Өтпелі процестер

Автор: Пользователь скрыл имя, 09 Мая 2012 в 12:17, курсовая работа

Описание работы

Электр энергиясын қолдану бізге барлық іс-әрекеттерді жақсартуға өнеркәсіпке жаңа автоматтандырылған технологиялық процестер енгізіп, жаңа қажеттіліктерде құрылған технологиялар нақты өнім түрін жылдам және жеңіл түрде тудыратын болды.Электр энергиясы өиірдің барлық салаларында соншалықты кең таралуының басты себебінің бірі─электромагниттік энергияны өте аз шығынмен алыс қашықтыққа беру және оны энергияның басқа да түрлеріне: механикалық, жарық, жылу, химиялық және т.б. түрлендіру ыңғайлы.

Содержание

I. Кіріспе
Электр тізбектері туралы жалпы мағлұмат ..........................................3
II. Негізгі бөлім
Өтпелі процестерді классикалық әдіспен есептеу.............................4-5
Өтпелі процестерді оператор әдісімен есептеу................................5-6
Өтпелі процестер .................................................................................6-7
Жұмыстық тапсырмалардың орындалуы.........................................7-13
III. Қорытынды.............................................................................................13
IV. Пайдаланған әдебиеттер тізімі..............................................................14

Скачать полностью (58.93 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

1.docx

— 63.57 Кб (Скачать)

 

Мазмұны

    1. Кіріспе

Электр тізбектері туралы жалпы мағлұмат ..........................................3

    1. Негізгі бөлім

Өтпелі процестерді классикалық  әдіспен есептеу.............................4-5

Өтпелі процестерді  оператор  әдісімен есептеу................................5-6

Өтпелі процестер .................................................................................6-7

Жұмыстық тапсырмалардың орындалуы.........................................7-13

    1. Қорытынды.............................................................................................13
    2. Пайдаланған әдебиеттер тізімі..............................................................14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе

 

   Электр  энергиясын   қолдану  бізге   барлық  іс-әрекеттерді жақсартуға   өнеркәсіпке  жаңа   автоматтандырылған   технологиялық процестер   енгізіп,  жаңа   қажеттіліктерде  құрылған   технологиялар нақты  өнім  түрін жылдам және жеңіл түрде тудыратын болды.Электр энергиясы өиірдің  барлық салаларында  соншалықты кең таралуының басты  себебінің  бірі─электромагниттік  энергияны  өте аз шығынмен алыс  қашықтыққа  беру  және  оны  энергияның  басқа  да  түрлеріне: механикалық, жарық, жылу, химиялық  және т.б. түрлендіру ыңғайлы.

 «Электротехниканың теориялық   негіздері» ─ тізбектер  мен өрістердегі  өтетін  электромагниттік   процестерді  сандық  және  сапалық жағынан  оқып  үйренуді  көрсетеді.Физика  және  жоғары математика курстарына  негізделген   бұл  курс, осы  заманғы  электротехникалық құрылымдардың  әртүрлі  кең  кластарына  қолданылатын  инженерлік есептеулер  және  талдау  әдістеріне толы. Сонымен қатар ЭТН өндіріске  қажетті   болашақ  мамандарының  электротехника  мен   радиотехникадан  ғылыми   көзқарастардың  қалыптасып   жетілуінде   аса маңызды  рөл  атқарады.

ЭТН  курсында  электрлік  және  магниттік  құбылыстарды  екі тәсілмен  сипаттап  жазу  қолданады.Оның  бірі т ізбектер  теориясы, ал екіншісі  өріс  теориясы.

Тізбектер  теориясында  нақты электротехникалық құрылымдарды жобамен идеялизацияланған схемалармен  ауыстыру қолданылады.Бұл схема  анықталуға  тиісті  кернеулер  және токтары бар тізбектің бөлік-терінен  тұрады. Инженерлік  практикада, тізбектер  теориясы  аралық токтар  арасындағы   кернеуді   есептеуге  жүгінбей-ақ, қарастырылып отырған  тізбектің  бөлігінің  ұштарының арасындағы  кернеуді тікелей дәл  анықтауға  мүмкіндік  береді.

Өтіс  теориясы  кеңістік  пен  уақыттағы  нүктеден  нүктеге  дейінгі электрлік  және магниттік  шамалардың өзгерісін  зерттейді.Ол электрлік  және  магниттік  өрістердің  кернеуліктерін  электр  энергиясының сәуле  шығарумен,көлемдік  зарядтың  таралуы,токтардың  тығыздықтары  және  т.б.  зерттеумен  шұғылданады.

