Значення перехідних процесів для експлуатації електроустановок
Вище було показано, що перехідні процеси в лінійних колах з елементами R, L, С можуть супроводжуватися великими імпульсами струмів (заряджання та розряджання конденсаторів, вмикання індуктивної котушки на змінну напругу) та короткочасними підвищеннями напруги (вимикання індуктивної котушки з мережі, коливні процеси в колі R — L —С). Великі перехідні струми обтяжують роботу апаратури захисту та комутації електроустановок, а великі перехідні напруги можуть пошкодити їх ізоляцію. Тому при експлуатації електроприладів та електроустановок слід вважати на можливі негативні наслідки перехідних процесів. Для запобігання ним слід перш за все уникати частих вмикань і вимикань електроустановок з мережі. Після вимикання електротехнічних пристроїв з R—C та R — L ланцюгами слід робити паузу, достатню для того, щоби всі поля, створені індуктивними та ємнісними елементами зникли.Слід зауважити, що ари наявності в електричних колах обертових електричних машин ударні струми в перехідних процесах можуть досягати особливо небезпечних значень і супроводжуватися появою коливних ударних моментів, небезпечних для механічних вузлів агрегатів. Але розгляд цих перехідних процесів є предметом спеціальних курсів з електромеханіки та теорії електричних машин.
Отже:
Режим роботи електричного кола постійного струму називають усталеним, якщо значення напруг і струмів у колі незмінні у часі. Режим роботи електричного кола змінного струму називають усталеним, якщо дійові значення всіх напруг і струмів у колі незмінні у часі.
|
|
|
Процес переходу від одного усталеного режиму роботи електричного кола до іншого називають перехідним;
Закони комутації в електричних колах: струм у колі з індуктивним елементом не може змінитися стрибком; напруга на ємнісному елементі не може змінитися стрибком;
Перехідні процеси у простих лінійних електричних колах описують диференційні рівняння першого або другого порядку з постійними коефіцієнтами. Розв'язок таких рівнянь при застосуванні класичного методу аналізу перехідних процесів шукають як суму двох складових у = у' + у", де у' —частинний розв'язок диференційного неоднорідного рівняння, а у" — загальний розв'язок однорідного рівняння без вільних членів. Складову у' називають змушеною складовою. Загальний розв'язок однорідного рівняння у" тобто рівняння без вільних членів, характеризує процес без наявності змушувальних дій джерел напруг і струмів, тому складову у"- називають вільною складовою. Вільну складову розв'язку диференційного рівняння першого ступеня визначають за виразом у" = Аерх, де р — корінь характеристичного рівняння, А — стала інтегрування. Вільну складову розв'язку диференційного рівняння другого ступеня визначають за виразом у" = А1еР1Х + А2еРгХ. Якщо корені характеристичного рівняння р1 та р2 дійсні і різні, — вільна складова має затухаючий аперіодичний характер. Якщо ці корені спряжені комплексні — перехідний процес має коливний характер;
|
|
|
Перехідний процес практично закінчується через час t = (3 ÷5)τ, де τ— стала часу кола. Для кола, що складається з елементів з параметрами R та L τ= L/R, Для кола з параметрами R та С стала часу τ = RC;
При вмиканні котушки на постійну напругу перехідний процес проходить без небезпечних стрибків струму та напруги. При вмиканні котушки на змінну напругу перехідний струм залежить від моменту вмикання і може перевищувати амплітуду усталеного після закінчення перехідного процесу струму майже удвічі. При вимиканні котушки великою індуктивністю та малим опором R з мережі живлення можливе виникнення великої напруги на виводах котушки, що призводить до іскріння комутаційних контактів і небезпечно для ізоляції котушки. Для зменшення перенапруг котушки шунтують резисторами або діодами;
При вмиканні кола R —С на постійну або змінну напругу при малих значеннях R та великих ємностях С можливе виникнення великого перехідного струму, який дорівнює і = u/R;
|
|
|
При вмиканні кола R — L — С на напругу і спряжених комплексних коренях характеристичного рівняння перехідний процес має коливний характер. Напруга, на конденсаторі може майже вдвічі перевищити постійну напругу джерела живлення;
Перехідні процеси в лінійних колах з елементами, R L, С можуть супроводжуватися великими імпульсами струмів та короткочасними підвищеннями напруги. Великі перехідні струми обтяжують роботу апаратури захисту та комутації електроустановок, а великі перехідні напруги можуть пошкодити їх ізоляцію. Тому при експлуатації електроприладів та електроустановок слід вважати на можливі негативні наслідки перехідних процесів. Для запобігання ним слід перш за все уникати частих вмикань і вимикань електроустановок з мережі. Після вимикання електротехнічних пристроїв з R —С та R — L ланцюгами слід робити паузу, достатню для того, щоби всі поля, створені індуктивними та ємнісними елементами зникли.
Список літератури
- Евдокимов Ф.Е. Общая электротехника. - М: Высшая школа, 1987. - 352 с.
- Попов В.С. Теоретическая электротехника. - М: Энергоатомиздат, 1990. - 544 с.
- Мансуров Н.Н., Попов В.С. Теоретическая электротехника. - М: Энергия, 1968. - 576 с.
- Данилов И.А., Іванов П.Т. Общая электротехника. - М: Высшая школа, 1987. - 352 с.
- Будіщев М.С. Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка. Підручник. - Львів: Афіша, 2001. - 424 с.
Дата добавления: 2015-12-20; просмотров: 18; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!