Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях
Расчет токов и напряжения во время переходного процесса, вызванного коммутацией для каждой цепи. Классический и операторный методы. Уравнение по законам Кирхгофа в дифференциальной форме для послекоммутационного режима. Составляющие токов и напряжений.
|
Рубрика: Физика и энергетика
|
|
||||||
Отправить свою хорошую работу на сайт просто. Используйте форму, расположенную ниже.
| Название работы: |
E-mail (не обязательно): |
| Ваше имя или ник: |
Файл: |
Подобные документы
1.
Анализ переходных процессов в электрических цепяхХарактеристика переходных процессов в электрических цепях. Классический и операторный метод расчета. Определение начальных и конечных условий в цепях с ненулевыми начальными условиями. Расчет графиков переходного процесса. Обобщенные характеристики цепи.
курсовая работа [713,8 K], добавлен 21.03.2011
2.
Расчет переходных процессов в электрических цепяхРасчет переходного процесса в электрической цепи I порядка. Методика вычисления переходного процесса, протекающего в электрической цепи с двумя реактивными элементами. Зависимость от времени напряжения и тока реактивного элемента после коммутации.
контрольная работа [47,8 K], добавлен 27.10.2010
3.
Расчет переходных процессов в электрических цепях. Формы и спектры сигналов при нелинейных преобразованияхРасчёт переходных процессов в электрической цепи по заданным схемам: для определения начальных условий; определения характеристического сопротивления; нахождения принужденной составляющей; и временным диаграммам токов и напряжений в электрической цепи.
курсовая работа [324,9 K], добавлен 24.01.2011
4.
Расчет параметров электрических схемРасчет заданной схемы по законам Кирхгофа. Определение токов в ветвях методом контурных токов. Уравнение баланса мощностей, проверка его подстановкой числовых значений. Комплексные действующие значения токов в ветвях схемы. Построение векторных диаграмм.
контрольная работа [736,7 K], добавлен 11.01.2011
5.
Переходные процессы в линейных электрических цепяхУсловия возникновения переходного процесса в электрической цепи, его длительность и методы расчета. Линейные электрические цепи периодических несинусоидальных токов. Сущность законов коммутации. Протекание свободного процесса в электрической цепи.
курсовая работа [340,5 K], добавлен 02.05.2012
6.
Изображение токов и напряжений комплексными числамиСвязь комплексных амплитуд тока и напряжения в пассивных элементах электрической цепи. Законы Кирхгофа для токов и напряжений, представленных комплексными амплитудами. Применение при расчёте трёхфазных цепей.
реферат [48,4 K], добавлен 07.04.2007
7.
Анализ электрической цепи синусоидального токаСоставление системы уравнений по законам Кирхгофа и представление ее в дифференциальной и символической формах. Построение временных графиков мгновенных значений тока в одной из ветвей и напряжения между узлами электрической цепи. Расчет токов в ветвях.
контрольная работа [128,0 K], добавлен 06.12.2010
8.
Расчет переходных процессов в линейных электрических цепяхОпределение закона изменения во времени тока или напряжения после коммутации в одной из ветвей электрической цепи классическим (по закону Кирхгофа) и операторным способами. Построение графика времени на основе полученного аналитического выражения.
контрольная работа [438,8 K], добавлен 07.03.2011
9.
Расчёт токов короткого замыканияРасчет токов и напряжений симметричного КЗ. Расчет токов и напряжений несимметричного КЗ, вид указывается в задании. Расчет токов симметричного КЗ с использованием ПК. Значения периодической составляющей тока и напряжения в месте несимметричного КЗ
методичка [1,5 M], добавлен 05.10.2008
10.
Анализ электрического состояния линейных электрических цепей постоянного токаАнализ электрического состояния цепей постоянного или переменного тока. Системы уравнений для определения токов во всех ветвях схемы на основании законов Кирхгофа. Исследование переходных процессов в электрических цепях. Расчет реактивных сопротивлений.
курсовая работа [145,0 K], добавлен 16.04.2009
11.
Расчет электрической цепи постоянного токаРасчет значения токов ветвей методом уравнений Кирхгофа, токов в исходной схеме по методу контурных токов и узловых напряжений. Составление уравнений и вычисление общей и собственной проводимости узлов. Преобразование заданной схемы в трёхконтурную.
контрольная работа [254,7 K], добавлен 24.09.2010
12.
Расчет линейных цепей постоянного токаСистема уравнений для расчётов токов на основании законов Кирхгофа. Определение токов методами контурных токов и узловых потенциалов. Вычисление баланса мощностей. Расчет тока с помощью теоремы об активном двухполюснике и эквивалентном генераторе.
