Материал: Переходные процессы в ЛЭЦ 2014
А. А. КУЗНЕЦОВ, А. В. ПОНОМАРЕВ, А. Ю. ТЭТТЭР
ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
ОМСК 2014
Министерство транспорта Российской Федерации Федеральное агентство железнодорожного транспорта Омский государственный университет путей сообщения
А. А. Кузнецов, А. В. Пономарев, А. Ю. Тэттэр
ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ
В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
Допущено УМО вузов России по образованию в области энергетики и электротехники в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 13.03.02 – «Электроэнергетика и электротехника»
Рекомендовано Экспертным советом по рецензированию Московского государственного университета путей сообщения
к использованию в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлению подготовки 13.03.02 – «Электроэнергетика и электротехника» – и
специальности 23.05.05 – «Системы обеспечения движения поездов». Регистрационный номер рецензии 527 от 17 декабря 2014 г.
базового учреждения ФГАУ «Федеральный институт развития образования»
Омск 2014
УДК 621.3(075.8) ББК 31.21я73 К89
Кузнецов А. А. Переходные процессы в линейных электрических це-
пях: Учебное пособие / А. А. Кузнецов, А. В. Пономарев, А. Ю. Тэттэр; Омский
гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2014. 103 с.
Рассмотрены классический и операторный методы расчета переходных
процессов в линейных электрических цепях. Приведены элементы теории, типо-
вые примеры, задания для самостоятельной работы и методические указания для
проведения лабораторных работ и выполнения домашних заданий по дисципли-
не «Теоретические основы электротехники».
Предназначено для самостоятельной работы студентов, обучающихся
по направлению подготовки 13.03.02 – «Электроэнергетика и электротех-
ника» – и специальности 23.05.05 – «Системы обеспечения движения поездов».
Библиогр.: 9 назв. Табл. 5. Рис. 48. Прил. 3.
Рецензенты: доктор техн. наук, профессор К. К. Ким; доктор техн. наук, профессор В. Н. Горюнов; доктор техн. наук, профессор В. В. Харламов.
ISBN 978-5-949-41105-6
_________________________
Омский гос. университет
путей сообщения, 2014
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Введение .............................................................................................................. |
5 |
1. Начальные условия и правила (законы) коммутации ................................... |
7 |
2. Классический метод расчета переходных процессов в линейных |
|
электрических цепях с сосредоточенными параметрами ................................. |
11 |
2.1. Общие положения ........................................................................................ |
11 |
2.2. Переходные процессы в простейших электрических цепях ...................... |
12 |
2.2.1. Включение цепи R, L на постоянное напряжение ................................. |
12 |
2.2.2. Включение цепи R, C на постоянное напряжение ................................... |
14 |
2.2.3. Короткое замыкание ветви R, L ................................................................ |
16 |
2.2.4. Включение цепи R, L на синусоидальное напряжение .......................... |
19 |
2.2.5. Включение цепи R, C на синусоидальное напряжение ........................... |
22 |
2.2.6. Расчет переходного процесса в разветвленной цепи |
|
с индуктивностью при воздействии постоянной ЭДС ...................................... |
25 |
2.2.7. Расчет переходного процесса в разветвленной цепи |
|
с емкостью при воздействии синусоидальной ЭДС .......................................... |
31 |
2.3. Переходные процессы в электрических цепях с двумя |
|
реактивными элементами ................................................................................... |
37 |
2.3.1. Апериодический режим в цепи с источником |
|
постоянного напряжения .................................................................................... |
40 |
2.3.2. Колебательный режим в цепи с источником постоянного |
|
напряжения .......................................................................................................... |
44 |
2.3.3. Граничный режим в цепи с источником постоянного |
|
напряжения .......................................................................................................... |
48 |
2.3.4. Расчет переходного процесса в цепи с источником синусоидального |
|
напряжения (апериодический режим) ............................................................... |
51 |
2.3.5. Расчет переходного процесса в цепи с источником синусоидального |
|
напряжения (колебательный режим) ................................................................. |
54 |
3. Операторный метод ......................................................................................... |
58 |
3.1. Основные положения ................................................................................... |
58 |
3.2. Особенности применения операторного метода ........................................ |
63 |
3.2.1. Апериодический режим ............................................................................ |
65 |
3.2.2. Колебательный режим .............................................................................. |
67 |
3.2.3. Граничный режим ..................................................................................... |
68 |
3
3.3. Использование операторных схем замещения ........................................... |
70 |
4. Задания для самостоятельной работы ............................................................ |
71 |
4.1. Вводные замечания ...................................................................................... |
71 |
4.2. Расчетно-экспериментальная работа «Исследование и расчет |
|
переходных процессов в линейных электрических цепях» .............................. |
71 |
4.2.1. Цель работы ............................................................................................... |
71 |
4.2.2. Описание лабораторной установки .......................................................... |
71 |
4.2.3. Опытная часть ........................................................................................... |
74 |
4.2.4. Анализ экспериментальных кривых ......................................................... |
74 |
4.2.5. Расчетная часть........................................................................................... |
76 |
4.2.6. Использование виртуальных приборов станции NI ELVIS II и |
|
расчет переходного процесса в программной среде LabVIEW.......................... |
76 |
4.2.7. Порядок проведения эксперимента и расчета .......................................... |
76 |
4.3. Задачи для самостоятельной работы ........................................................... |
80 |
4.3.1. Задача 1. Расчет переходных процессов в цепях с одним |
|
накопителем энергии .......................................................................................... |
81 |
4.3.2. Задача 2. Расчет переходных процессов в цепях с двумя |
|
накопителями энергии ........................................................................................ |
81 |
4.3.3. Задача 3. Расчет переходных процессов в цепях с одним |
|
реактивным элементом при синусоидальном входном напряжении ............... |
81 |
4.3.4. Задача 4. Расчет переходных процессов в цепях с двумя |
|
реактивными элементами ................................................................................... |
92 |
Библиографический список ................................................................................ |
96 |
Приложение 1. Сложение синусоидально изменяющихся величин ................ |
97 |
Приложение 2. Определение длительности переходных процессов и |
|
построение графиков напряжений и токов ........................................................ |
98 |
Приложение 3. Пример расчета цепи с источником постоянного тока при |
|
размыкании ключа .............................................................................................. |
99 |
4