ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.05.2025
Просмотров: 768
Скачиваний: 1
15.
Переходные процессы в длинных линиях.
i1 t i 0,t ; u1 t u 0,t i2 t i l,t ; u2 t u l,t
u x,t uпр x,t uобр x,t
i x,t i |
x,t |
i |
x,t |
uпр x,t |
uобр x,t |
||||||||||||||
пр |
обр |
zв |
zв |
||||||||||||||||
x |
|||||||||||||||||||
uпр x,t uпр t |
|||||||||||||||||||
v |
|||||||||||||||||||
u |
x,t |
u |
t |
x |
|||||||||||||||
обр |
обр |
||||||||||||||||||
v |
|||||||||||||||||||
vср |
1 |
zв |
L0 |
||||||||||||||||
C0 |
|||||||||||||||||||
L0C0 |
|||||||||||||||||||
Линия без потерь является неискажающей.
Расчет напряжения прямой волны линии без потерь при включении источника напряжения в начале линии.
Рассмотрим случай, когда источник имеет активное сопротивление, отличное от нуля.
При подключении источника в начале линии будет только прямая волна в следующих случаях:
а). Отсутствует обратная волна (когда линия нагружена на согласованное сопротивление zН zВ rН или линия бесконечной длины).
б). В промежутке времени 0 t 2t |
, |
t |
l |
- время задержки, то есть обратная волна не дойдет |
||||||||||||
З |
З |
v |
||||||||||||||
до начала линии. |
||||||||||||||||
Тогда |
||||||||||||||||
uпр x,t Zв iпр x,t |
||||||||||||||||
i |
t |
i |
0,t |
|||||||||||||
1.пр |
пр |
u1.пр |
t zв |
i1.пр t |
||||||||||||
u1.пр t uпр 0,t |
||||||||||||||||
Нарисуем схему замещения в сосредоточенных параметрах для расчета u1.пр t |
и i1.пр t . |
|||||||||||||||
Пусть e t E 1 t .
Линия до включения не заряжена, то есть нулевые начальные условия при подключении постоянного источника к линии:
u1.пр t uпр 0, t E |
ZВ |
U0 |
u |
x, t u |
t |
x |
||
пр |
||||||||
zВ rвн |
1.пр |
|||||||
v |
||||||||
i1.пр t iпр 0,t E |
1 |
u1.пр |
U0 |
x |
|||||
iпр x, t i1.пр t |
|||||||||
zВ |
rвн |
zВ |
zВ |
||||||
v |
|||||||||
Распределение напряжения по линии.
0 t tЗ Распределени е токов аналогичное.
Расчет напряжения и тока в конце линии.
Для любой точки длинной линии в том числе и x l : |
||||||||||||
i i |
i |
uпр |
uобр |
|||||||||
пр |
обр |
zв |
zв |
|||||||||
u |
пр |
u |
z |
в |
i |
|||||||
обр |
||||||||||||
uпр |
uобр |
u |
||||||||||
2uпр u zв i |
||||||||||||
2uпр zв i u |
1 ; x l |
|||||||||||
uпр l,t u2.пр |
||||||||||||
u l,t u |
2 |
|||||||||||
1 2u2.пр u2 zв i2 |
2 |
|||||||||||
i l,t |
i2 |
|||||||||||
Так как u2.пр |
не зависит от u2 и i2 , то линии с прямой волной можно заменить для tЗ t 3tЗ |
|||||||||||
следующей схемой замещения в сосредоточенных параметрах относительно зажимов 2 и 2 .
u2.пр t uпр l,t u0 1 t tЗ
tЗ vl - время, за которая прямая волна дойдет до конца линии.
Пусть в конце линии чисто активная нагрузка. Тогда:
2u2.пр 2u0 1 t tЗ u2 rН i2
i2 |
2u2.пр |
2u |
0 |
1 t tЗ |
|||||||||||
zВ rН |
zВ rН |
||||||||||||||
2u2.пр rН |
2u r |
1 t t |
|||||||||||||
u |
0 Н |
||||||||||||||
2 |
zВ |
rН |
zВ rН |
З |
|||||||||||
Полученные выражения справедливы (в общем случае) для интервала времени, когда обратная волна, отраженная от нагрузки, дойдет до начала линии, отразится и опять дойдет до конца линии:
tЗ t 3tЗ .
а). rН zВ
u2 u0 1 t tЗ
i |
u0 |
1 t t |
i 1 t t |
|||||
З |
З |
|||||||
2 |
zВ |
0 |
||||||
u2 |
u2.пр |
|||||||
i2 |
i2.пр |
|||||||
б). rН zВ |
rН 2zВ |
|||||||
u2 43 u0 1 t tЗ
i2 23 i0 1 t tЗ
u2 |
u2.пр |
|||||
i2 |
i2.пр |
|||||
в). rН zВ |
z |
В |
||||
rН |
||||||
2 |
||||||
u2 23 u0 1 t tЗ
i2 43 i0 1 t tЗ
u2 u2.пр
i2 |
i2.пр |
||
г). |
rН |
||
u2 2u0 1 t tЗ |
i2 0 |
||
д). rН 0 |
|||
u2 0 |
i2 2i0 1 t tЗ |
||
Расчет напряжения и тока обратной волны в конце линии.