EE „Colegiul Politehnic Minsk Stat“
Fundamentele teoretice de Inginerie Electrică
Ghid pentru studiul teoretic
fire „ale regimurilor tranzitorii în circuitele electrice
Pentru studenții de specialități
Instalarea și întreținerea echipamentelor electrice "
electrice de transport urban "
Liniile directoare revizuite și a recomandat pentru punerea în aplicare a procesului de învățământ la ședința comisiei discipline electrice
Președinte al Comisiei T.S.Shmakova ciclic
Tranzitorii în circuitele electrice
Transients într-un circuit electric - un proces solenoid-TION, care are loc în circuitul electric în timpul tranziției de la starea de echilibru od-TION (executată) mod la altul. Obosit-SteadyState (constrâns) se numește modul de TION de circuit electric, în care tensiunea și curenții din circuit pentru o lungă perioadă de timp rămân neschimbate.
Un astfel de mod este setat într-un circuit electric cu surse de acțiune prelungite ale CEM constante sau variabile la parametrii constanți ai lanțului de R, L și C.
Circuitul de comutare tranzitoriu este cauzat. Comutarea este procesul de închidere sau deschidere a întrerupătoarelor sau comutatoare. Tranzitoriu poate fi cauzat măsurabilă parametri neniem circuit R, L sau S.
Procesul de tranziție se bazează pe două legi de comutare:
1) curentul în inductor nu se poate schimba brusc;
2) tensiunea pe capacitate nu se poate schimba brusc.
.. De fapt, în cazul în care curentul în inductanță L variază în salturi kohmi, adică, instantaneu, forța electromotoare auto-inducție devine infinit eL-infinit de mare (când tkom = 0):
În circuitele reale ale CEM autoindusă pot avea valori numai „co-finit.
.. Dacă circuitul capacitanță C cu tensiunea la plăcile sale etsya schimba discontinuă, adică, instantaneu, devine infinit de mare încărcare (sau descărcare) curent (la tkom = 0):
Curentul în circuitele electrice pot avea numai finit ZNA-cheniya.
Procesul de tranziție este de procese rapide, a căror durată este de obicei câteva zecimi, sutimi sau chiar o milionime de secundă și relativ rar - secunde sau chiar zeci de secunde.
Astfel, un circuit mod stare staționară separate una de alta printr-un interval de timp în care există o tranziție treptată de la vechea la noua stare a circuitului.
Procesul de tranziție în circuite liniare pot fi considerate ca fiind o suprapunere a două procese:
1) noua stare de echilibru, care are loc după trecerea;
2) proces liber, care oferă o tranziție de la fostul circuit la noua stare de echilibru starea de echilibru.
Astfel, curentul I în circuit în timpul procesului de tranziție poate fi reprezentat ca suma două curente: un nou echilibru și liber ISV IV. apărute după trecerea:
În mod similar, tensiunea în timpul tranzitoriu este egală
Ca urmare a modificărilor tranzitorii apar curent, tensiune, fază, frecvență, etc.
Studiul de fenomene tranzitorii este foarte importantă, deoarece permite identificarea posibila supratensiune-TION în secțiuni separate ale lanțului, care pot fi periculoase pentru o instalație de izolator-TION permite identificarea unor posibile aruncări curenți ve masca, care este de zeci de ori mai mare decât de echilibru. Studiul relevă situațiile tranzitorii care apar în circuitele electrice la scurtcircuit, brusc pornirea și oprirea de întrerupătoare de circuit și a altor Regis, vom lucra cu lanț.
Conectarea bobinei la o sursă de tensiune constantă
În cazul în inductor (RL), conectat la o sursă de tensiune constantă U (circuitarea cheie K), curentul I într-o (fig. 1a) cu catenă liniară va crește de la (o tranziție la început) zero la o valoare la starea de echilibru
De echilibru, t. E. Constant, curentul i nu induce o auto-inducție electromotoare-ka carcasă, astfel încât reactanța inductivă în starea de echilibru cu condiția (3) este absent.
Aceasta induce un curent i crescând în inductor L bobina de inductanță electromotoare
Prin urmare, pentru orice moment al tranziției pro-Cesiunea a doua lege a lui Kirchhoff poate fi scris
Împărțind ecuația (20.4) pe R, a fost preparat
În ecuația (20.5) U / R = I - stabilit în procesul de tranziție târzie a curentului (ly).
Raportul dintre L / R are dimensiunea timpului ([L / R] = H / ohm · s = ohmi / ohm = c) este notat cu # 964; (tau), și se numește timp constant RL-lanț, adică ..
Apoi, (20,5), se poate scrie
Dacă această ecuație este integrată, pre-Sec dusuri variabile (curente și de timp), și apoi spotentsirovat, expresia semi-cpm
unde e - baza logaritmilor naturali (e = 2,71); I - obosit ondulată curent (IV); (-Ie - t / # 964; L) - fără curent (ISV), deoarece i = iy + ISV,
Astfel, o ecuație care determină curent plumb-rang în circuit cu un proces de inductanță / orice moment de tranziție de RL circuit la conectarea bobinei de inducție real getică la o sursă de tensiune constantă U, înregistrarea etsya ca
Folosind apendicele 9, expresia (10) poate determina, dar că în timpul timpul t = circuitul xL crește curent la 0,63I. dar pentru timpul t = 4,6xL - la 0,99I. t. e. la 99%, la starea de echilibru curent I.
Teoretic, procesul de tranziție este infinit de lungă. Practic proces tranzitoriu în circuitul în cauză este considerată completă atunci când curentul I este crescut la 99% gură-novivshegosya I. curent
După cum vom vedea, mai xl, cu cât durează t procesul de re-tranziție.
Astfel, se determină viteza procesului de tranziție sau un timp de durată constantă xL.
În dat EMF autoindusă, lanțuri, cauzate de actuala sa-Bodnya / comunicare. Acesta este dat de
Astfel, EMF autoindusă în RL care este conectat lant la o sursă de tensiune constantă U, va scădea. Astfel, în timpul t = # 964; L, în funcție de forța de auto-inducție electromotoare (20,11) calificare-shitsya la 0,37U și timpul t = 4,6 # 964; L - până la 0,01 U, adică la 1 .. % yannogo U. tensiune constantă
Creșterea bobinele actuale și reducerea autoinduse CEM la conectarea bobinei la sursa de tensiune cu o diagramă constantă U-niem prezentat în Fig. 20.1b.