Электр  тізбегі  деп  ─ электр  тогын   тудыратын  құралдар   мен обьектілер  жиыны,  ЭҚК  тогы  және  кернеуі  туралы  түсінік  көрсететін   электромагниттік  процестер.  Тұрақты  ток  тізбегін, қазіргі техникадағы   өз  бағытын  өзгертпейтін,  яғни  ЭҚК  көз  полярлығы әр  уақытта  тұрақты  тізбегін  айтамыз.

 

 

 

 

 

 

 

Өтпелі процестерді  классикалық әдіспен есептеу

 

    Электр  тізбектерінде   пассивті  немесе   активті   тармақтардың   қосылуы   және   ажыратылуы,   жеке   тізбек   бөліктерінің   қысқа  тұйықталуы,  оларды  әр -түрлі  ауыстырып   қосу,  сондай-ақ  тізбек  параметрлерінің   тосыннан   өзгеруінің   болуы   мүмкін.   Осындай өзгерістердің   салдарынан тізбекте  өтпелі процестер  пайда  болады.  Өтпелі   процесс   дегеніміз,   ол  электр   тізбегіндегі  жұмыс   тәртіптерінің    бір   режимнен    басқа   режимге   ауысуы   деп   білеміз.  Тізбектегі   өтпелі   процестерді   коммутациялау   (қосу   немесе ажырату)  арқылы  шақырады. Әдетте  өтпелі  процесс  аса тез  өтеді,  сон-да  да  болса  оны  зерттеп   білу,  меңгеру  өте қажет,  себебі   ол  тізбектің  жеке  бөлігіндегі  кернеудің  ұлғаюына  әкеліп, ол  құрылғы  оқшауламасы  үшін  қауіпті  болуы  да  мүмкін,  сондай-ақ  ток амплитудасының  ұлғаюына  да  әсерін  туғызады,олар орныққан периодты процестегі ток  амплитудасынан  ондаған  есе  артып  кетуі  де мүмкін.

Коммутацияның  екі  заңы  бар, соларға  анықтама  берейік:

1.Индуктивті  тармақтағы  ток  және  магнит  ағыны  коммутациялау   кезінде   тікелей   коммутацияға   дейінгі   мәніне   тең   болады  және  одан   ары  тек  сол  мәннен  бастап  өзгере  бастайды;

іL(0ַ) = іL(0+),

мұндағы,   іL(0ַ) - коммутацияға  дейінгі ток,  іL(0+) - коммутация-дан кейінгі ток.

Егер  индуктивті  ток  секірмелі  өзгереді  деп  ұйғаратын  болсақ,  онда   индуктивті   кернеу  uL = Ldi/dt   шексіздікке   тең   болар   еді.  Мысалы  индуктивтігі  бар тармаққа  тізбекке қосқан  мезгілде  онда  ток болмаса, бұл тармақтағы ток коммутациясы   мезгілінде  нольге  тең болады  да,  нольден   бастап  өзгереді.

2.Сыйымдылығы  бар   кез  келген   тармақтағы  кернеу   және  сы-йымдылықтағы   заряд   коммутациялау   кезінде   тікелей   коммута-цияға   дейінгі   мәніне   тең   де,   бұдан   былай   тек   осы   мәнінен   бастап   өзгереді.  Егер   коммутациялау  кезінде   сыйымдылығы   бар  тармақ   үшін   сыйымдылықтағы   кернеу   секірмелі  өзгереді   деп  ұйғарсақ,  ондағы  ток   і = С duC / dt  шексіздікке тең   болар еді және   кедергісі бар   тізбекке  тағы  да  Кирхгофтың   екінші  заңы  орын-далмайды.

Бұл   жағдайларды   энергетикалық   тұрғыдан   да   түсіндіруге  болады.   Индуктивтіктегі   токтың    және   сыйымдылықтағы   кер-неудің  лезде   (секірмелі)  өзгерудің   мүмкін   еместігі,  соларда   жи-налған   энергияның   ( орауыштағы   магнит   өрісінің   энергиясы  Li2/2  және  конденсатордың  электр  өрісінің  энергия-сы  Сu2C/2 тең )  секірмелі   өзгере   алмайтындығында. Шындығында   олардағы  энер-гияның   секірмелі   өзгеруі   үшін   индуктивтікте   және   сыйымды-лықта   шексіз  аса   үлкен   қуат   керек   болар   еді,  ол   мүмкін  емес,   сондықтан   ол   физикалық   мағынасын   жоғалтады.  Түзу  сызықты   тізбектердегі   өтпелі   процестерді   қарастырғанымызда   коммутация   кезінде   пайда   болатын   электр   доғасын ескермейміз,  өйткені   электр   доғаның   коммутациялауға   әсері   тимес   үшін  коммутация-лау   ұзақтығын   өтпелі   процестермен   салыстырғанда  өте   аз  деп   санаймыз.  Коммутацияның   басталу   уақытын   t=0ַ  немесе   t=0+  деп   қабылдаймыз. 

