50093

Исследование переходных процессов в электрических цепях с источником постоянного напряжения

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Построение графиков напряжения и токов при переходных процессах. Построение графиков по расчётным данным:...

Русский

2014-01-15

517 KB

6 чел.

Министерство Образования

Российской Федерации

Брянский Государственный

Технический Университет

Кафедра «Промышленная Электроника»

Лабораторная работа № 8

исследование переходных процессов в электрических цепях с источником постоянного напряжения

                                                                   Студенты группы 03-ПЭ2

 Ножевник Н. В.

Паньков Т. Е.     

Брянск 2005


Цепь
RC.

1. Определение постоянных времени заряда  и разряда

конденсатора по графикам осциллографа.

                                               Исследуемая цепь

                                    График напряжения на конденсаторе C

                                   График напряжения на сопротивлении R0

f = 50 Гц, значит T = 0.02 c.   с –

постоянная времени разряда конденсатора

-постоянная времени разряда конденсатора.

2. Расчёт всех параметров цепи при подключении конденсатора С под постоянное напряжение Е и его замыкания на сопротивление R0. Построениеграфиков напряжения и токов при переходных процессах.

2.1 Подключение конденсатора С под постоянное напряжение Е.

iR + Uc = E ,так как  , то   . Полное напряжение на кон-

денсаторе Uc(t) = Ucпр +Ucсв, где Ucпр = Е, а Uccв = Ae. Составим характе-

ристическое уравнение для нахождения p:

Z(p) = (R0 + R1 + R2) +  = 0, значит

-постоянная времени заряда конденсатора С.

Начальные условия: t = 0; Uc = 0, значит  0 =А+ЕА = -Е

- напряжение на конденсаторе С.

- ток на конденсаторе С.

Начальные значения токов и напряжений(при t=0): Uc(0) = 0B; i(0)=0,04425A.

2.2 Разряд конденсатора на сопротивление R0.

Uc + iR = 0, так как i = , то  Полное напряжение на конденсаторе Uc(t)=Ucпр + Ucсв, где Ucпр= 0, а Uccв = Ae. Составим характеристическое уравнение для нахождения p:

Z(p) = (R0 + R2) +  = 0, значит

-постоянная времени разряда конденсатора С.

Начальные условия: t = 0; Uc = Е, значит А=Е

- напряжение на конденсаторе С.

- ток на конденсаторе С.

Начальные значения токов и напряжений(при t=0): Uc(0) = 0B; i(0)=0,04425A.

Построение графиков по расчётным данным:

0       1       2       3      4      5      6       7      8       9     10    11    12     13   14     15     16     17    18    19   20

                                                                                                                   1*10

                     График напряжений при переходных процессах.

  0       1       2       3       4        5      6        7       8       9      10     11      12     13     14     15     16      17    18     19    20

                                                                                                                                 1*10

                           График токов при переходных процессах.


Цепь
RL.

  1.  Определение постоянных времени подключения  и отклю-чения  катушки индуктивности по осциллограмме тока на сопротивлении R0.

                                                   Исследуемая цепь.

                График напряжения на катушки индуктивности L.

                                 График напряжения на сопротивлении R0.

f = 50 Гц, значит T = 0.02 c.   с –постоянная времени подключения катушки индуктивности.

-постоянная времени отключения катушки индуктивности.

2. Расчёт всех параметров цепи при подключении катушки индуктивности L под постоянное напряжение Е и её замыкания на сопротивление R0. Построение графиков напряжения и токов при переходных процессах.

2.1 Подключение катушки индуктивности L под постоянное напряжение.

Ток на катушке индуктивности i(t) = iпр + iсв, где iпр = E/R = =0.0429A, а iсв = Ae. Составим характеристическое уравнение для нахождения р: Z(p) = (R0 + R1 + R2 + Rk) + Lp = 0 =>  -19256.198 c, значит . Начальные условия: t = 0; i = 0, значит 0 = А +Е/R => A = -E/R = -0.0429. il(t) = 0.0429(1-e)A, a  Начальные значения токов и напряжений: t = 0; i= 0; U = E.

2.2 Закорачивание катушки индуктивности L  на сопротивление R0.

Ток на катушке индуктивности i(t) = iпр + iсв, где

iпр = 0, а iсв = Ae. Составим характеристическое уравнение для нахо-ждения р: Z(p) = (R0 + R2 + Rk) + Lp = 0 =>  -10991.736 c, значит .


Начальные условия:
t = 0 i = E/(R0 + R1+R2+

+Rk) = 0.0429 => A = 0.0429. i(t) = 0.0429e, a  12.1*10*

*(-471.545)е= -5.7057е.Начальные значения токов и напряжений: t = 0; i = 0.0429А; U = -5.69957В.

Построение графиков тока и напряжения по расчётным данным:

0         1       2       3        4       5       6       7       8       9      10     11     12      13     14     15     16      17    18      19    20

                                                                                                                                                                       1*10

                         График напряжений при переходных процессах.

  0       1       2       3        4       5      6        7      8        9      10     11      12     13     14     15     16      17     18    19    20

                                                                                                                      1*10

                         График токов при переходных процессах.


Цепь
RLC.

  1.  Определение характер переходных процессов и параметры колебате-

льного процесса ().

                                         Исследуемая цепь.

логарифмический декремент колебаний =>

где Uc(t)=6 B, a Uc(t+T)=4B и Т=0.0013с.

2.Определение корней характеристического уравнения переходных процессов, определение параметров колебательного процесса (и ).Построение графиков тока по расчётным данным.