практическая работа [276,5 K], добавлен 20.10.2010
13.
Переходные процессыРасчет переходного процесса классическим методом. Составление уравнения по законам Кирхгофа. Суть и задачи операторного метода. Расчет переходных процессов с помощью интеграла Дюамеля. Значение тока и напряжения в первый момент после коммутации.
контрольная работа [660,7 K], добавлен 06.05.2012
14.
Расчёт трёхфазной цепи и четырёхполюсникаОпределение токов и напряжения на всех участках исследуемой цепи. Составление баланса активных мощностей. Построение векторной диаграммы токов и напряжений. Разложение системы токов генератора на симметричные составляющие аналитически и графически.
задача [812,5 K], добавлен 03.06.2010
15.
Методы расчета цепей постоянного токаРазветвленная цепь с одним источником электроэнергии. Определение количества уравнений, необходимое и достаточное для определения токов во всех ветвях схемы по законам Кирхгофа. Метод контурных токов. Символический расчет цепи синусоидального тока.
контрольная работа [53,2 K], добавлен 28.07.2008
16.
Методы расчета электрических цепей постоянного токаМетод уравнений Кирхгофа. Баланс мощностей электрической цепи. Сущность метода контурных токов. Каноническая форма записи уравнений контурных токов. Метод узловых напряжений (потенциалов). Матричная форма узловых напряжений. Определение токов ветвей.
реферат [108,5 K], добавлен 11.11.2010
17.
Операторный метод расчета переходных процессов в линейных цепяхИспользование электрических и магнитных явлений. Применение преобразования Лапласа и его свойств к расчету переходных процессов. Переход от изображения к оригиналу. Формулы разложения. Законы цепей в операторной форме. Операторные схемы замещения.
реферат [111,9 K], добавлен 28.11.2010
18.
Методы анализа электрических цепей переменного токаТрехфазная электрическая цепь с лампами накаливания. Определение токов и показаний амперметра. Векторная диаграмма токов и топографическая диаграмма напряжений. Мощность, измеряемая ваттметрами. Моделирование цепи и расчет пускового режима ее работы.
курсовая работа [249,7 K], добавлен 22.11.2011
19.
Основные положения теории переходных процессовАнализ электрической цепи при переходе от одного стационарного состояния к другому. Возникновение переходных колебаний в электрических цепях. Законы коммутации и начальные условия. Классический метод анализа переходных колебаний в электрических цепях.
реферат [62,1 K], добавлен 23.03.2009
20.
Расчет переходных процессовПричины возникновения переходных процессов. Законы коммутации. Математические основы анализа переходных процессов. Алгоритм расчета переходного процесса классическим и операторным методом, их отличительные особенности, главные преимущества и недостатки.
курсовая работа [163,7 K], добавлен 07.06.2011
Другие подобные документы
4
Министерство образования и науки Украины
Донбасская государственная машиностроительная академия
Кафедра электротехники и электрооборудования
Расчетно-графическая работа
Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях
Выполнил:
Проверил:
Краматорск
Задание
В заданных вариантах необходимо: для каждой цепи рассчитать токи и напряжения во время переходного процесса вызванного коммутацией - определить их аналитические выражения и построить временные графики i (t), u (t). Задачи решить классическим и операторным методами.
Задача №1
U0=1000 В
R1=120 Ом
R2=50 Ом
R3=10 Ом
L=0.4 Гн
Рис. 1.
Решение задачи классическим методом
Составим уравнения по 1-му и 2-му законам Кирхгофа в дифференциальной форме для послекоммутационного режима.
Составленную систему уравнений называют математической моделью динамического режима работы цепи.
Токи и напряжения до коммутации:
Принужденные составляющие токов и напряжения
Определим полные значения токов и напряжений в первый момент после коммутации. На основании первого закона коммутации:
Свободные составляющие токов и напряжений в первый момент после коммутации.
Составляем характеристическое уравнение и определяем показатель затухания:
Постоянная времени переходного процесса
7. Выражения для свободных токов и напряжений:
8. Определяем постоянные интегрирования:
9. Свободные токи и напряжения:
10. Полные токи и напряжения во время переходного процесса
11. Построим графики токов и напряжений во время переходного процесса:
График тока i1
График тока i2
График тока i3
График напряжения на индуктивности ul
Решение задачи операторным методом
Рис.2.
Представим схему замещения цепи в операторной форме (рис.2) для после коммутационного режима.