Өтпелі процестерді  оператор әдісімен есептеу


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

ю



Бөлімнің полиномының  түбірлерін есептеп: p1 = 0; p2,3 = - 59,5± j 210, мультипликативтік түрдегі полиномды жазамыз.


Кері  түрлендіруді шегермелердiң теоремасы бойынша орындаймыз.


 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

                                    Өтпелі  процестер

 

Алғашында   өтпелі   процестерді   есептеудегі   жалпы   жағдайларды   қарастырамыз.  Мысал   ретінде   тармақталмаған   R, L, C  элементтерінен   тұратын   тізбекке  е(t)  ЭҚК   көзін  қосып,  ол   үшін  Кирхгофтың   екінші   заңын   жазамыз:       

                                Ri + L di/dt + 1/C ∫ idt = e,                                (1.1)


 

 

                                                                                                                            

 

 

 

 

                 

                        

                                              1-сурет

                                 

мұндағы  і − өтпелі   ток,  коммутация   болғаннан   кейін   өтпелі  процеспен   санаспайтындай  уақытқа   жеткенде   еріксіз  (принуж-денный)   режимге  өтетін  боламыз  ( орныққан, қалыптасқан  режим).

Ri еркз + L di еркз / dt + 1/C ∫ i еркз dt = e,                                             (1.2)                         мұндағы і еркз  ─  еріксіз   ток  (орныққан режимдегі ток).(1.1)   тең-деуден  (1.2)  теңдеуді   алатын   болсақ,  сонда

                                                     іерк= і-іеркз                                                           (1.3)

Ri ерк + L di ерк  / dt + 1/C ∫ i ерк dt = 0                                                 (1.4)

немесе  uRерк + uLерк + uCерк = 0                                                              (1.4а)                     мұндағы іерк  және  uерк  ─  еркін  (свободный)   процестегі   ток   және  кернеу.

Демек,  өтпелі   прцесс  кезіндегі   ток  және   кернеу  еріксіз  және  еркін режимдеріндегі   процесс   болып   жіктеліп ,  олардың   қосын-дысына   тең   болады.

                    і = і еркз + і ерк  ;            uR = u Rеркз + u Rерк

                               uL = u Lеркз + u Lерк ;     uC = u Cеркз + u Cерк                               (1.5)

Бұл   түзу  сызықты   электр  тізбегі  үшін  беттестіру  (наложение)  принципі  болып   саналады. Физикалық   тұрғыдан   қарағанда  тізбек те   тек   өтпелі   токтар   және   кернеулер   ғана   болады,  ал   оларды  еріксіз   және   еркін   құраушыларына   жіктеу   тек   математикалық  ыңғайлы   шешім   болып   саналады.  Ол   түзу   сызықты   электр  тізбектеріндегі   өтпелі   прцестерді   есептеуді   жеңілдетеді.  Шындығында   еркін   ток,  біртектес   дифференциалдық   теңдеудің   жалпы  шешімі   болып   есептеледі,   яғни   оның   шешімі   көрсеткіш   функ-циясы  Aept   болып   саналады.  Бұл   өрнекке  А ─ тұрақты   еселеуіші  кіреді,  оның   саны   дифференциалдық   теңдеудің  дәреже  көрсеткіш  ретіне  тең.

Жұмыстық тапсырмалар 

ТАПСЫРМА 2. Бірінші текті  тізбектегі өтпелі үдерісті талдауды орындау қажет. Тізбектің схемасы 1 суретте қорытылған түрде бейнеленген. Бастапқы шарттар нольдік.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 сурет

 

Жоғарыда ұсынған әдісті қолданып, коммутация моменті және одан кейін уақыт үшін  i(t), u(t) есептеу керек. Бұл екі шаманы  0 ¸ 4t [c] уақыт интервалы үшін графиктер түрінде келтіру

2 – кесте

 

Нұсқа

E

[B]

R

[кОм]

L

[мГн]

C

[мкФ]

Анықтала-тын шамалар

1

50

 R1=R3=R4=0,1

L5=10

-

i2(t); u5(t)

2

60

 R2=R3=R5=0,2

L1=20

-

i3(t); uab(t)

3

70

R1=R3=R6=0,3

-

C4=100

i3(t); u1(t)

