Внутренние причины возникновения переходных процессов

Физические причины возникновения переходных процессов вскрываются законами коммутации.

1. Старому установившемуся режиму соответствовал определенный запас энергии в электрических и магнитных полях реактивных элементов и . В новом установившемся режиме (при других установившихся токах и напряжениях) будет новый (другой) уровень энергии в магнитных и электрических полях накопителей.

2. Энергия и при коммутации мгновенно измениться не может. Если предположить возможность такого изменения, то это будет означать, что в момент коммутации развивается мощность . Ни один реальный источник не в состоянии выдать такую мощность.

Таким образом, новый энергетический уровень (новый установившийся режим) наступает cпустя некоторое время после осуществления коммутации вследствие непрерывности функции . В течение этого времени и происходит переходный процесс. (Рис. 1.2) .

3. Следовательно, переходный процесс связан исключительно с изменением и . В цепях, состоящих только из активных сопротивлений r (в активном сопротивлении нет никакого запаса энергии) переходных процессов не будет. Сразу после мгновенной коммутации наступит новый установившийся режим. (Рис. 1.3.)

    Рис. 1.2

 

Рис. 1.3 5. Законы коммутации  

 

Первый закон коммутации   ; но: , значит:  
 

Ток в индуктивности в момент коммутации мгновенно измениться не может. В первый момент после коммутации он равен току в последний момент до её существования.

Функция всегда непрерывна.

Пример:

  Рис. 1.4

 

    Рис. 1.6

До коммутации ток поступает в индуктивность от источника. В момент коммутации он непрерывен.

После отключения источника, ток существует за счет ранее накопленной энергии . Он затухает до нуля, когда вся эта энергия израсходуется на тепловые потери.

Напряжение на индуктивности в момент коммутации претерпевает разрыв.

Поскольку , то непрерывной является также функция потокосцепления:

.

Второй закон коммутации   ; но: , значит:  
 

Напряжение на емкости в момент коммутации мгновенно измениться не может. В первый момент после коммутации оно равно напряжению в последний момент до её существования.

Функция всегда непрерывна.

Пример:

    Рис. 1.5

 

      Рис. 1.7  

Пока источник питания был отключен, емкость не была заряжена, т.е.:

.

В момент коммутации по второму закону Кирхгофа напряжение .

Значит, ток делает скачек.

В новом установившемся режиме емкость не пропускает постоянный ток и воспринимает на себя все напряжение источника.

Поскольку , то непрерывной является также функция заряда:

.

 

Поведение всех других функций кроме тока и напряжения в момент коммутации может быть различным, и определение их начальных значений требует специального расчета.








Дата добавления: 2018-09-24; просмотров: 438;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.008 сек.