Материал: Переходные процессы в ЛЭЦ 2014

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

1

U

2

U

3

U

6

R1

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U

L

С

7

R1

 

С

R2

 

 

 

 

 

 

U

 

R

R

L

 

 

 

 

 

8

R2

С

U

R1 L

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R1

 

С

 

 

 

 

 

R2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

R

 

R

 

 

 

С

R1

L

R2

R

R2

L

 

R1

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

9

 

 

R1

С

R

R1

L

 

 

 

 

 

U

 

 

 

U

R2

 

 

R2

L

 

С

5

R1

 

 

0

 

 

 

 

R

 

L

 

С

 

 

 

 

 

 

U

R2

U

 

 

 

 

R2

 

L

 

С

 

 

R1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 48. Варианты схем к задаче 4

95

Библиографический список

1. Справочник по основам теоретической электротехники: Учебное посо-

бие / Под ред. Ю. А. Бычкова. СПб: Лань, 2012.

2. Теоретические основы электротехники. Интернет-тестирование базо-

вых знаний: Учебное пособие / Под ред.: А. П. Б утырин а, Н. В. К оров-

кина. СПб: Лань, 2012.

3. Бе сс онов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электри-

ческие цепи: Учебник / Л. А. Бе сс онов. М.: Юрайт, 2014.

4. Теоретические основы электротехники: Учебник / К. С. Д е мирчя н,

Л. Р. Не йм а н и др. СПб: Питер, 2003. Т. 2.

5. К оровкин Н. В. Теоретические основы электротехники: Сборник задач / Н. В. К оровки н, Е. Е. Се лина, В. Л. Че чурин. СПб: Питер, 2004.

6. Ата б еков Г. И. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи: Учебник / Г. И. Ата бе ко в. М.: Энергия, 1978.

7. Попов В. П. Основы теории цепей: Учебник / В. П. Попов. М.:

Высшая школа, 1995.

8. Ше бес М. Р. Задачник по теории линейных электрических цепей:

Учебное пособие / М. Р. Шебе с. М.: Высшая школа, 1982.

9. Компьютерное моделирование в дисциплинах «Теоретические основы электротехники» и «Электротехника»: Учебное пособие / В. Н. За жирко,

А. Г. Зве ре в и др. / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2006.

10. Д же фф р и Т. LabVIEW для всех / Т. Д жефф р и / М.: ДМК Пресс;

ПриборКомплект, 2005.

11. Комплект виртуальных измерительных приборов для учебных лаборато-

рий NI ELVIS II. Руководство пользователя: Пер. с англ. / Новосибирский гос.

техн. ун-т; Российский филиал корп. National Instruments. Новосибирск, 2008.

96

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

СЛОЖЕНИЕ СИНУСОИДАЛЬНО ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ ВЕЛИЧИН

При определении неизвестных токов и напряжений по законам Кирхгофа требуется складывать (вычитать) синусоидально изменяющиеся величины. Для этого целесообразно перейти к комплексным амплитудам, а затем, после сло-

жения, возвратиться к мгновенным значениям.

Прим е р.

i1 2,33 1,04e 417t sin 1350t 34,1 ; i2 2,33 0,607e 417t sin 1350t 72,9 ;

Найти i3 i1 i2.

i3 e 417t 1,04sin 1350t 34,1 0,607sin 1350t 72,9 .

Перейдем к комплексным амплитудам:

1,04sin 1350t 34,1 1,04e j34,1 ;

0,607sin 1350t 72,9 0,607 ej72,9 .

Просуммируем их и вернемся к мгновенному значению тока i3:

1,04e j34,1 0,607ej72,9 0,861 j0,583 0,179 j0,580

1,04 j0,003 1,04ej0 1,04sin 1350t 0 .

Витоге i3 1,04e 417t sin1350 t .

97

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ И ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКОВ НАПРЯЖЕНИЙ И ТОКОВ

Теоретически переходные процессы заканчиваются в бесконечности. Од-

нако практически новый установившийся режим наступает, когда свободная составляющая уменьшается до одного процента от своего максимального зна-

чения. Этому времени, которое можно считать длительностью переходного процесса tп.п, соответствует показатель степени свободной составляющей рt

(при действительных корнях) или t (при комплексных корнях), равный –5.

Таким образом,

t

 

 

5

5 или t

 

 

5

5 .

(288)

 

p

 

 

пп

 

 

 

п.п

 

 

 

Чем больше |p| или δ, тем меньше длительность переходного процесса.

Для построения свободной составляющей в случае апериодического (гра-

ничного) режима в пределах tп.п достаточно взять четыре – пять точек, напри-

мер, для t = τ, 2τ, 3τ, 4τ (за время τ свободная составляющая уменьшается в e 2,72 раз).

1 2

При колебательном режиме необходимо сопоставить Тсв fсв св и

tп.п, а также учесть, что для построения синусоиды необходимо взять не менее восьми точек на периоде, т. е. определить значения функции через промежутки

времени Тсв .

8

98

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИМЕР РАСЧЕТА ЦЕПИ С ИСТОЧНИКОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРИ РАЗМЫКАНИИ КЛЮЧА

В цепи с источником постоянного тока J (рис. 49) требуется найти токи i1, i2, i3 и напряжение на индуктивности uL после размыкания ключа.

Исходные параметры: R1 = R2 = R3 = 100 Ом; L = 0,5 Гн; J = 6 А.

1) Рассматриваем установившийся процесс до коммутации. Найдем зна-

чение тока i2(0–), протекающего через индуктивность, так как только этот ток подчиняется правилу коммутации.

На постоянном токе индуктивность представляет собой участок с нуле-

вым напряжением. Поэтому расчетная схема до коммутации принимает вид,

изображенный на рис. 50.

 

 

R2

 

 

 

 

J

R1

L

uL

R3

 

 

 

i1

i3

 

 

 

i2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 49. Расчетная схема

 

Рис. 50. Схема до коммутации

 

Напряжение на участке ab

 

 

 

 

 

 

u

JR

J ,

(289)

 

 

 

ab

ab

G

 

 

 

 

 

 

ab

 

где Rab и Gab – сопротивление и проводимость участка ab соответственно.

 

 

G

 

 

 

1

 

1

 

 

1

;

(290)

 

 

 

 

R

 

 

 

ab

 

 

 

R

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

3

 

 

G

 

1

 

 

 

1

 

 

1

 

0,03См.

 

 

100

 

 

 

ab

100

 

 

100

 

 

 

 

6

uab 0,03 200В.

99