Коммутации конденсатор

В электрических цепях, содержащих в общем случае рези-стивный, индуктивный и емкостный элементы, переходный процесс возникает при включении, выключении и изменении параметров цепи. Такие действия в общем случае называют коммутацией электрической цепи или просто коммутацией. После коммутации изменяется энергия индуктивного WL=I2L/2 и емкостного Wc--CU2/2 элементов. Поскольку энергия мгновенно изменяться не мож:ет, следовательно, не может изменяться мгновенно ток в индуктивности и напряжение на емкости. Из этого вытекают два важных положения (их называют законами коммутации), без знания которых невозможно рассчитывать и анализировать переходные процессы в электрических цепях.

После размыкания ключа /С ток в индуктивной катушке в первый момент времени остается неизменным. Он замыкается через резистор rlt поэтому ток в нем в момент коммутации изменяется скачком и становится равным /„. При этом, как видно из 8.13, направление тока в резисторе гх изменяется на противоположное.

менные диаграммы напряжении которой показаны на 10.5, б. Напряжение на нагрузке в течение интервала коммутации изменяется менее чем на 2 В.

В момент коммутации изменяется емкость, поэтому напряжения на зажимах конденсаторов могут изменяться скачками. До коммутации q (0~) = Сги. После коммутации q (0+) = (Сх + С2) «с (0+). Следовательно, Cj U = (Cj-f С2) ис (0+),

Так как в момент коммутации изменяется индуктивность контура, ток может изменяться скачком.

видах коммутации изменяется плотность тока на сбегающем и набегающем краях щетки?

Из этого примера видно, что в секции под каждой щеткой ток за время коммутации изменяется на различную величину. Кроме того, в каждой секции изменение тока неодинаково, так как разные секции начинают коммутировать в разное время.

При вращении якоря машины секции (витки) обмотки переходят из одной параллельной ветви в другую. При этом в них изменяется направление тока. Процесс перехода секции из одной параллельной ветви в другую называется коммутацией. При коммутации изменяется ток в коммутируемых секциях, а ток в параллельных ветвях и поле якоря, создаваемое токами якоря, практически не изменяются. Амплитуда пульсаций тока в параллельных ветвях зависит от числа секций обмотки якоря, включенных последовательно и составляющих параллельные ветви обмотки якоря, и числа секций, находящихся в коммутации.

оказалась бы равной бесконечности, а источников с бесконечной мощностью в природе не существует. .^/В электрических цепях, содержащих в общем случае рези-стивный, индуктивный и емкостный элементы, переходный процесс возникает при включении, выключении и изменении параметров цепи. Такие действия в общем случае называют коммутацией электрической цепи или просто коммутацией. После коммутации изменяется энергия индуктивного WL=I2L/2 и емкостного Wc = CU2/2 элементов. Поскольку энергия мгновенно изменяться не может, следовательно, не может изменяться мгновенно ток в индуктивности и напряжение на емкости. Из этого вытекают два важных положения (их называют законами коммутации), без знания которых невозможно рассчитывать и анализировать переходные процессы в электрических цепях.

Этого недостатка лишена схема последовательного ШИП с резонансной коммутацией ( 5.33, а), временные диаграммы напряжений которой показаны на 5.33,6. Напряжение на нагрузке в течение интервала коммутации изменяется менее чем на 2 В.

4) Особенности коммутации трехфазных коллекторных двигателей. При вращении ротора трехфазного коллекторного двигателя секции его якорной обмотки переходят из одних фаз в другие. Во время такого перехода они замыкаются щетками накоротко и ток в них изменяется на разность мгновенных значений токов в соседних фазах. В двигателе Шраге—Рихтера, имеющем двойной комплект щеток, секция переходит во время коммутации из зоны, занятой фазой, к обесточенной зоне (или наоборот) и ток в ней изменяется на мгновенный ток в рассматриваемой фазе. Таким образом, в общем случае ток во время коммутации изменяется на мгновенный ток через рассматриваемую щетку. Вследствие

Для определения постоянной интегрирования А воспользуемся вторым законом коммутации. Так как до коммутации конденсатор не был заряжен и напряжение на нем было равно нулю, то в первый момент после замыкания ключа при t = 0 напряжение ис, сохраняясь неизменным, будет также равно нулю. Подставляя это начальное условие в уравнение (8.23):

Постоянная времени т = /?С = 0,01 с. Постоянную интегрирования А определяем из начальных условий с помощью второго закэна коммутации. До коммутации конденсатор не был заряжен и напряжение на нем было равно нулю. Следовательно, в первый момент после замыкания выключателя напряжение иСпеР(0+) также будет равно нулю. Подставив это начальное условие в уравнение (1), найдем, что Е-\-А = 0, т. е. А — — Е. Окончательно имеем испе, = = Е— ?е-'А = ?(1— е-'*) = 220(1— е-'/0'01) В.

Решение. Составим послекоммутационную операторную схему ( 8.32), имея в виду, что начальные условия ненулевые. Внутренняя ЭДС ис(0)/р позволяет учесть, что до коммутации конденсатор был заряжен до напряжения ис(0) током ('г, поэтому она направлена ветре ч но ток у /2(р). Узел 0 схемы заземлим. Потенциал узла / обозначим q/i(p) и определим ею по методу узловых потенциалов:

При параллельной коммутации конденсатор через замыкающий ключ подключается либо параллельно силовому тиристору ( 9.3, а), либо параллельно нагрузке ( 9.3,6). При подключении конденсатора

На 9.5, о приведена более совершенная практическая схема импульсного преобразователя постоянного напряжения, в которой при коммутации конденсатор подключается параллельно силовому тиристору Ус, В узел коммутации входят коммутирующий KOHfleficarop С„, коммутирующий тиристор Ve и цепь для колебательного перезаряда конденсатора LK, VI.

В цепи до коммутации конденсатор был заряжен до напряжения U о, поэтому мс(О-) = мс(0) = U0 и при t = О

Рассмотрим апериодическую разрядку конденсатора. Если ключ К на 6.9 переключить из положения а в положение Ь, то образуется накоротко замкнутый контур rLC, в котором до коммутации конденсатор заряжен до напряжения источника U0. После коммутации в замкнутом контуре гИ протекает свободный процесс, который, согласно второму закону Knpxi офа, описывается однородным уравнением

Решение. Составим послекоммута-ционную операторную схему ( 8.32), имея в виду, что начальные условия ненулевые. Внутренняя э.д.с. ис (0)/р позволяет 8.32 учесть, что до коммутации конденсатор был

ного токов в контуре коммутации (конденсатор и два тиристора).

Совместное решение уравнений (10.2) и (10.3) позволяет составить дифференциальное уравнение тока i или напряжения ыс. В рассматриваемой цепи с конденсатором целесообразно сохранить в общем уравнении напряжение ис, так как изменение его в переходном процессе подчиняется второму закону коммутации.

Для определения постоянной интегрирования А воспользуемся вторым законом коммутации. В момент, предшествующий коммутации, конденсатор не был заряжен и напряжение на нем равно нулю. Следовательно, в первый момент после замыкания ключа при t = 0 напряжение ис, сохраняясь неизменным, будет также равно нулю: