скачать
МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электрооборудования

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №1

по курсу "ТОЭ"

на тему "Исследование переходных процессов в цепях постоянного тока с катушкой индуктивности "

стенд №

Выполнил студент

гр.ЭО-97-2 Романовский Р.Ю.

___________________________

"____"__________________1999

Принял ассистент

Середкин О.А.

___________________________

___________________________

"____"_________________ 1999

1999

Липецк 1999

Цель работы – изучить методы математического моделирования переходных процессов в электрических цепях с использованием АВМ. Изучить переходные процессы в цепях постоянного тока.

Таблица 1

№ варианта	U	R	R1	L
	В	Ом	Ом	Ом

Таблица 2

Машинные переменные				Действительные переменные
tM	UUL	UUR	Ui	t	UR	UL	i
См	Вм	Вм	Вм	С	В	В	А

Таблица 3

Машинные переменные				Действительные переменные
tM	UUL	UUR	Ui	t	UR	UL	i
См	Вм	Вм	Вм	С	В	В	А

L

U_L

t=0

U

U_R



i

Рис. 1. Схема включения электрической цепи с R L на постоянное напряжение

R_o.c.



U_вх. K₁

i




-U_L

1/L


K₃

-U_R K₂



-U_R



K₄

Рис. 2. Структурная схема моделирования переходного режима в цепи

i

t=0

U_L

U_R

L

R

U_R1

R₁

U

Рис.3. Схема отключения электрической цепи R L от постоянного напряжения

1. Замыкание цепи:

U_R+U_L=U U_L=U-U_R i=16-16e^-10t;

U_L=Li^’ или i=1/cU_Ldt U_L=80e^-10t;

U_R=iR U_R=Ri U_R=80-80e^-10t;
Расчет коэффициентов:
i_max=U/R=80/5=16 A; m_i=90/i_max=5.625 Вм/В;

U_Lmax=U=80 В; m_u=90/u=90/80=1.125 Вм/В;

U_Rmax=U=80 В; m_Ur=90/U_Rmax=90/80=1.125 Вм/В; m_t=t_n.n.m/t_n.n=10/0.5=20 см/с

t_n.n=(45)T=5L/R=0.5 с; m_Ul=90/U_Lmax=90/80=1.125 Вм/В;

K₁=m_Ul/m_u=1.125/1.125=1; K₃=1/Lm_i/m_Ul=1/0.55.625/(1.12520)=0.5;

K₂=m_Ul/m_Ur=1.125/1.125=1; K₄=Rm_Ur/m_i=1.125/5.6255=1;

В машинных переменных:
U_Ur=m_UrU_r; U_Ul=m_UlU_l;

U_i=m_ii; U_U=m_UU;

t_m=m_tt;
Определение относительной ошибки моделирования на АВМ:
=i((tk)-i_t(tk))/i(tk)100%;

={(10.2-10.07)/10.2+(14.1-13.81)/14.1+(15-15.19)/15+(15.6-15.7)/15.6+(16.3-15.89)/16.3}100%

=3.9%.
2. Размыкание цепи:
iR+Ldi/dt+iR₁=0, т.к принужденная составляющая 0, то:

i=16e^-410t;

U_R=80e^-410t;

U_R1=3200e^-410t;

U_L=-3280e^-410t;
Расчет коэффициентов:
i_max=U/R=16 А; m_i=90/i_max=90/16=5.625 Вм/В;

U_Lmax=-3280 В; m_U=90/80=1.125 Вм/В; m_t=t_n.n.max/t_n.n=10/0.012=833.3 См/с

U_Rmax=80 В; m_Ur=90/U_Rmax=90/80=1.125 Вм/В;

U_R1max=3200 В; m_Ur1=90/U_R1max=90/3200=0.028 Вм/В;

t_n.n=5L/(R₁+R)=0.012 с. m_Ul=90/U_Lmax=90/3280=0.027 Вм/В.
K₁=m_Ul/m_Ur1=0.027/0.028=0.96; K₄=m_Ur1/m_iR₁=1;

K₂=m_Ul/m_Ur=0.027/1.125=0.024; K₅=m_Ur/m_iR=1;

K₃=1/Lm_i/(m_Ulm_t)=0.5;
В машинных переменных:
U_Ur=m_UrU_r; U_Ul=m_UlU_l; t_m=m_tt;

U_i=m_ii; U_U=m_UU; U_Ur1=m_Ur1U_R1.

Определение относительной ошибки моделирования на АВМ:
=i((tk)-i_t(tk))/i(tk)100%;

=((3.15-3.138)/3.15+(0.64-0.62)/0.64+(0.13-0.12)/0.13+(0.023-0.024)/0.023+(0.0046- 0.0045)/0.0046)100%=4.8%.

t	i(t)	Ur	Ul
0	0	0	80
0,1	10,2	50,7	29,4
0,2	14,1	67	11,3
0,3	15	76	4
0,4	15,6	79	1,5
0,5	16,3	79,5	0,6

t	i(t)	i
0	16	16
0,004	3,138	3,15
0,008	0,61	0,64
0,012	0,12	0,13
0,016	0,024	0,023
0,02	0,0045	0,0046

t	i(t)	i
0	0	0
0,1	10,07	10,2
0,2	13,81	14,1
0,3	15,19	15
0,4	15,7	15,6
0,5	15,89	16,2

0	0	0
0,1	10,114	9,83
0,2	13,835	13,63
0,3	15,203	15,01
0,4	15,707	15,53
0,5	15,892	15,81
	I(t)teor	I(t)prak

0	0	0
0,1	50,57	49,6
0,2	69,173	68,4
0,3	76,017	75,1
0,4	78,535	77,7
0,5	79,461	78,9
	Urteor	Urprak

0	80	80
0,1	29,43	30,6
0,2	10,827	11,6
0,3	3,983	4,6
0,4	1,465	2,3
0,5	0,539	0,8
	Ulteor	Ulprak

Рис.2. Зависимость Ur(t)

Рис.3. Зависимость Ur1(t)

Рис.5. Зависимость Ul(t)

ЛИТЕРАТУРА

1. Зевеке Г.В. и др. Основы теории цепей. М.: Энергия, 1975. – с. 327 – 339.

2. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники, часть 1. М.: Энергия, 1978. – с. 427 – 440.

3. Василевский С.Ф. Указания к лабораторным работам на АВМ МН-7М. Решение линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами. Липецк: ЛПИ, 1977. – с. 18 – 24.
скачать