13. 33 Общие вопросы теории переходных процессов

Переходный процесс- режим сопровождающий цепь при переходе от одно режима к др.

Внешним толчком явл. Коммутация цепи: внезапное обрывание цепи,

скачок U.

Установившееся или стационарное состояние электрической цепи характеризуется вполне определённой картиной распределения токов, напряжений и электромагнитной энергии между элементами. Это распределение оказывается либо неизменным во времени, если в цепи действуют источники постоянных воздействий, либо периодически меняющимся, как это имеет место при гармонических или негармонических периодических воздействиях.

Стационарные режимы в электрических цепях могут нарушаться в результате действия так называемых возмущений, которые делятся напараметрические(изменение параметров элементов цепи вследствие каких-либо внешних или внутренних причин) икоммутационные(присоединение или отключения некоторых элементов цепи или её частей). Происходящие при этом изменения структуры цепи называюткоммутацией.

Любое возмущение эквивалентируется в расчетных моделях идеализированным элементом –коммутатором, который может замыкать или размыкать контакты 1 и 2 (рис. 4.1), изменяя режим работы цепи.

Изменение состояния коммутатора происходит в течение времени . Идеализация заключается в устремлении промежутка.

Именно этот момент времени соответствует началу переходного процесса .

В результате коммутации образуется новая цепь, которую по истечении некоторого промежутка времени можно будет рассматривать так же как стационарную, характеризующуюся другим распределением токов, напряжений и электромагнитной энергии, нежели в исходной цепи.

Переход из одного стационарного состояния в другое происходит не мгновенно, а с течением времени, что обусловлено наличием в цепи накопителей энергии (индуктивностей катушек и ёмкостей конденсаторов). Магнитная энергия катушек и электрическая энергия конденсаторов скачком измениться не могут, т.к. для осуществления этого необходимы источники, имеющие бесконечно большую мощность- внутренняя причина коммутации. Процессы, сопровождающие этот переход, называютсяпереходными.

Цепь снова приобретает характер стационарной через неограниченно большое время, после действия возмущения (t  ). Однако с достаточной для практических цепей степенью точности можно считать, что стационарное состояние наступает через некоторое конечное время, называемоевременем переходного процесса(t_пп). При этом токи и напряжения настолько приближаются к своим установившимся значениям, что расхождения между ними пренебрежимо малы.

Начальные условия:

1)значение Эл-их токов и напряжении в момент срабатывания коммутаторов, т.е. t=0

2)Надо различать моменты 0⁺и 0^–т.е. начальные условия «справа» и «слева»

3)время коммутации мгновенно, но очень важно!!!

Законы(правила) коммутации:

1) ток в индуктивной ветви в момент коммутации изменяться не может!!!

-0

а такго быть не может!!!

+0

-0

+0

2) Напряжение на ёмкости вмомент коммутации скачком измениться не может(до=после)

а такого быть не может!!!

Независимые начальные условия:

- значение iв индуктивности и напряжение на ёмкости в момент времениt=0

Все остальные iиuв моментt=0 представляют зависимые нач. усл.