4

80

 R2=R3=R7=0,4

-

C1=10

i2(t); u2(t)

5

90

 R1=R3=R4=R5=0,5

L6=30

-

i1(t); ucd(t)

6

100

 R2=R3=R4=R7=0,15

L1=40

-

i1(t); u4(t)

7

110

 R1=R3=R6=R7=0,25

-

C5=200

i2(t); u7(t)

8

120

 R2=R3=R5=R6=0,35

-

C1=20

i3(t); uab(t)

9

130

 R2=R3=R7=0,45

L1=50

-

i2(t); u1(t)

10

140

 R1=R2=R3=0,55

L6=60

-

i1(t); u6(t)

11

150

 R2=R3=R7=0,125

-

C1=300

i2(t); uab(t)

12

160

 R1=R2=R3=0,225

-

C5=30

i3(t); u2(t)

13

170

 R1=R2=R3=R4=R5=0,325

L6=70

-

i1(t); ucd(t)

14

180

 R1=R2=R3=R4=R7=0,425

L5=80

-

i2(t); u5(t)

15

190

 R1=R2=R3=R4=R5=0,525

-

C6=400

u2(t); u5(t)

16

200

 R1=R2=R3=R4=R7=0,175

-

C5=40

i3(t); uab(t)

17

210

 R1=R3=R5=R6=0,275

L2=15

-

i2(t); u6(t)

18

220

 R2=R3=R4=R7=0,375

L1=25

-

i3(t); u3(t)

19

230

 R1=R2=R3=R4=0,475

-

C5=500

i3(t); u1(t)

20

240

 R2=R3=R6=R7=0,575

-

C1=50

i1(t); u7(t)

21

250

 R3=R4=R5=R6=0,6

L1=35

-

i2(t); ucd(t)

22

260

 R1=R2=R3=R4=0,65

L5=45

-

i3(t); u2(t)

23

270

 R3=R4=R5=R7=0,7

-

C2=600

i1(t); u5(t)

24

280

R1=R2=R3=R6= R7=0,8

-

C5=60

i2(t); ucd(t)

25

290

 R1=R3=R4=R7=0,9

L2=55

-

i1(t); u7(t)

26

300

 R1=R2=R3=R5=1,

L6=65

-

i3(t); u5(t)

27

310

 R1=R3=R5=R6=1,1

-

C2=700

u1(t); u6(t)

28

320

 R2=R3=R5=1,2

-

C2=70

i2(t); u4(t)

29

330

 R1=R2=R3=R7=1,3

L4=75

-

i1(t); u4(t)

30

340

 R2=R3=R5=R6=1,4

L7=85

-

i3(t); u3(t)


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Есептеу жұмыстары

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                

 

 

 

 

 

 

      

                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  Қорытынды

 

         Қорыта   келгенде,  бұл   курстық   жұмыста   классикалық  әдіспен,   операторлық әдіспен  есептеудің   маңызы   және   интегралдау   тұрақтысын анықтау   үшін   теңдеулер   құру   принциптері   баяндалған.

         Жалпы,  өтпелі   процесс   аса   тез   өтеді,  сонда   да   болса оны   зерттеп   білу,  меңгеру   өте   қажет  ,  себебі   ол   тізбектің  жеке   бөлігіндегі   кернеудің   ұлғаюына   әкеліп,   ол   құрылғы оқшауламасы   үшін   қауіпті   болуы   да   мүмкін,   сондай-ақ  ток амплитудасының   ұлғаюына   да   әсерін   туғызады,   олар   ор-ныққан   периодтып  роцестегі   ток   амплитудасынан   ондаған   есе   артып   кетуі   де   мүмкін.

          Қарастырылған   классикалық   әдісте   негізінен   дифференциалдық   теңдеулерді   шешуге  бағытталған.  Бұл   әдістің  қиындығы,   жалпы   жағдайда   бірнеше   рет   алгебралық   теңдеулер  жүйелерін   шешіп,   бастапқы   шарттылық   бойынша   интеграл  тұрақтыларын   анықтау   және  функцияның   бастапқы  мәндерін ,туындыларын   табу   болып   табылады.  Дифференциалдық  тең-деулердің   дәрежесінің   ұлғаюы   тізбектің   күрделі   болуына байланысты   болады. Ал операторлық әдісте контурлық токтар әдісін пайдалана отырып шығардым.  Ұсынылған 2 әдісті пайдалана отырып, коммутация моменті жә одан кейінгі уақыт үшін i(t), u(t) есептеп, бұл екі шаманы  0 ¸ 4t [c] уақыт интервалы үшін графиктер түрінде келтірдім.

Информация о работе Өтпелі процестер