  1.  Подключение RLC под постоянное напряжение Е.

Начальные условия t=0; uC(0+)=0, i(0+)=0.

Принужденные составляющие  uСпр=E,  iпр=0. Характеристическое уравнение

,p1=-3473.832;p2=-5947.655.

Так как корни характеристического уравнения действительные, то при подключении RLC под постоянное напряжение Е - апериодический процесс. Притом=>10 + 0.00404(-5947.655е+ +3473.832e) B.

  1.  Разряд конденсатора С на цепь RL.

Начальные условия  uC(0)=uC(0+)=Е =10В,   i(0–)=i(0+)=0. Характеристическое уравнение :   

Так как  , то корни характеристического уравнения –комплексные сопряженные

 

Значит p= -578.5124508.49. Переходное напряжение на конденсаторе: ), а ток  

Используя начальные условия, определим A и .

При t =0 uC(0+)=U0=Asin =10, 

             i(0+)=0=AC[–sin+cos].

Решая совместно полученные уравнения, найдем   

 

Таким образом,  ,

Построим графики напряжений и токов при переходных процессах:

0           1          2         3          4          5          6        7           8        9         10        11      12         13      14        15       16        17       18    19        20

                                                                                                           1*10


График напряжения на катушке индуктивности
L при переходных процессах.

  0         1          2        3           4          5         6         7          8         9         10        11       12       13       14        15       16       17        18        19      20

                                                                                                                1*10

График напряжения на конденсаторе при переходных процессах.

   0          1          2        3         4          5         6          7         8          9         10       11       12        13       14        15      16         17       18      19       20

                                                                                                                 1*10

                           График тока при переходных процессах.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

84984. Розпізнавання слів – назв предметів за питаннями хто? що? Малювання Колобка 488.21 KB
  Формувати вміння і навички розпізнавати слова, які відповідають на питання хто? що?, розвивати зв’язне мовлення, мислення, увагу, пам’ять; збагачувати словниковий запас; вчити малювати Колобка; виховувати любов до свого рідного міста; виховувати бережливе ставлення до хліба, а також працьовитість, дисциплінованість.
84985. Погодные условия и безопасность человека 27.54 KB
  Сформировать умения по обеспечению личной безопасности во время грозы гололеда и метели. Правила безопасного поведения во время грозы. Правила безопасного поведения во время метели. Сформировать убеждение в необходимости соблюдения правил безопасного поведения во время грозы при гололедице и во время метели.
84986. Безопасность на водоемах 29.17 KB
  Безопасность на водоемах Цель урока. Дать знания учащимся о состоянии водоемов в нашем городе и правила безопасного поведения на водоемах в разное время года. Сформировать убеждение в необходимости знать и соблюдать правила личной безопасности на водоемах. Общие правила безопасности при купании в водоемах.
84987. Криминогенные ситуации и личная безопасность 27.87 KB
  Сформировать убеждение в необходимости соблюдать правила личной безопасности при общении с незнакомыми людьми выработать умение в безопасном поведении в характерных криминогенных ситуациях. Правила личной безопасности в криминогенных ситуациях. Необходимо выработать у учащихся умение отказываться от нежелательного общения для обеспечения личной безопасности. Разобрать основные правила по обеспечению личной безопасности в различных ситуациях возникающих в повседневной жизни.
84988. Обеспечение личной безопасности дома 30.08 KB
  Изучаемые вопросы Общие правила безопасного поведения школьника если он остался дома один. Обсудить с учащимися рекомендации по соблюдению правил безопасного поведения дома если они в доме одни. Не открывайте дверь никому даже если эти люди представились работниками коммунальных услуг милиции или почты. Если вас просят принести попить или позвонить от вас объясните через дверь как дойти до ближайшего магазина и телефонаавтомата.
84989. Обеспечение личной безопасности на улице 30.24 KB
  Обеспечение личной безопасности на улице Цель урока. Познакомить учащихся с общими правилами безопасного поведения в случаях возникновения криминогенных ситуаций на улице. Сформировать убеждение в необходимости совершенствовать свои знания и умения в вопросах безопасного поведения на улице с учетом складывающейся криминогенной обстановки. Изучаемые вопросы Общие рекомендации по безопасному поведению на улице.
84990. О культуре здоровья и безопасности школьника 28.04 KB
  Сформировать у учащихся общее понятие о здоровье и здоровом образе жизни. Обозначить основные составляющие здорового образа жизни; выработать убеждения в том что режим дня является определяющей составляющей здорового образа жизни. Общие понятия о здоровом образе жизни и его составляющих. Режим дня как определяющая составляющая здорового образа жизни.
84991. Двигательная активность и закаливание организма - необходимые 29.51 KB
  Двигательная активность и закаливание организма необходимые условия укрепления здоровья Цель урока. Сформировать убеждение в необходимости систематических занятий физической культурой и закаливанием организма умения дозировать физические нагрузки с учетом индивидуальных особенностей максимально использовать погодные условия в различное время года для занятий на свежем воздухе. Роль закаливания организма в укреплении здоровья. Довести до учащихся что закаливание это повышение устойчивости организма к неблагоприятному воздействию...
84992. Рациональное питание. Гигиена питания 28 KB
  Гигиена питания Цель урока. Познакомить учащихся с понятием рациональное питание основными питательными веществами и их значением в рационе питания человека. Разобрать общепринятые правила питания сформировать убеждение в необходимости соблюдать правила рационального питания в повседневной жизни. Некоторые общепринятые правила рационального питания.