Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами

Страницы работы

Содержание работы

Санкт-Петербургский

Государственный

Политехнический Университет

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Электромеханический

Факультет

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

кафедра ТОЭ

Студенты ЭлМФфакультета

__5__ курса, группы №  __5027/11__

_____   Шарипов Равиль Тагирович,_____

______Седов Андрей Николаевич    _____

(фамилия и инициалы)

«__30__»___октября____2011 г.

(дата выполнения)

Работа принята _____________________


Расчетное задание №2.

Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами.

Задание:

Произвести расчет переходных процессов в электрической цепи, представленной на рис. 1 с помощью ЭВМ.

Параметры цепи (рис. 1):

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

..


1.  Расчет цепи до коммутации (расчет начальных условий).

Расчет начальных условий производится на основании схемы, представленной на рис.2, с помощью программы расчета установившихся режимов в цепях постоянного тока MS (метод сечений, листинг программы представлен в приложении 1). При проведении эквивалентных преобразований исходной схемы была изменена только нумерация ветвей.

NET-лист для данной цепи представлен в виде таблицы 1.

Таблица 1.

Описание конфигурации цепи (рис. 2).

№ ветви

№ узла от

№ узла к

1

2

1

3

0

0

2

2

3

3

0

0

3

4

3

1

0

1

4

4

1

10

0

0

5

1

2

1

10

0

6

1

3

5

0

0

Результаты расчета данной цепи представлены в таблице 2.

Таблица 2.

Результаты расчета цепи (рис. 2).

№ ветви в исходной цепи

№ ветви в рассчитываемой цепи

Параметр

Значение

2

1

2,25

12

2

1,00

5

3

-1,25

11

4

0,25

10

5

3,25

9

6

-0,75

2

1

6,75

12

2

3,00

5

3

-1,25

11

4

2,50

10

5

3,25

9

6

-3,75

На основании полученных данных можно определить начальные условия (нумерация исходной цепи):

;

;

;

;

;

.


2.  Расчет переходных процессов методом синтетических схем.

Расчет производится с помощью программы Transients (приведена в приложении 2) на основании схемы (рис. 1) при замкнутом положении ключа К.

Ввод конфигурации цепи в программу осуществляется с помощью NET-листа, представленного в таблице 3.

Таблица 3.

Описание конфигурации цепи после коммутации (рис. 1).

№ ветви

№ узла от

№ узла к

НУ
()

1

1

2

1

0

0

10

0

0

2

3

2

3

0

0

0

0

0

3

4

3

1

0

0,0005

0

0

-1,125

4

5

4

1

0

0,0003

0

0

-1,875

5

6

5

1

0

0

0

1

0

6

6

7

1

0

0,0002

0

0

2,5

7

7

1

0

0,002

0

0

0

-0,75

8

7

2

0

0,003

0

0

0

-2,5

9

1

5

5

0,001

0

0

0

-0,75

10

7

3

1

0

0

10

0

0

11

6

2

10

0

0

0

0

0

12

3

5

3

0

0

0

0

0

Для расчета цепи на каждом шаге интегрирования в функции Transients используется метод узловых потенциалов. Для составления синтетических схем используются -модели реактивных элементов цепи.

Алгоритм работы фукции Transients:

1)  чтение данных о конфигурации цепи;

2)  расчет шага интегрирования  и времени интегрирования ;

3)  составление матрицы соединений , матрицы проводимостей ветвей , матрицы источников тока , матрицы источников ЭДС  для синтетической схемы цепи;

4)  нахождение матрицы, обратной матрице , из выражения: ;

5)  циклический расчет синтетических схем:

a)  нахождение матрицы из выражения: ;

b)  нахождение матрицы узловых потенциалов:  ;

c)  нахождение матрицы внешних напряжений ветвей: ;

d)  нахождение матрицы внутренних напряжений: ;

e)  нахождение матрицы внутренних токов: ;

f)  нахождение матрицы внешних токов: ;

g)  формирование матрицы источников тока  для следующего цикла расчета.

Для заданной цепи шаг интегрирования .

Время интегрирования .

На основе полученных в результате данных построены графики зависимости напряжений на конденсаторах и токов в катушках индуктивности от времени (рис. 3, 4).

Рис. 3. Ток в индуктивности седьмой ветви.

Рис. 4. Ток в индуктивности восьмой ветви.

Рис. 5. Ток в индуктивности девятой ветви.

Похожие материалы

Информация о работе