Методические указания к выполнению курсовой работы

3.1 Классический метод расчёта переходных процессов.

Расчёт переходных процессов классическим методом включает следующие этапы:

а) оределение независимых начальных условий: .

Независимые начальные условия определяются путём расчета установившегося режима в цепи до коммутации и с применением законов коммутации:

; .

Так как в электрической цепи до коммутации действовал источник переменного синусоидального напряжения U(t)=U_msin(ωt+φ_u) (ключ находился в положении 1), то расчет установившихся значений U_C(t) и i_L(t) до коммутации осуществляют комплексным методом. Сначала определяют комплексные амплитуды напряжения на конденсаторе и тока в катушке, а затем переходят к их мгновенным значениям U_C(t) и i_L(t) и в полученные выражения подставляют t=0;

б) оределение принуждённого тока или принужденного напряжения путём расчёта установившегося режима в цепи после коммутации.

Принужденной режим цепи после коммутации (ключ находится в положении 2) обусловлен действием источника постоянного напряжения U₀, поэтому принужденная составляющая тока (или напряжения ) может быть найдена методами расчета цепей постоянного тока. Следует отметить, что сопротивление индуктивного элемента постоянному току равно нулю, а емкостного элемента – бесконечности;

в) запись выражения для искомого переходного тока или переходного напряжения в виде:

; ;

г) запись дифференциальных уравнений по законам Кирхгофа для цепи после коммутации;

д) Определение свободного тока или напряжения . Для определения или составляется характеристическое уравнение и находятся его корни. Характеристическое уравнения составляют наиболее простым методом входного сопротивления. Для этого записывают формулу комплексного входного сопротивления для цепи после коммутации , в которой заменяют на р и полученное выражение входного операторного сопротивления приравнивают к нулю . После подстановки числовых значений параметров цепи рассчитывают корни характеристического уравнения – р₁ ,р₂ (цепь второго порядка).

Запись выражения или определяется типом корней характеристического уравнения. Выражение свободной составляющей тока (или напряжения ) определяется видом корней характеристического уравнения . Если корни характеристического уравнения и - различные и вещественные, то имеет вид ,

где и - постоянные интегрирования.

Если корни характеристического уравнения равны, т.е. , то имеет вид .

В случае комплексно-сопряженных корней характеристического уравнения ( – собственное затухание, – частота свободных колебаний) имеет вид ,

где и – постоянные интегрирования.

В цепях второго порядка для определения постоянных интегрирования используют начальные условия, причем независимые начальные условия определяют из законов коммутации , , а зависимые начальные условия находят путем решения уравнений, составленных по законам Кирхгофа для цепи после коммутации при t=0;

ж) определение постоянных интегрирования по начальным значениям искомой величины и её первой производной (для цепи второго порядка).

3.2 Операторный метод расчёта переходных процессов.

Расчёт переходных процессов операторным методом включает следующие этапы:

а) Определение независимых начальных условий: .

б) Составление эквивалентной операторной схемы (схема составляется для цепи после коммутации).

Т а б л и ц а 3.1

Эквивалентные операторные схемы пассивных элементов
Исходная схема	Операторная схема

в) Составление уравнений для определения изображения искомой величины, используя любой из методов расчёта: законы Кирхгофа в операторной форме, метод контурных токов, метод узловых потенциалов, метод эквивалентного генератора и т.п. (уравнения составляются для цепи после коммутации), и определение изображения искомой величины.

г) Определение искомой величины (оригинала) по найденному изображению, используя теорему разложения.

Т а б л и ц а 3.2

Теорема разложения
Изображение имеет вид рациональной дроби: где m<n, - характеристическое уравнение. Оригинал определяется по теореме разложения.
Вид корней характеристического уравнения , для .	Теорема разложения
корни характеристического уравнения , − вещественные и различные	где
корни характеристического уравнения комплексные сопряженные
знаменатель имеет один нулевой корень: , корни характеристического уравнения , − вещественные и различные
знаменатель имеет один нулевой корень: , корни характеристического уравнения комплексные сопряженные

Список литературы

1. Сборник задач по теоретическим основам электротехники/ Л.Д.Бессонов, И.Г.Демидова, М.Е.Заруди и др.-М.: Высшая школа, 2003.-52 с.

2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники.-М.: Гардарики,1999. – 638 с.

3. Шебес М.Р., Каблукова М.В. Задачник по теории линейных электрических цепей. - М.: Высшая школа, 1990.- 544 с.

4. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей.- М.: Энергоатомиздат, 1989. -528 с.

5. Денисенко В.И., Зуслина Е.Х ТОЭ. Учебное пособие.- Алматы: АИЭС, 2000. – 83 с.

6. Денисенко В.И., Креслина С.Ю. ТОЭ1. Конспект лекций (для баколавриата 050702 – Автоматизация и управление). Алматы: АИЭС, 2008. – 67 с.

7. Денисенко В.И., Креслина С.Ю., Светашев Г.М. ТОЭ2. Конспект лекций (для бакалавриата 050702 – Автоматизация и управление). Алматы: АИЭС, 2009. – 62 с.

Содержание

Сводный план 2013 г., поз. 24

Светлана Юрьевна Креслина

Алма Тулендиевна Аршабекова

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Методические указания и задания к курсовой работе

для студентов специальности 5В070200- Автоматизация и управление

Редактор: Л.Т. Сластихина

Специалист по стандартизации: Н.К. Молдабекова

Тираж __100___ экз. Бумага типографская

Подписано в печать _________ Формат 60х84 1/16 №1

Объем уч. - изд. л. Заказ ____. Цена тенге.

Копировально-множительное бюро

Некоммерческого акционерного общества

«Алматинский университет энергетики и связи»

050013, Алматы, Байтурсынова, 126