Для расчета токов и напряжения U1в операторной форме используем метод непосредственного применения законов Кирхгофа. Составим уравнения по 1-му и 2-му законам Кирхгофа в операторной форме:
Так как напряжение на индуктивности до коммутации было равно нулю, внутренняя ЭДС также равна нулю, в дальнейших расчетах ее не учитываем.
Из второго уравнения:
Из третьего уравнения:
Значения I2 (р) и I3 (р) подставим в первое уравнение:
Выражение для тока первой ветви в операторной форме:
Выражение для I1 (р) получено в виде дроби, числитель и знаменатель которой полиномы.
N (p) =150000 + 400р - полином числителя, где
М (р) = 23000р + 68p2 - полином знаменателя
Определяем корни полинома знаменателя:
23000p + 68 p2 = p (23000 + 68 p)
p1=0; p2=
Для перевода тока I2 (р) из области изображений в область временных функций применяем формулу
где N (р1) и N (р2) - соответственно значения полиномов числителя при корнях р1 и р2 М' (р1) и М' (р2) - значения производной от полинома знаменателя соответственно при корнях р1 и р2. Полиномы числителя при корнях р1 и р2:
N (р1) = 150000; N (р2) = 14706
Производная от полинома знаменателя:
М (р) = 23000 + 136p
Производная от полинома знаменателя при корнях р1 и р2.
м' (р1) = 23000; М' (р2) = - 23000;
Ток i1 во время переходного процесса:
Остальные токи и напряжения определим используя законы Ома и Кирхгофа
При расчете операторным методом получены те же выражения для токов и напряжения как и при расчете классическим методом, что подтверждает правильность выполненного расчета переходного процесса.
Задача №2
U0=160 B
R=80 Oм
L=0.8 Гн
С=20*10-6 Ф
Рис 3.
Необходимо найти закон изменения токов во всех ветвях и напряжений UL и UC в зависимости от времени и построить графики.
Решение задачи классическим методом
Математическая модель динамического режима работы цепи для послекоммутационного режима:
Решая данную систему дифференциальных уравнений, можно получить закон изменения токов и напряжений во времени в момент переходного процесса, не используя специальных методов. Доя упрощения решения системы воспользуемся классическим методом.
1. Токи и напряжения до коммутации.
2. Принужденные значения токов и напряжений
3. Полные значения токов и напряжений в первый момент после коммутации:
3. Свободные значения токов и напряжений в первый момент после коммутации:
Определим производные свободных токов и напряжений в момент времени непосредственно после коммутации, для чего составим систему уравнений, используя законы Кирхгофа.
Производные от тока на индуктивности и напряжения на емкости:
Отсюда
Все полученные результаты занесем в таблицу:
|
i1 |
i2 |
i3 |
UL |
uс |
||
|
t = 0 + |
1 |
0 |
1 |
80 |
0 |
|
|
t=? |
1 |
1 |
0 |
0 |
80 |
|
|
Iсв (0+) |
0 |
-1 |
1 |
|||
|
Uсв (0+) |
80 |
-80 |
||||
|
I'св (0+) |
100 |
625 |
||||
|
U'св (0+) |
-58000 |
50000 |
Составим характеристическое уравнение (для послекоммутационного режима) и определим его корни:
Подставим численные значения параметров цепи:
Решив квадратное уравнение получаем:
р1 = - 282.461
р2 = - 442.539
7. Определим постоянные интегрирования А1 и А2, и запишем выражения для токов и напряжений а) Для тока i1св:
 |
Полная информация о работе "Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях" |
 |
Скачать работу "Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях" можно здесь |
Рекомендуем!
Глобальная сеть рефератов — продавайте ваши работы по 0,5 - 1,0$. За 5 минут создайте свою собственную отличную полнофункциональную коллекцию рефератов. Ваша коллекция будет выглядеть так (гармонично встроенная в средину страницы) или так (отдельная страница), полностью соответствуя дизайну вашего сайта (шрифт, цвет фона, ссылок, текста). |
Союз образовательных сайтов — ведущий рейтинг образовательных научных и информационных ресурсов. Незаменим для раскрутки новых проектов. |
Коллекция рефератов Revolution — отличная коллекция рефератов, курсовых, дипломных работ! |
Каталог лучших рефератов сети — лучшие рефераты под единой системой поиска. Возможна сортировка работ по алфавиту. Более 400 000 работ, база постоянно пополняется. |
Каталог лучших художественных произведений на ALLBEST.RU — завоевавшие признание читателей и новые книги популярных авторов, которые представлены в on-line библиотеках: МОШКОВА, ЛИТПОРТАЛ, АЛЬДЕБАРАН и ALLBEST.RU. |
