Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный

университет путей сообщения»

Кафедра «Электротехника,

электроника, электромеханика»

Е. В. Константинова е. С. Гафиатулина расчет ПереходныХ процессОв в линейных электрических цепях

Практикум

Рекомендовано

Методическим советом ДВГУПС

в качестве учебного пособия

Хабаровск

Издательство ДВГУПС

2006

УДК 621.3.011.71 (075.8)

ББК З 211.612 я 73

К 650

Рецензенты:

Кафедра «Электротехника и электроника»

Тихоокеанского государственного университета

(заведующий кафедрой доктор физико-математических наук,

профессор А. П. Кузьменко)

Кандидат технических наук, доцент кафедры «Теория электросвязи и цепей»

Хабаровского института инфокоммуникаций (филиал)

Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики А. Н. Семешко

К 650

Константинова, Е. В. Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях : практикум / Е. В. Константинова, Е. С. Гафиатулина. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2006. – 80 с. : ил.

Практикум соответствует ГОС ВПО направления 140200 «Электроэнергетика» специальностей 140203 «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем», 140204 «Электрические станции», 140205 «Электроэнергетические системы и сети», 140211 «Электроснабжение»; направления 190400 «Системы обеспечения движения поездов» специальностей 190401 «Электроснабжение железных дорог», 190402 «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте»; направления 140600 «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» специальности 140604 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» по дисциплине «Теоретические основы электротехники».

Приводятся необходимые теоретические сведения о переходных процессах в электрических цепях, методические разработки практических занятий, задания для самостоятельной работы студентов.

Предназначен студентам 2-го и 3-го курсов дневной и 4-го курса заочной форм обучения указанных специальностей, а также студентам специальностей, изучающих дисциплину «Основы теории цепей».

УДК 621.3.011.71 (075.8)

ББК З 211.612 я 73

© ГОУ ВПО «Дальневосточный государственный

университет путей сообщения» (ДВГУПС), 2006

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 5

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 6

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССАХ 7

2. КЛАССИЧЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ 9

2.1. Краткие теоретические сведения 9

2.2. Практическое занятие № 1. Переходные процессы в электрических                                                             цепях. Определение начальных условий и принужденных составляющих токов и напряжений 12

2.3. Практическое занятие № 2. Переходные процессы в электрических цепях. Составление характеристического уравнения 17

2.4. Практическое занятие № 3. Переходные процессы в электрических                                                             цепях. Расчет переходного процесса в цепях первого порядка 20

2.5. Практическое занятие № 4. Некорректная коммутация 26

2.6. Практическое занятие № 5. Расчет переходного процесса в цепях                                                             второго порядка классическим методом 30

3. ОПЕРАТОРНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА переходных процессов 38

3.1. Краткие теоретические сведения 38

3.2. Практическое занятие № 6. Расчет переходных процессов

операторным методом. Методика

составления операторных схем

замещения 41

3.3. Практическое занятие № 7. Расчет переходных процессов операторным методом. Определение                                                             оригиналов токов и напряжений по известным изображениям 46

3.4. Практическое занятие № 8. Теоретическое и экспериментальное

исследование переходных процессов 51

4. ЧАСТОТНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА переходных процессов 54

4.1. Краткие теоретические сведения 54

4.2. Практическое занятие № 9. Расчет переходных процессов

частотным методом 56

5. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИКЛАДНЫХ ПАКЕТОВ ЭВМ

ДЛЯ РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ 61

5.1. Общие сведения 61

5.2. Практическое занятие № 10. Использование программы Electronics                                                           Workbench (EWB) версия 5.12 для

экспериментального исследования

переходных процессов в сложных

электрических цепях 62

5.3. Практическое занятие № 11. Использование программы Mathcad                                                               для экспериментального исследования

переходных процессов в сложных

электрических цепях 64

ВОПРОСЫ для самопроверки 69

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 70

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Схемы электрических цепей для                                самостоятельной работы студентов 71

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Таблица оригиналов и изображений

                                    по Лапласу 76

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Таблица функций и их частотных спектров 77

Библиографический СПИСОК 80