- •Оглавление
- •Предисловие
- •1. Задания по расчету переходного процесса
- •2. Методические указания
- •Расчет параметров схемы в установившихся режимах
- •Расчет параметров схемы в момент коммутации
- •Способы составления характеристического уравнения
- •Анализ корней характеристического уравнения
- •Определение постоянной времени
- •Классический метод расчета переходных процессов
- •Операторный метод расчета переходных процессов
- •Библиографический список
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Костромской государственный технологический университет
Расчет переходных процессов в электрических цепях с сосредоточенными параметрами
Методические указания
для студентов заочников инженерных
специальностей
Кострома
2011
УДК 625.313
М774
Рекомендовано к изданию
Редакционно-издательским советом университета
Рецензент: Саликова Е. В - к.т.н., доц. кафедры АМТ КГТУ
|
УДК 625.313 | |
М774 |
Ю.П. Приваленков, Расчет переходных процессов в электрических цепях с сосредоточенными параметрами. Методические указания для студентов заочников инженерных специальностей: Учебное пособие, – Кострома: Изд-во КГТУ, 2011. 32 с. ISBN5 - 8285 – 245 - Х
Учебное пособие предназначено стедентов заочного факультета спец. 220301 «Автоматизация технологических процессов и производств» , изучающих курс «Электротехника и электроника» . Содержит методические рекомендации к расчету пкркходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами. Приводятся примеры построения переходных токов и напряжений классическим и операторным методами в пакете Мatchcad.
|
| |
| |
УДК 625.313 |
ISBN 5 - 8285 – 245 - Х
Костромской государственный технологический университет, 2008
Оглавление
Оглавление 3
Предисловие 3
1. Задания по расчету переходного процесса 4
2. Методические указания 5
Расчет параметров схемы в установившихся режимах 5
Расчет параметров схемы в момент коммутации 5
Способы составления характеристического уравнения 7
Анализ корней характеристического уравнения 8
Определение постоянной времени 8
Классический метод расчета переходных процессов 8
Операторный метод расчета переходных процессов 11
Библиографический список 14
Предисловие
При всех изменениях в электрической цепи: включении, выключении источников питания, замыкании или размыкании контактов, колебаниях величины какого-либо параметра и т.п. – в ней возникают переходные процессы, которые не могут протекать мгновенно, так как невозможно мгновенное изменение энергии, запасенной в конденсаторах и катушках индуктивности.
При переходных процессах в линейных цепях возникают переменные по величине токи и напряжения апериодического или колебательного характера. Практическое значение имеет и время прохождения переходного процесса.
В пособии даны краткие методические указания к построению переходных процессов в простейших линейных цепях с сосредоточенными параметрами классическим и операторным методам. Подробное описание этих и других методов можно найти в литературных источниках из приведенного в пособии библиографического списка.
В приложении приводится листинг MatchCad – программ, поясняющих возможности этой вычислительной системы в построении переходных процессов.
1. Задания по расчету переходного процесса
Вариант задания назначается преподавателем и содержит расчетную схему, параметры элементов схемы и искомые реакции цепи.
Рис. 1. Электрическая цепь с сосредоточенными параметрами элементов |
Анализ переходного процесса рекомендуется проводить в следующей последовательности:
Определить токи и напряжения в цепи. В том числе обязательно ток в индуктивности и напряжение на конденсаторе:
в установившемся режиме до начала коммутации;
в установившемся режиме по окончании переходного процесса;
Определитьначальные (в момент коммутации) значенияпереходных токов и напряжений. Применив законы коммутации определить значения токов через индуктивность iL (0),напряжений на конденсатореuC (0), скорость изменения тока в индуктивностии напряжения на конденсаторев начале переходного процесса.
Составить характеристическое уравнение цепи и определить его корни;
Рассчитать значение постоянной времени переходной процесса;
Рассчитать переходные уравнения напряжения на конденсаторе и тока через индуктивность:
классическим методом;
операторным методом;
Построить графики изменения во времени переходного напряжения на конденсаторе и переходного тока через индуктивность.
2. Методические указания
Основные методы анализа переходных процессов в линейных цепях достаточно подробно рассмотрены в ряде литературных источников [1,2,3,4]. Перечислим их:
Классический метод, заключающийся в непосредственном интегрировании дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитное состояние цепи;
Операторный метод, заключающийся в решении системы алгебраических уравнений относительно изображений искомых переменных с последующим переходом от найденных изображений к оригиналам.
Частотный метод, основанный на преобразовании Фурье и находящий широкое применение при решении задач синтеза;
Метод расчета с помощью интеграла Дюамеля, используемый при сложной форме кривой возмущающего воздействия;
Метод переменных состояния, основанный на решении системы дифференциальных уравнений первого прядка.