Emporio Armani мужские    часы

Emporio Armani мужские часы

Гуманитарные науки

У нас студенты зарабатывают деньги

 Дипломы, работы на заказ, недорого

Дипломы, работы на заказ, недорого

 Cкачать    курсовую

Cкачать курсовую

 Контрольные работы

Контрольные работы

 Репетиторы онлайн по английскому

Репетиторы онлайн по английскому

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Примеры расчета цепей Расчет цепей несинусоидального переменного тока Асинхронный двигатель Выпрямители Медоды расчета резистивных цепей Метод законов Кирхгофа Теория нелинейных цепей Расчет магнитной цепи

Примеры расчета электрических и магнитных цепей

Линия с распределенными параметрами без потерь

Для кабельных линий с распределенными параметрами, работающих на высоких частотах (линии связи), реактивные параметры значительно превосходят активные   и . При расчете режимов таких линий можно без особого ущерба для точности расчета пренебречь активными параметрами и принять их равными нулю . В таком случае линия становится идеальной или без потерь.

Волновое сопротивление линии без потерь:

  -

является чисто активным и не зависит от частоты. Бесконтактные магнитные реле на основе МУС Бесконтактное магнитное реле (БМР) представляют собой управляемый дроссель с внутренней положительной связью по току нагрузки в сочетании с обмоткой смещения и жесткой положительной обратной связи по напряжению нагрузки с сердечником с высокой прямоугольной петлей гистерезиса. Такие реле сохраняют включенное или отключенное состояние при кратковременном исчезновении питающего напряжения.

Постоянная распространения линии без потерь:

,

где

В линии без потерь отсутствует затухание сигнала , а фазовая скорость v не зависит от частоты, следовательно, линия без потерь является неискажающей.

Учитывая математические соотношения, что , и

преобразуем комплексные уравнения установившегося синусоидального режима линии:

 - при отсчете координаты х от начала линии,

 - при отсчете координаты y от конца линии,

  - входное сопротивление линии.

Режим линии без потерь определяется свойствами (параметрами) самой линии и величиной и характером нагрузки  на ее конце. Исследуем работу линии в различных режимах нагрузки.

1.Режим согласованной нагрузки: .

Учитывая, что , комплексные уравнения линии получат следующий вид:

- при отсчете координаты y от конца линии,

  - входное сопротивление линии.

В режим согласованной нагрузки напряжение u(t,y) и ток i(t,y) состоят только из падающих волн, которые распространяются от начала линии к ее концу без затухания. Действующие значения напряжения U(y) и тока I(y) не зависят от координаты у и во всех точках линии имеют одинаковые значения.

Входное сопротивление линии  равно волновому  и не зависит от длины линии. Графические диаграммы названных функций показаны на рис. 181

2.Режим холостого хода:  Комплексные уравнения режима линии получат вид:

 - при отсчете координаты y от конца линии,

   - входное сопротивление линии.

Входное сопротивление линии Z1(у), является чисто реактивным, его величина и характер зависят от длины линии.

Графические диаграммы названных функций показаны на рис. 2.

Режим линии, при котором в некоторых ее точках наблюдаются максимальные значения напряжения (тока) или пучности, а в других ее точках – нулевые значения этих величин или узлы, получил название в технике режима стоячих волн. Узлы и пучности для одной и той же величины следуют друг за другом через отрезки равные  где  - длина волны, при этом узлы одной величины совпадают с пучностями другой.

Режим стоячих волн физически можно объяснить как результат наложения падающей и наложенной волн с одинаковыми амплитудами. В точках линии, в которых мгновенные значения падающей и отраженной волн всегда совпадают, образуются пучности, а в точках, где эти значения складываются с противоположным знаком (в противофазе), образуются узлы.

 

Следует отметить, что режим стоячих волн имеет место в линии без потерь при чисто реактивной нагрузке  любой величины (). При реактивной нагрузке энергия, доставляемая падающей волной в конец линии, полностью отражается, при этом амплитуда отраженной волны равна амплитуде подающей волны. Входное сопротивление линии при реактивной нагрузке  является чисто реактивным:

  где .

3.Режим произвольной нагрузки: .

Расчет режима линии производится путем совместного решения ее комплексных уравнений и уравнений закона Ома: и . При произвольной несогласованной нагрузке в конце линии происходит частичное отражение волн, при этом амплитуды отраженных волн напряжения и тока будут меньше амплитуд падающих волн. Распределение действующих значений напряжения и тока вдоль линии будет носить волнообразный характер рис. 3, при этом максимумы и минимумы функции будут следовать друг за другом через интервал .

