Михаил Хворостяненко, Елена Аллагулова
Донецк
Донецкий Национальный Технический Университет
Науч. рук.: Алексеев Е.Р.
Аннотация
Данная работа показывает возможность моделирования переходных процессов, как наиболее значимых в различных режимах работы электрической аппаратуры, при коммутации электрических RLC цепей.
Под переходными процессами понимают процессы перехода от одного установившегося режима работы электрической цепи (обычно длительного) к другому (также длительному), чем-либо отличающегося от предыдущего, например величиной амплитуды, фазой, формой или частотой, действующей в схеме э. д. с, значениями параметров схемы и вследствие изменения конфигурации цепи.
Рисунок 1. Схема переходного процесса
Как простой пример наиболее частой операции, переходные процессы происходят при коммутации цепей (рисунок 1). Поведение цепи во время переходного процесса важно знать по ряду причин. Кому-то нужно знать время достижения током или напряжением величины, необходимой для получения желаемого эффекта. Не редко это время нужно регулировать так, чтобы некоторые события происходили в определенной последовательности. Кто-то может интересоваться возможностью разрушительных эффектов ненормально высоких напряжений и токов во время переходного процесса и средствами их предотвращения.
На протяжении переходного процесса электрическая цепь может быть описана системой динамических уравнений, которая может быть сведена относительно одной электрической величины (некоторого тока или напряжения) к дифференциальному уравнению n-ого порядка, причём его порядок определяется количеством накопителей энергии (к ним относятся индуктивности и ёмкости). Возникающее дифференциальное уравнение является линейным, неоднородным с постоянными коэффициентами.
Но это довольно трудоёмко и требует специальных знаний в области энергетики. Легко и наглядно это можно реализовать при помощи приложения Scilab Scicos. Будем рассматривать переходный процесс на примере RLC цепи при её коммутации (рисунок 2).
Рисунок 2. Схема переходного процесса в Scicos
Выводы: в работе рассмотрены вопросы моделирования переходных процессов LRC цепей, определена значимость этих процессов.