Задание к расчетно-графической работе №3
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №3
Тема: «РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ»
Цель работы: Развитие навыков по расчету переходных процессов в электрических цепях
Методические указания к выполнению РГР №3 «Расчет переходных процессов»
Выполнение данной работы требует знания процессов, возникающих при включении и выключении цепи, при изменении одного или нескольких параметров цепи; 1-го и 2-го законов коммутации.
Краткие теоретические сведения
При включении цепи с активным сопротивлением и емкостью на постоянное напряжение зарядный ток в момент включения имеет максимальное значение 
и затем спадает до нуля, т. к. изменяется по закону показательной функции: 
, где
τ = R·С - постоянная времени цепи, которая зависит от параметров цепи R, С и является показателем продолжительности переходного процесса.
Теоретически переходный процесс продолжается бесконечно долго ( 
). Однако практически переходный процесс заканчивается за время t = 4,6τ.
Графики изменения напряжения на конденсаторе 
и изменения тока 
при зарядке конденсатора приведены на рис. 3.1.
 |
Рис. 3.1
При включении катушки индуктивности на постоянное напряжение в первый момент переходного процесса ток в цепи с R, L равен нулю ( 
; затем ток начинает постепенно нарастать вследствие действия ЭДС самоиндукции от нуля до принужденного (установившегося) значения i пр = 
при . Теоретически ток достигает установившегося значения I через бесконечно большое время, а практически установившийся режим наступает очень быстро. Практическая продолжительность переходного
|
|
|
процесса t = 4,6τ, где 
- постоянная времени.
При малой индуктивности цепи L принужденный режим может наступить через доли секунды и даже миллисекунды.
Ток переходного процесса изменяется по закону 
).
где - установившееся значение 
тока;
- постоянная времени цепи.
График тока 
f ( t ) цепи с R, L при ее включении на постоянное напряжение приведен на рис. 3.2.
Рис. 3.2
Порядок расчета переходных процессов рассмотрите на примере решения типовой задачи 3.
Задача 3. Конденсатор ёмкостью 
мкФ, соединённый последовательно с резистором, обладающим сопротивлением 
МОм, подключается к постоянному напряжению U = 60 В (ключ К в положении 1 на рис. 3.3).
Определить постоянную времени цепи 
и значения зарядного тока и напряжения на конденсаторе для времени, равно 
; 
; 
; 
; 
; 
.
Построить кривые 
, i зар = f / ( t ).
 |
Рис. 3.3
Дано: мкФ, МОм, U = 60 В.
Определить: , 
, 
.
Решение:
1. Постоянная времени цепи
c .
2. Напряжение на конденсаторе
|
|
|
В.
для времени 
В;
В;
В;
В;
В;
В .
3. Кривая зависимости напряжения от времени заряда конденсатора 
приведена на рис. 3.4
4. Значения зарядного тока 
; где 
- значения зарядного тока в начальный момент времени:
мкА
i зар = 60· 
мкА .
для времени =60·е0=60 мкА;
i зар = 60·0,367 = 16,88 мкА;
i зар = 60·0,135 = 8,1 мкА;
i зар = 60·0,0498 = 2,99 мкА;
i зар = 60·0,0183 = 1,1 мкА;
i зар = 60·0,0067 = 0,4 мкА.
5. Кривая i зар = f / ( t ) изображена на рис. 3.4.
Рис. 3.4
Задание к расчетно-графической работе №3
(для вариантов 1,2,3,4,5)
2.1 Повторить учебный материал, изложенный в теме «Переходные процессы в электрических цепях»
2.2 Рассмотреть типовую задачу 3 к расчетно-графической работе №3
|
|
|
2.3 Определить расчетные данные для своего варианта по таблице 3.1
2.4 Вычертить схему цепи, соблюдая требования ГОСТа
2.5 Для цепи, состоящей из конденсатора емкостью С, соединенного последовательно с сопротивлением R, которая включается в цепь постоянного тока напряжением U, определить:
· постоянную времени τ;
· ток, проходящий через сопротивление в момент включения;
· закон изменения тока;
· закон изменения напряжения;
· значения зарядного тока и напряжения на обкладках конденсатора для моментов времени t = 0; τ; 2τ; 3τ; 4τ; 5τ (при расчетах рекомендуется пользоваться таблицей 3.3).
2.6 Построить кривые напряжения и тока при зарядке конденсатора.
2.7 Оформить отчет по работе (форма отчета прилагается в приложении В).
Таблица 3.1
| Параметры цепи | Вариант | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| С, мкФ | 90 | 70 | 30 | 40 | 60 |
| R,Ом | 3000 | 5000 | 8000 | 2200 | 4000 |
| U,В | 150 | 110 | 240 | 110 | 200 |
Дата добавления: 2021-04-05; просмотров: 226; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!