Киреев В.Р., Крухмалева В.Д., Михайлов В.И. Методические указания к лабораторным работам по 3 части курса ОТЦ. ПГАТИ, каф. ТЭЦ, Самара, 2001, -90с

1. Переходные процессы в электрических цепях и методы их расчёта.

1.1 Переходные процессы в электрических цепях

Основные понятия о переходных процессах

Под переходным процессом в общем случае понимают переход от одного устойчивого состояния системы к другому, устойчивому (стационарному) состоянию. В данном случае это понятие применяется к электрической цепи, которая может находиться в следующих состояниях:

· Состояние покоя: отключены все источники и нет запасов энергии в цепи;

· Цепь находится под действием постоянного тока и напряжения;

· Цепь находится под действием переменного (гармонического) тока и напряжения;

· Цепь находится под действием периодического тока и напряжения;

· Цепь находится под действием разных источников (смешанный режим)

В электрических цепях различают установившийся режим работы и переходной режим работы.

Установившийся - это такой режим, когда все токи и напряжения являются строго периодическими функциями времени или постоянными величинами. Энергетическое состояние цепи в этом случае можно оценить максимальными величинами запасов энергии в энергоемких элементах - индуктивностях и емкостях.

; При максимуме величины тока (напряжения) максимум энергии.

Переходным режимом работы называется режим перехода электрической цепи из одного устоявшегося состояния в другое установившееся состояние с другими запасами энергии.

Переходной процесс начинается при каком-то резком, скачкообразном изменении в электрической цепи за счет срабатывания (коммутации) так называемых коммутационных элементов или ключей. Эти элементы обычно имеют два состояния: исходное и рабочее (на схемах они изображаются в исходном состоянии).

- ключ на замыкание (в исходном состоянии разомкнут R_кл.= ∞)

- ключ на размыкание (в исходном замкнут R_кл.=0)

Реальные ключи имеют некоторое конечное значение сопротивления и конечное время срабатывания. У идеального ключа мгновенное срабатывание, т.е. t_ср.кл.=0. Технически срабатывание ключа называют коммутацией (коммутировать – это значит соединять проводники). В различной аппаратуре имеется много ключей разных видов и происходит много коммутаций. Первую коммутацию обычно принимают за начало отсчета. Обычно первая коммутация – подключение источника питания. При коммутациях токи и напряжения в цепи изменяются, при этом они могут быть как непрерывными, плавными функциями времени, так и скачкообразными.

Значения токов и напряжений в элементах цепи до коммутации называются начальными условиями или значениями. Значения токов и напряжений в момент времени, когда переходной процесс закончился, называются конечными условиями или значениями.

При исследовании переходных процессов рассматриваются следующие моменты времени:

- до коммутации t <0

- непосредственно перед коммутацией t =0_─

- в момент коммутации t =0

- непосредственно после коммутации t =0₊

- после окончания переходного процесса t ®¥

Законы коммутации