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

81236. Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «Текстовый редактор» 36.45 KB
  Обучить основным приемам работы с текстовым редактором. Рекомендации по организации практической работы на компьютере. Навыки ввода и редактирования текста нужны пользователю не только для работы с текстовым редактором. Ввод и редактирование текстов осуществляется с помощью специальных программ – текстовых редакторов используемых в семействах операционных систем UNIX и MS Windows Семейство ОС Названия редакторов UNIX Emcs Vi TED Str Office Writer MS Windows Блокнот Word WordPd Лексикон Str Office Writer Несмотря на различия все...
81237. Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «Электронные таблицы» 38.16 KB
  Состав электронной таблицы. Прямоугольная область таблицы называется диапазоном ячеек. Каждая ячейка таблицы имеет следующие характеристики: адрес содержимое изображение формат имя примечание комментарий Абсолютная и относительная адресация ячеек.
81238. Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «базы данных» 38.44 KB
  Для сознательной работы с БД на уровне пользователя рекомендуется примерный минимум этих понятий: объект атрибут система связь; структурирование представление и нормализация данных; таблица первичный и внешний ключи; связь между таблицами индексирование поиск выборка и некоторые другие они имеют специфический неочевидный смысл. Обязательный минимум содержания образования по информатике в разделе информационные технологии: Базы данных. Системы управления базами данных.
81239. Методические рекомендации по организации и проведению практических занятий при изучении темы «графический редактор» 38.11 KB
  Режимы определяют возможные действия пользователя а также команды которые пользователь может отдавать редактору в данном режиме. В этом режиме можно выполнять команды записи рисунка на диск считывания рисунка с диска вывода рисунка на печать. Система команд графического редактора Команды выбора инструмента; Команды настройки инструмента ширина линий шрифт; Команды выбора цветов; Команды масштабирования рисунка; Команды работы с буфером обмена вырезать копировать вставить; Команды манипулирования с выделенным фрагментом...
81240. Компьютерные сети в образовании. Методические рекомендации по изучению темы «Сетевые информационные технологии» 38.58 KB
  Дать представление о назначении и структуре локальных и глобальных сетей; Познакомить учся с основными инф. услугами сетей с возможностями internet; Обучить способам обмена файлами в лок. сетей на 2 типа: локальные сети и глобальные. сетей обширна по числу понятий и может излагаться с разной степенью подробности.
81242. Цели и задачи обучения информатике в средней школе. Педагогические функции курса информатики. Структура обучения информатике в общеобразовательной школе 35.38 KB
  Федеральный компонент структурирован по ступеням общего образования начальное общее основное общее среднее полное общее образование; внутри ступеней по учебным предметам Изучение информатики и ИКТ направлено на достижение следующих целей: освоение знаний составляющих основу научных представлений об информации информационных процессах системах технологиях и моделях; овладение умениями работать с различными видами информации с помощью компьютера и других средств информационных и коммуникационных технологий ИКТ организовывать...
81243. Стандарт школьного образования по информатике. Назначение и функции общеобразовательного стандарта в школе 34.46 KB
  Общеобразовательный стандарт по информатике является нормативным документом определяющим требования: к месту базового курса информатики в учебном плане школы; к содержанию базового курса информатики в виде обязательного минимума содержания базового образования; к уровню подготовки учащихся в виде набора требований к ЗУНам и научным представлениям школьников; к технологии и средствам проверки и оценки достижений учащихся. технологии в обществе. и Информационные технологии: обработка текста; обработка графики; мультимедийные...
81244. Пропедевтика основ информатики в начальной школе: цели и задачи, анализ учебных и методических пособий 36.98 KB
  Рассмотрим программу курса информатики для III IV классов начальной общеобразовательной школы составители: а. Первин Цель этого курса развитие алгоритмического подхода к решению задач формирование представлений об информационной картине мира практическое освоение компьютера как инструмента деятельности. Содержание программы курса формировалось вокруг четырех основных направлений пронизывающих все темы курса: 1. Содержание и методика курса нацелены на формирование творческих исследовательских качеств.