Степень несогласованности сопротивления нагрузки  с волновым сопротивлением линии ZC характеризуется коэффициентом стоячей волны:

В реальных условиях для согласования нагрузки с линией применяются специальные согласующие устройства.

8. Переходные процессы в линии с распределенными параметрами

В цепях с сосредоточенными параметрами переходные процессы протекают одновременно во всех направлениях цепи с одинаковой скоростью затухания.

В цепях с распределенными параметрами переходной процесс, начавшийся в какой-либо точке цепи, распространяется на остальные элементы в виде волн, которые распространяются вдоль цепи с конечной скоростью v. Эта скорость близка к скорости света км/c в воздушных линиях и v<c для кабельных линий. По мере распространения вдоль линии волна изменяет свою форму, поэтому переходной процесс в разных точках линии выглядит по-разному. Таким образом, переходной процесс в цепи с распределенными параметрами протекает в функции двух переменных – пространства и время.

В высоковольтных линиях электропередачи переходные процессы возникают при различных коммутациях, а так же от грозовых явлений в атмосфере. При переходом процессе на отдельных участках линии могут возникнуть перенапряжения, нередко приводящие к пробою изоляции, или большие токи, вызывающие механические разрушения конструкций. Умение рассчитывать эти перенапряжения и сверхтоки необходимы в инженерной практике для правильного выбора и расчета отдельных частей электроустановок.

Анализ переходных процессов в линии с распределёнными параметрами проводится на основе решения ее дифференциальных уравнений, полученных ранее:

.

Решение дифференциальных уравнений в частных производных в общем случае представляет сложную математическую задачу, решение которой выходит за рамки учебного курса ТОЭ. Поэтому здесь ограничимся рассмотрением частного случая линии без потерь, т.е. при условии , .

Дифференциальные уравнения линии без потерь получат вид:

;

.

Выполним решение этой системы дифференциальных уравнений, для чего каждое из уравнений продифференцируем сначала по переменной х, а потом по переменной t:

 

   

Совместное решение каждой пары полученных уравнений дает результат:

Введем обозначение - скорость волны, после чего уравнения примут вид:

В курсе математики уравнения данного вида получили название волновых, и им соответствует следующие решения (без вывода):

,

.

9. Расчет падающих волн в линии с распределенными параметрами при подключении ее к источнику ЭДС

Пусть линия с волновым сопротивлением  в момент t = 0 подключается к источнику ЭДС   или  с нулевыми или с ненулевыми внутренними параметрами . Источник ЭДС воспринимает линию как волновое сопротивление , поэтому эквивалентная схема цепи для расчета режима в начале линии будет иметь вид рис. 185 а, б:

Рассмотрим различные варианты форм падающих волн  в зависимости от параметров источника ЭДС.

Источник постоянной ЭДС e(t) = E с нулевыми внутренними параметрами  ( рис. 185а ).

После замыкания рубильника в момент t=0 возникнут падающие волны с прямоугольным фронтом: . Фронтом волны называется ее начальный участок. Во всех точках линии, пройденных фронтом волны, устанавливается постоянный режим (),  u(t)=E, . Для точек линии, куда фронт не дошел (), u=0 и i=0 (рис. 186). Так как формы падающих волн  и  идентичны, то на графической диаграмме рис. 186 изображена только падающая волна напряжения .

Источник синусоидальной ЭДС с нулевыми внутренними параметрами  (рис. 1а).

Напряжение и ток в начале линии после замыкания рубильника установятся мгновенно и будут равны:

.

 Фронт волны будет определяться начальной фазой  в момент времени включения t = 0;. С течением времени волны будут распространяться вдоль линии. Дли их математического выражения заменим в предыдущих уравнениях переменную t на :

,

.

Как и в предыдущем случае, решение справедливо при условии . Из решения следует, что падающие волны  и  распределяются вдоль линии по синусоидальному закону (рис. 187).

Источник постоянной ЭДС e(t)=Е с параметрами  (рис. 1б).

Напряжение и ток в начале линии после замыкания рубильнику определятся путем расчета переходного процесса в схеме замещения (рис. 1б) классическим или операторным методом:

,

где - корень характеристического уравнения.

Для математического выражения волн в линии заменим переменную t на :

.

Полученные решения справедливы при условии . Из решения следует, что падающие волны   и  изменяются во времени и пространстве по экспоненциальному закону (рис. 188а, б).

Таким образом, для расчета падающих волн в линии ,  необходимо выполнить расчет переходного процесса в схеме замещения для начала линии и в полученных выражениях заменить переменную t на .

 

 

 

 


Расчет резистивных электрических цепей Резонанс в электрических цепях