Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях при коммутации элементов цепи
2.2.1. Используя режим Dynamic DCопределяем напряжение в узлах цепи и токи , протекающие в ветвях до коммутации и в установившемся режиме.
Исходная схема приведенная из методички 1738 , таблица №4.1, вариант №82(Переходной процесс): Рис.1
Эквивалентная схема до коммутации : Рис.2 Эквивалентная схема после коммутации:
Рис.3 Таблица значений токов и напряжений в схеме до и после коммутации:
Вывод: Из исследования мы видим что в схеме до коммутации ток в конденсаторе и напряжение в катушке отсутствуют .
2.2.2 В режиме Transient построим и исследуем (используя инструментарий МС) графики переходных процессов напряжений и токов на реактивных элементах схемы и на одном из резисторов. При задании параметров коммутации ключа устанавливаем время нахождения ключа в замкнутом (разомкнутом) состояние равном (10…20)τ , τ- постоянная времени цепи. Тот же временной диапазон выбираем для анализа переходных процессов в цепи.
Исходная схема приведенная из методички 1738 , таблица №4.1, вариант №82: Рис.4
Так как τ цепи находится по формуле τ=1/[p] , где p корень характеристического уравнения , то при p= -44,93 τ=22.2мС(0.0222). А так как переходной процесс равен 3τ, то он будет равен примерно 67мС.
Графики переходного процесса на реактивных элементах схемы рис.4:
Рис.5
График переходных процессов на сопротивлении R1 схемы рис.4:
Рис.6
Вывод: При помощи режима Transient исследуя схему на переходные процессы мы убедились что при коммутации ток в катушке и напряжение на конденсаторе скачком не изменяются .
2.2.3. В одном графическом окне для одного из узлов электрической цепи построим графики всех токов , втекающих или вытекающих из узла. Убедимся, что алгебраическая сумма токов в любой момент времени(до и после коммутации) равна нулю (первый закон Кирхгофа).
График токов I(R1), I(R2), I(V2) одного узла до и после коммутации схемы на рис 4::
Рис.7
Вывод: C помощью исследований в режиме Transient мы можем убедится, что в любой момент времени(до и после коммутации) алгебраическая сумма токов равна нулю , т.е. справедлив 1ый закон Кирхгофа. 2.2.4. Для замкнутого контура (R1, V1, L1,V2, R4, C1) электрической цепи в одном графическом окне построим графики переходных процессов падений напряжений на элементах схемы и действующих э.д.с.
График напряжений на элементах схемы рис.4 в замкнутом контуре(R1, V1, L1,V2, R4, C1):
Рис.8
Вывод: C помощью режима Transient мы можем убедится что второй закон Кирхгофа для замкнутого контура (R1, V1, L1,V2, R4, C1) справедлив в любой момент времени(до и после коммутации) . 2.3. Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях при заданном входном воздействии. 2.3.1. В качестве источника заданного входного воздействия выбираем источник напряжения Voltage Source. Устанавливаем режим работы источника PWL(моделирование кусочно-линейного сигнала) и задаем параметры входного воздействия.
Исходная схема, приведена из методички 1738 , таблица 4.1,Вариант№82(Интеграл Дюамеля):
Рис.9
Амплитуда входного воздействия Um=100B, τ –постоянная времени цепи при p= -43 равна 23мС(0.023 С). Сигнал входного воздействия в источнике Voltage Sourceустанавливаем в менюPWL равный «0 0,0 -100,0.023 -100,0.023 100,0.0345 100,0.0345 -25,0.046 -25,0.046 0». 2.3.2. В режиме Transient построим и исследуем графики переходных процессов (напряжений и токов) на реактивных элементах и на одном из резисторов.
Эквивалентная схема с входным воздействием в виде источника напряжения Voltage Source:
Рис.10
График входного воздействия схемы на рис.10
Рис.11
Графики переходных процессов на реактивных элементах и на резисторе R1(схема на рис.10):
Рис.12
Графики входного воздействия и выходного сигнала (схема на рис.10):
Рис.13
Вывод: Исследовав схему с входным воздействием в режиме Transientна переходные процессы мы получили на выходе реакцию цепи на прямоугольный импульс.
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (451)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |