Переходные процессы в электрических цепях
РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ Дисциплина: Теоретические основы электротехники
Выполнил ст. гр. 021: Акатов Андрей, группа: 021 Проверил: Борисовский А.П.
Рязань, 2012 год
Задание на курсовой проект (работу) Студент_______группа_________ 1. Тема: Расчет переходных процессов в электрических цепях. 2. Срок предоставления проекта (работы) к защите_____________20___г. 3. Исходные данные для проектирования (научного исследования) ______________ 4. Содержание пояснительной записки курсового проекта (работы). 4.1. Задание на курсовой проект (работу). 4.2. Расчет переходных процессов в цепи первого порядка. 4.3. Расчет переходных процессов в цепи второго порядка. 4.4. Расчет процессов в нелинейной цепи. 5. Перечень графического материала. Для п. 4.2 : заданная схема для расчета, схема для определения начальных условий, схема для определения характеристического сопротивления, схема для нахождения принужденной составляющей, временные диаграммы токов и напряжений в электрической цепи. Для п. 4.2 : заданная схема для расчета, схема для определения начальных условий, схема для определения характеристического сопротивления, схема для нахождения принужденной составляющей, временные диаграммы токов и напряжений в электрической цепи. Для п. 4.4 : схема цепи, ВАХ нелинейного элемента с наложенным входным воздействием, диаграммы напряжения и тока, спектр тока.
Руководитель проекта (работы)_____________
Задание принял к исполнению______________ Переходные процессы в электрических цепях Под переходными процессами понимают процессы перехода от одного режима работы электрической цепи (обычно периодического) к другому (обычно также периодическому), чем-либо отличающемуся от предыдущего, например амплитудой, фазой, формой или частотой действующей в схеме э.д.с., значениями параметров схемы, а также вследствие изменения конфигурации сети. Физическая причина возникновения переходных процессов в цепях — наличие в них катушек индуктивности и конденсаторов, то есть индуктивных и ёмкостных элементов в соответствующих схемах замещения. Объясняется это тем, что энергия магнитного и электрического полей этих элементов не может изменяться скачком при коммутации (процесс замыкания или размыкания выключателей) в цепи. Переходный процесс в цепи описывается дифференциальным уравнением: 1) неоднородным (однородным), если схема замещения цепи содержит (не содержит) источники ЭДС и тока, 2) линейным (нелинейным) для линейной (нелинейной) цепи. Первый закон коммутации Ток через индуктивный элемент L непосредственно до коммутации iL(-0 ) равен току через этот же индуктивный элемент непосредственно после коммутации iL( +0 ), так как ток на катушке мгновенно изменится не может: iL(-0 ) = iL(+0 ) Второй закон коммутации Напряжение на конденсаторе С непосредственно до коммутации uC(-0) равно напряжению на конденсаторе непосредственно после коммутации uC(+0 ), так как невозможен скачок напряжения на конденсаторе: uC(-0) = uC(+0) t = 0 − — время непосредственно до коммутации t = 0 + — время непосредственно после коммутации Начальные значения (условия) — значения токов и напряжений в схеме при t=0. Напряжения на индуктивных элементах и резисторах, а также токи через конденсаторы и резисторы могут изменяться скачком, то есть их значения после коммутации t = 0 + чаще всего оказываются не равными их значениям до коммутации t = 0 − . Независимые начальные значения — это значения токов через индуктивные элементы и напряжений на конденсаторах, известные из докоммутационного режима Зависимые начальные значения — это значения остальных токов и напряжений при t = 0 + в послекоммутационной схеме, определяемые по независимым начальным значениям из законов Кирхгофа. Методы расчёта переходных процессов Классический метод — использует решение дифференциальных уравнений с постоянными параметрами методами классической математики. Операторный метод — перенос расчёта переходного процесса из области функций действительной переменной (времени t) в область функций комплексного переменного, в которой дифференциальные уравнения преобразуются в алгебраические. Метод переменных состояния — основывается на составлении и решении системы дифференциальных уравнений первого порядка, разрешенной относительно производных. Число переменных состояний равно числу независимых накопителей энергии. Периодическими режимами являются режимы синусоидального и постоянного тока, а также режим отсутствия тока в ветвях цепи. Физически переходные процессы представляют собой процессы перехода от энергетического состояния, соответствующего докоммутационному режиму, к энергетическому состоянию, соответствующему послекоммутационному режиму. Переходные процессы обычно быстро протекающие: длительность их составляет десятые, сотые, а иногда и миллиардные доли секунды. Сравнительно редко длительность переходных процессов достигает секунд и десятков секунд. Тем не менее изучение переходных процессов весьма важно, так как позволяет установить, как деформируется по форме и амплитуде сигнал, выявить превышения напряжения на отдельных участках цепи, которые могут оказаться опасными для изоляции установки, увеличения амплитуд токов, которые могут в десятки раз превышать амплитуду тока установившегося периодического процесса, а также определять продолжительность переходного процесса. С другой стороны, работа многих электротехнических устройств, особенно устройств промышленной электроники, основана на переходных процессах. Например, в электрических нагревательных печах качество выпускаемого материала зависит от характера протекания переходного процесса. Чрезмерно быстрое нагревание может стать причиной брака, а чрезмерно медленное отрицательно оказывается на качестве материала и приводит к снижению производительности.
Задание №1.
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (598)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |