок расчёта:

- изображается операторная схема замещения заданной электрической цепи в режиме после коммутации. Значение iL (0+) и uC (0+) взяты из предыдущего расчёта;

- к операторной схеме применяется любой из известных методов расчёта сложной резистивной цепи (метод, основанный на законах Кирхгоффа, метод контурных токов или метод узловых потенциалов) и определяется изображение по Лапласу искомой величины (I (p) или U(р));

- к полученному выражения применяется теорема разложения и получается зависимость от времени реакции цепи i(t) или u(t).
СХЕМЫ ЦЕПИ.




Рис. П.1.



Рис. П.2.



Рис. П.3.



Рис. П.4.



Рис. П.5.



Рис. П.6.


Рис. П.7.


Рис. П.8.



Рис. П.9.



Рис. П.10.

Таблица параметров цепи и искомой реакции

Таблица 1

Номер варианта

R1

Ом

R2

Ом

L

мГн

С

мкФ

Искомая реакция цепи



1

14

15

340





15

2

14

360

iL



3

16

18

350





17

4

18

370

uС



5

11

20

390

iL



12

13

22

380





7

13

24

400

uС



20

8

28

420

iL



9

18

28

410





19

10

30

430

iL



2

9

11

360





1

4

13

340

uС



6

3

15

370

iL



5

8

17

350





10

7

19

380

uС



8

3

21

390

iL



5

6

23

420





4

7

25

400

uС



7

2

29

430





9

10

27

410

uС



10

4

11

410

iL



9

6

12

430





8

8

13

400





7

10

14

420

iL



8

2

15

390





5

1

16

380

uС



4

3

17

350

iL



3

5

18

370





2

7

19

340

uС



1

9

20

360



Примеры расчета переходных процессов в электрических цепях классическим и операторным методами.
ПРИМЕР 1

Дано:
  1   2

Похожие:

Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях iconЛабораторная работа №12 исследование переходных процессов в линейной электрической цепи второго порядка
Целью работы является уяснение сущности переходных процессов в электрических цепях второго порядка, развитие навыков теоретического...
Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях iconУрок «Расчет комплексных сопротивлений в электрических цепях переменного тока»
Данный урок является интегрированным уроком физика-математика по теме «Расчет комплексных сопротивлений в электрических цепях переменного...
Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях iconЗадачи с двусторонними ограничениями
Рассматриваются приложения полученных теоретических результатов в моделях расчета режимов электроэнергетических систем, в электрических...
Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях iconЛекция 18 Операторный метод решения динамических режимов в электрических цепях
На накладываются определенные ограничения. В первую очередь, должен существовать обратный интеграл
Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях iconI. выбор шин распределительных устройств и силовых кабелей типы проводников, применяемых в основных электрических цепях
Основное электрическое оборудование электростанций и подстанций (генераторы, трансформаторы, синхронные компенсаторы) и аппараты...
Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях iconМетодические указания к учебно-исследовательской работе с использованием ЭВМ (уирс) Иваново
Студентам предлагаются комплексные задания, включающие теоретический расчет электрических цепей, а также сравнение рассчитанных режимов...
Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях iconПереходные процессы в линейных электрических цепях
Предполагается, что коммутация совершается мгновенно (время коммутации равно нулю). Момент времени непосредственно до коммутации...
Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях iconПравило параллельных ветвей
Электроника – это наука о процессах происходящих в электрических цепях, содержащих электрические элементы, полупроводниковые элементы,...
Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях iconС кусочно-линейными характеристиками
Применение среды labview для исследования переходных процессов в нелинейных цепях
Расчет переходных режимов в линейных электрических цепях iconЛабораторная работа №11 «Переходные процессы в электрических цепях с конденсаторами, резисторами, катушками индуктивности и источниками напряжения»
«Переходные процессы в электрических цепях с конденсаторами, резисторами, катушками индуктивности и источниками напряжения»
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org