ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ




Теоретические основы электротехники

Методические рекомендации

по выполнению лабораторных работ для студентов заочной формы обучения по специальности 1-74 06 05-01 Энергетическое обеспечение сельского хозяйства (электроэнергетика)

ЧАСТЬ 2

Лабораторная работа №1. Исследование переходных процессов в линейных электрических цепях.

Лабораторная работа №2. Исследование нелинейных цепей постоянного тока.

Лабораторная работа №3. Исследование индуктивной катушки с ферромагнитным сердечником.

 

Минск, 2014

УДК 621.3(07)

ББК 32.2я7

Т33

 

Методические рекомендации по выполнению лабораторных работ для студентов заочной формы обучения специальности 1-74 06 05-01 Энергетическое обеспечение сельского хозяйства (электроэнергетика) по курсу «Теоретические основы электротехники», часть третья, рассмотрены на заседании кафедры электротехники агроэнергетического факультета.

Протокол № 2 от 16 сентября 2014 года.

Составители: канд. тех. наук, доц., зав. каф. электротехники А.В. Крутов,

ст. преподаватели Т.Ф. Гузанова, И.И.Скочек, М.А.Бойко


 

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа №1. Теоретические сведения 4

Отчет по лабораторной работе №1 7

Лабораторная работа №2. Теоретические сведения 11

Отчет по лабораторной работе №2 13

Лабораторная работа №3. Теоретические сведения 18

Отчет по лабораторной работе №2 22

Лабораторная работа №1

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ

Теоретические сведения

 

Переходным называется процесс, возникающий в электрической цепи при переходе от одного установившегося режима к другому.

Переходной процесс вызывается коммутацией, то есть включением или отключением приемников или источников электрической энергии, коротким замыканием отдельных участков цепи, переключениями.

Переходной процесс заканчивается спустя некоторое (теоретически бесконечно большое) время после коммутации.

Согласно первому закону коммутации ток в индуктивной катушке в момент коммутации имеет такое значение, которое он имел непосредственно перед коммутацией, затем он будет изменяться, начиная именно с этого значения.

Поскольку перед включением цепи R, L ток отсутствовал, то при включении цепи R, L ток начнет изменяться с нуля и затем будет возрастать. При коротком замыкании цепи R, L ток начнет свое изменение с того значения, которое он имел перед коротким замыканием.

Согласно второму закону коммутации напряжение на конденсаторе в момент коммутации имеет такое значение, которое оно имело непосредственно перед коммутацией, затем оно будет изменяться, начиная с этого значения.

Поскольку перед включением цепи R, С напряжение на конденсаторе отсутствовало, то при включении цепи R, С напряжение на конденсаторе начнет свое изменение с нуля и затем будет возрастать. При коротком замыкании цепи R, С напряжение на конденсаторе начнет свое изменение с того значения, которое оно имело перед коротким замыканием.

Полный характер изменения переходных токов и напряжений в цепях R, L и R, С определяется решением дифференциальных уравнений этих цепей.

При включении цепи R, L на постоянное напряжение переходный процесс описывается уравнением:

Решая уравнение, получим

где - постоянная времени, определяющая скорость протекания переходного процесса в цепи R, L.

Из уравнений видно, что при включении цепи R, L ток постепенно возрастает от нуля до установившегося значения, равного , а напряжение на индуктивном элементе постепенно убывает от своего начального значения U до нуля.

При коротком замыкании цепи R, L ток определяется из уравнения

Если до коммутации в цепи протекал ток, равный , то в переходном режиме

.

Напряжение на индуктивном элементе:

Из последних выражений следует, что при коротком замыкании цепи R, L ток и напряжение по абсолютному значению убывают от своих начальных значений до нуля.

При включении цепи R, С на постоянное напряжение возникает переходной процесс, описываемый уравнением:

поэтому

Решив уравнение, получим:

где - постоянная времени, определяющая скорость протекания переходного процесса в цепи R, С.

Из выражений следует, что на конденсаторе постепенно возрастает от нуля до U, а ток постепенно убывает от до нуля.

При коротком замыкании цепи R, С происходит разряд конденсатора на сопротивлении R. Напряжение на конденсаторе определяется в этом случае уравнением:

Если до коммутации напряжение на конденсаторе равнялось U, то в переходном режиме:

Из последних выражений следует, что при коротком замыкании цепи R, С ток и напряжение на конденсаторе по абсолютному значению постепенно убывают от своих начальных значениях до нуля.

Анализ выражений тока и напряжения как цепи R, L так и для цепи R, С, показывает, что переходный процесс практически заканчивается через 4…5 , поэтому на постоянной времени можно судить о длительности переходного процесса.


 

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВАЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

«Белорусский государственный аграрный технический университет»

 

 

Кафедра электротехники

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: