Розрахунок перехідного процесу класичним і оперативним методами

Схема, складена по картці завдання:

Розрахунок перехідного процесу класичним і оперативним методами

Перехідний процес - процес зміни струмів і напруг в ланцюзі, викликаний комутацією.

Комутація - будь-яка зміна параметрів в ланцюзі, вмикати або вимикати гілок.







Вважається, що комутація відбувається миттєво, при t = 0. Основним елементом комутації є ключ.

Початок відліку часу перехідного процесу t = 0 починається з моменту комутації. Цей момент часу безпосередньо перед миттєвої комутацією позначається, а відразу після миттєвої комутації.

Перехідний процес протікає між усталеними режимами:

1) t ≤ 0 - сталий режим до комутації (в даній задачі - ключ розімкнути).

2) t ≥ 0 - сталий режим після комутації (в даній задачі - ключ замкнутий).

1) Розрахувати перехідний процес класичним методом для вихідної схеми, знайти.

Класичний метод розрахунку.

Метод полягає в інтегруванні диференціальних рівнянь, що зв'язують струми і напруги ланцюга, в результаті чого з'являються постійні, і у визначенні постійних з початкових умов, що випливають із законів комутацій.

Рішення вихідних функцій записується у вигляді:

, -стале значення вихідної величини в після комутаційному режимі при t = ∞;

, - спільне рішення звичайного однорідного лінійного диференціального рівняння.

Схема, складена по картці завдання:

Розрахунок перехідного процесу класичним і оперативним методами






2) Визначаємо вимушену складову, на момент часу рівний t = ∞.

Схема на момент часу t = ∞:

Розрахунок перехідного процесу класичним і оперативним методами

На підставі даної схеми:

Оскільки при t = ∞ → індуктивність є закоротки, ємність - розривом ланцюга. З цього випливає, .

3) Визначаємо - рішення звичайного однорідного лінійного диференціального рівняння.

3.1. Записуємо закон для ланцюгів змінного струму на момент комутації:

Розрахунок перехідного процесу класичним і оперативним методами

Записуємо систему рівнянь за методом контурних струмів:

Проводимо заміну:, тоді:

- головний визначник системи. Вирішуємо рівняння:

Підставляємо числові значення і спрощуємо:

- визначають ступінь загасання, так як коріння негативні, то процес апериодический і рівняння має вигляд:

3.2. Запишемо рівняння для вільної складової

Необхідно знайти постійні інтегрування

На момент часу t = 0, маємо:

3.4. -? - залежні початкові умови.

a) Визначаємо незалежні початкові умови:

На підставі правил комутації:

Схема на момент часу

Розрахунок перехідного процесу класичним і оперативним методами

Скористаємося методом контурних струмів:

б) Визначаємо залежні початкові умови

Для спрощення розрахунку ЗНУ справедливо на момент t = 0, ємність представити у вигляді джерела ЕРС у напрямку протилежним напрямку на затискачах ємності, а індуктивність джерелом струму у напрямку збігається з напрямком струму в гілці.

Схема на момент часу:

Розрахунок перехідного процесу класичним і оперативним методами

Рівняння за законами контурних струмів:







Схожі статті