ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 03.05.2025

Просмотров: 768

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

x

uпр x,t uпр t

v

u

x,t

u

t

x

обр

обр

v

vср

1

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

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

rвн

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

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

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

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

2

u2 23 u0 1 t tЗ

i2 43 i0 1 t tЗ

u2 u2.пр

i2

i2.пр

г).

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.