это быстро и бесплатно
Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!
Ознакомительный фрагмент работы:
Министерство образования и науки Украины
Донбасская государственная машиностроительная академия
Кафедра электротехники и электрооборудования
Расчетно-графическая работа
Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях
Выполнил:
Проверил:
Краматорск
В заданных вариантах необходимо: для каждой цепи рассчитать токи и напряжения во время переходного процесса вызванного коммутацией - определить их аналитические выражения и построить временные графики i (t), u (t). Задачи решить классическим и операторным методами.
Задача №1
U0=1000 В
R1=120 Ом
R2=50 Ом
R3=10 Ом
L=0.4 Гн
Рис. 1.
Составим уравнения по 1-му и 2-му законам Кирхгофа в дифференциальной форме для послекоммутационного режима.
Составленную систему уравнений называют математической моделью динамического режима работы цепи.
Токи и напряжения до коммутации:
Принужденные составляющие токов и напряжения
Определим полные значения токов и напряжений в первый момент после коммутации. На основании первого закона коммутации:
Свободные составляющие токов и напряжений в первый момент после коммутации.
Составляем характеристическое уравнение и определяем показатель затухания:
Постоянная времени переходного процесса
7. Выражения для свободных токов и напряжений:
8. Определяем постоянные интегрирования:
9. Свободные токи и напряжения:
10. Полные токи и напряжения во время переходного процесса
11. Построим графики токов и напряжений во время переходного процесса:
График тока i1
График тока i2
График тока i3
График напряжения на индуктивности ul
Рис.2.
Представим схему замещения цепи в операторной форме (рис.2) для после коммутационного режима.
Для расчета токов и напряжения U1в операторной форме используем метод непосредственного применения законов Кирхгофа. Составим уравнения по 1-му и 2-му законам Кирхгофа в операторной форме:
Так как напряжение на индуктивности до коммутации было равно нулю, внутренняя ЭДСтакже равна нулю, в дальнейших расчетах ее не учитываем.
Из второго уравнения:
Из третьего уравнения:
Значения I2 (р) и I3 (р) подставим в первое уравнение:
Выражение для тока первой ветви в операторной форме:
Выражение для I1 (р) получено в виде дроби, числитель и знаменатель которой полиномы.
N (p) =150000 + 400р – полином числителя, где
М (р) = 23000р + 68p2 - полином знаменателя
Определяем корни полинома знаменателя:
23000p + 68p2 = p (23000 + 68p)
p1=0; p2=
Для перевода тока I2 (р) из области изображений в область временных функций применяем формулу
где N (р1) и N (р2) - соответственно значения полиномов числителя при корнях р1и р2М' (р1) и М' (р2) - значения производной от полинома знаменателя соответственно при корнях р1и р2. Полиномы числителя при корнях р1и р2:
N (р1) = 150000; N (р2) = 14706
Производная от полинома знаменателя:
М (р) = 23000 + 136p
Производная от полинома знаменателя при корнях р1и р2.
м' (р1) = 23000; М' (р2) = - 23000;
Ток i1 во время переходного процесса:
Остальные токи и напряжения определим используя законы Ома и Кирхгофа
При расчете операторным методом получены те же выражения для токов и напряжения как и при расчете классическим методом, что подтверждает правильность выполненного расчета переходного процесса.
Задача №2
U0=160 B
R=80 Oм
L=0.8 Гн
С=20*10-6 Ф
Рис 3.
Необходимо найти закон изменения токов во всех ветвях и напряжений ULи UC в зависимости от времени и построить графики.
Математическая модель динамического режима работы цепи для послекоммутационного режима:
Решая данную систему дифференциальных уравнений, можно получить закон изменения токов и напряжений во времени в момент переходного процесса, не используя специальных методов. Доя упрощения решения системы воспользуемся классическим методом.
1. Токи и напряжения до коммутации.
2. Принужденные значения токов и напряжений
3. Полные значения токов и напряжений в первый момент после коммутации:
3. Свободные значения токов и напряжений в первый момент после коммутации:
Определим производные свободных токов и напряжений в момент времени непосредственно после коммутации, для чего составим систему уравнений, используя законы Кирхгофа.
Производные от тока на индуктивности и напряжения на емкости:
Отсюда
Все полученные результаты занесем в таблицу:
| i1 | i2 | i3 | UL | uс | |
| t= 0 + | 1 | 0 | 1 | 80 | 0 |
| t=∞ | 1 | 1 | 0 | 0 | 80 |
| Iсв (0+) | 0 | -1 | 1 | ||
| Uсв (0+) | 80 | -80 | |||
| I’св (0+) | 100 | 625 | |||
| U’св (0+) | -58000 | 50000 |
Составим характеристическое уравнение (для послекоммутационного режима) и определим его корни:
Подставим численные значения параметров цепи:
Решив квадратное уравнение получаем:
р1= - 282.461
р2 = - 442.539
7. Определим постоянные интегрирования А1 и А2, и запишем выражения для токов и напряжений а) Для тока i1св:
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников
Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Гарантируем возврат
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн
Презентация и короткое выступление к этой презентации
Презентация, Исследовательская работа моделирование и сравнение характеристик каналов райса
Срок сдачи к 21 сент.
Отчет по практике, технологическая (проектно-технологическая) практика | п. в | производственная практика/менеджмент управление проектами
Отчет по практике, Управление проектами
Срок сдачи к 14 сент.
отчет по практике/кадровый менеджмент/управление персоналом
Отчет по практике, кадровый менеджмент
Срок сдачи к 15 сент.
"Универсальное СТО легковых автомобилей для района с населением 42000 жителей с разработкой агрегатного участка."
ВКР, Автомобили и Автомобильный сервис
Срок сдачи к 11 янв.
Решить 1 лабораторную работу и 2 практические работы
Лабораторная, Особености разработки газонефтяных и нефтегазовых месторождений
Срок сдачи к 13 сент.
Выполнить задание в файле ecxel
Лабораторная, Формирование единой информационной среды предприятия на основе концепции «Качество 4.0»
Срок сдачи к 13 сент.
Тема выпускной квалификационной работы «Индивидуальный имидж как...
ВКР, Организационная психология
Срок сдачи к 31 окт.
Наступление танкового батальона по овладению населённого пункта
Реферат, Тактика
Срок сдачи к 11 сент.
Технология обучения учащихся основной школы устно-речевому иноязычному общению в условиях коллективно-группового взаимодействия
ВКР, Методика преподавания иностранных языков
Срок сдачи к 12 мар.
Написать курсовую работу
Курсовая, Курсовая работа. теоретические и прикладные аспекты методической работы учителя начальных классов
Срок сдачи к 15 сент.
Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!