Главная  Электрическая энергия в отраслях промышленности 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 [ 183 ] 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

ЛИИ возйикает обратная волна, движущаяся от конца линии к ее началу.

Напряжение и ток этой волны могут быть легко рассчитаны при помощи уравнений, составленнргх по закону Ома для волны II для сопротивления нагрузки:

об - 2tto6; - о + об - (f пр ~ fоб) н = - обн,

об

гс + ги

to6 = -

(19-16)

На рис. 19-3 показаны прямоугольные волны напряжения и тока, возникающие в этом случае.

Отключение источника. При отключении линии от источника питания в ней также возникают волны.

Пусть в линии с сопротивлением нагрузки Гц установится ток /, == и^/г^. Если в момент t = О отключить источник энергии (рис. 19-4), то ток в начале линии мгновенно спадет до нуля и возникнет волна с напряжением и током

Unp--=-hic; t p = -/н- (19-17)

в результате наложения этой волны на предшествующий ре- о

пр

Рис. 19-4.

а напряжение и = tli

Если ток нагрузки меньше зарядного тока / при включении линии к источнику постоянного напряжения / = т. е. / < UjZc, то напряжение и ~ - zj будет положительно и на пройденном волной участке сохранится после отключения некоторая доля напряжения того же направления (рис. 19-4). Если же /ц > Uz, то линия

.на участке, пройденном вол-р Уо-

kiS-

пои, зарядится в противоположном направлении.

Отключение приемника. При отключении приемника (рис. 19-5) в линии возникает такая же волна, как и при отключении источника. Разница заключается только в том, что эта волна имеет противоположный знак и распро-j:TpaHHeTC5i в обратном на-

Рис. 19-5.

правлении.



в результате наложения этой волны на предшеству ющий реж к в линии /н + to6 = О, а напряжение н = t/j, + и^д = (j ~l J! (рис. 19-5). г,/

При отключении приемника обратная волна вызывает повыше ние напряжения в линии, которое тем больше, чем больше волновое сопротивление линии. В случае отключения приемника от

воздушных линий перенапряжения могут быть весьма значительными.

При помощи аналогичных рассуждений могут быть найдены волны, возникающие в более сложных случаях.


и и.

UoS---

-1

--Unp

\-=1 1

np

Рис. 19-6.

Пример 19-1. Найти волны возникающие при подключении в произвольной точке нагруженной линии дополнительного приемника с сопротивлением /-д (рис. 19-6).

Решение. При подключении приемника справа и слева от места подключения пойдут волны с равными значениями напряжений

и токов: = Uo5, Ток в сопротивлении /-д равен сумж токов обеих волн и по закону Кирхюфа

(д = - 2(пр = - 2(og,

а напряжение на /-д равно сум\4е и напряжения этих волн:

Ид = д'д = н + пр-Учитывая, что ц„р = г^Гпр, из выражений для (д и Цд получаем:

= об =

2/-д + г,

На рис. 19-6 показано распределение тока и напряжения в линии после подключения дополнительного приемника. Справа от места включения ток ( р складывается с током / , и так как ( ц О, го суммарный ток меньше /ц. Слева от места включения ток (д направлен противогюложно гоку /ц, г. е. вычитается из тока / , и так как (gg < О, то суммарный ток больше / . Напряжение ц р справа и ug слева складываются с U, и так как р = Ugg < О, то напряжение на линии уменьшается.

Полученные волны тока и напряжения можно рассматривать как результат наложения на предшествующий режим токов и напряжений, получающихся при подключении к незаряженной линии источника с э. д. с. Е = и„ и внутренним сопрогивлением Гд. Так как этот источник подключается одновременно к двум одинаковым линиям (справа и слева от места подключения), то при расчете напряжения волны сопротивление делится на два.

Пример 19-2. Найти волны, возни-кзюшпе-лри отключ1;,ц.,и нагруженной

и и„ -

1 н- .

линии посредине (рис. 19-7), -

Рис. 19-7.



Решение. После отключения от места размыкания пойдет прямая волна . током, равным -/ , и напряжением и^р = - zI, и обратная волна с током / J напряжением Mg = + г^ч

В результате наложения этих волн на предшествующее распределение напряжения и тока на участках слева и справа от места отключения ток умень-дается до нуля, а напряжение на участке слева от места отключения повы-дается до + zj, а справа от этого места уменьшается до (У„ - г^/н (рис. 19-7).

19-4. Общие случаи нахождения волн, возникающих при переключениях

Рассмотренные выше примеры возникновения волн могут быть при помощи принципа наложения сведены к случаю включения источника заданной э. д. с. или заданного тока в пассивную цепь. Этот метод может быть распространен на многие случаи расчета волн, возникающих при всякого рода переключениях.

пр

па

П

и- д

А


Рис. 19-8.

Если, например, к линии, в общем случае заряженной, подключается некоторый в общем случае активный двухполюсник (рис. 19-8, а), то для нахождения возникающих волн необходимо определить напряжение на разомкнутом рубильнике и рассчитать токи в схеме с сосредоточенными параметрами, изображенной На рис. 19-8, б, при нулевых начальных условиях. Так как напряжения волн в линиях / и 2 отличаются от токов постоянными множителями и Zc2, то при расчете токов в схеме с нулевыми начальными условиями обе линии могут быть заменены сосредоточенными сопротивлениями, равными и г^а, и токи, рассчитанные в этих хщрщиьлсниил, будут равны токам солп, возникающих в линиях,



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 [ 183 ] 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248

© ООО "Карат-Авто", 2001 – 2018
Разработчик – Евгений Андрианов