Лабораторная №21
.docxМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ»
Инженерная школа энергетики
Отделение электроэнергетики и электротехники
Лабораторная работа №21
ПЕРЕХОДНЫЙ РЕЖИМ ОДНОРОДНОЙ ДВУХПРОВОДНОЙ ЛИНИИ
Вариант 8
Исполнитель:
|
|
||||||||
студент группы 5А8Д |
|
|
Нагорнов А.В. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
Руководитель:
|
|
||||||||
к.т.н., доцент ОЭЭ ИШЭ |
|
Колчанова В. А.
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
Томск 2020
Цель работы: Исследовать по специальной программе на ЭВМ переходный режим однородной двухпроводной линии при различных параметрах линии и нагрузки.
Исходные данные:
-
Вариант
–
8
U1
В
1300
tau
c
0.04
k
–
4
length (l)
км
900
C0
Ф/км
0.7e-8
R0
Ом/км
0.09
G0
См/км
0.3e-6
L0
Гн/км
0.0017
R
Ом
300
L
Гн
0.95
C
мкФ
10.61
Схема:
Ход работы:
1. Варьируя координату x, получим последовательность импульсов.
а)
б)
в)
Рисунок 1 – Параметры линии при а) x = 0 км, б) x = 468 км, в) x = 900 км
а)
б)
в)
Рисунок 2 – Параметры генератора и нагрузки при а) x = 0 км, б) x = 468 км, в) x = 900
2. Увеличиваем потери в линии и снова снимаем последовательность импульсов.
Рисунок 3 – Параметры схемы
а)
б)
в)
Рисунок 4 – Параметры линии при а) x = 0 км, б) x = 468 км, в) x = 900 км
а)
б)
в)
Рисунок 5 – Параметры генератора и нагрузки при а) x = 0 км, б) x = 468 км, в) x = 900 км
3. Уменьшаем потери в линии и получаем последовательность импульсов.
Рисунок 3 – Параметры схемы
а)
б)
в)
Рисунок 4 – Параметры линии при а) x = 0 км, б) x = 468 км, в) x = 900 км
а)
б)
в)
Рисунок 5 – Параметры генератора и нагрузки при а) x = 0 км, б) x = 468 км, в) x = 900 км
4. Получим последовательность импульсов в линии без потерь.
Рисунок 3 – Параметры схемы
а)
б)
в)
Рисунок 4 – Параметры линии при а) x = 0 км, б) x = 468 км, в) x = 900 км
а)
б)
в)
Рисунок 5 – Параметры генератора и нагрузки при а) x = 0 км, б) x = 468 км, в) x = 900 км
Вывод: Распределение токов и напряжений в длинной линии определяется не только волновыми параметрами, которые характеризуют собственные свойства линии и не зависят от свойств внешних по отношению к линии участков цепи, но и коэффициентом отражения линии, который зависит от степени согласования линии с нагрузкой.
Характерные точки, в которых амплитуда напряжения (тока) принимает максимальное значение, называются пучностями напряжения (тока).
Из результатов опытов можно установить закономерность, что чем выше сопротивление линии и выше потери, тем меньше скорость волн, и наоборот. При этом даже полностью устранив потери, мы не достигнем скорости света у волн в линиях, хотя значительно приблизимся к ней.
При расчёте переходных процессов в линиях был использован частотный метод.
Результат опытов показал, что коэффициенты отражения для напряжения и тока не равны между собой.
Коэффициенты отражения для тока и напряжение равны следующим значениям:
- В режиме короткого замыкания коэффициент отражения для тока равен 1, а для напряжения – не равен единице;
- В режиме холостого хода коэффициент отражения для напряжения равен 1, а для тока – не равен 1.
В отличие от отражённых линий, падающие – запаздывают во времени относительно начала линии.
Литература
1. Теоретические основы электротехники: учебник для вузов / К.С.Демирчян, Л.Р.Нейман, Н.В.Коровкин. – 5-е изд. – СПб.: Питер, 2009. – (Учебник для вузов). Т. 2. – 2009. – 432 с.
2. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи: учебник для бакалавров / Л.А.Бессонов. – 11-е изд., перераб. и доп. – М.: Юрайт, 2012. – 701 с.
3. Основы теории цепей / Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил, С.В.Страхов. М.: Энергоатомиздат, 1989. – 528 с.