Курсовые
Черчение

Теплоэнергетика

Электротехника
Карта

 


Методы расчета нелинейных электрических цепей переменного тока

Используются различные методы расчета. Мы рассмотрим следующие:

Графический метод расчета, основанный на использовании нелинейных характеристик для мгновенных значений величин.

Аналитический метод, основанный на использовании нелинейных характеристик для мгновенных значений величин при кусочно-линейной аппроксимации.

Аналитический метод, основанный на использовании нелинейных характеристик для действующих значений величин.

Графический или аналитический метод расчета по первым гармоникам токов и напряжений (метод гармонического баланса).

Итерационный метод.

Параллельный колебательный контур при последовательной схеме замещения элементов

При практическом использовании более удобной является эквивалентная схема (15.1, в), в которой индуктивная катушка представлена последовательной схемой замещения.

Комплексное входное сопротивление параллельного колебательного контура, в соответствии с рис. 15.1, равно:

 (15.18)

Ограничимся, случаем, когда частота внешнего воздействия близка к резонансной и элементы контура имеют высокую добротность (pL >> R). Тогда выражение (15.18) можно преобразовать:>

 (15.19)

Здесь  - характеристическое сопротивление последовательного колебательного контура, составленного из тех же элементов, что и рассматриваемый параллельный колебательный контур.

Лабораторные работы

Исследование линейной электрической цепи постоянного тока Цель работы: Закрепить на практике важнейшие положения теории цепей постоянного тока.

На резонансной частоте мнимая составляющая комплексного входного сопротивления контура должна быть равна нулю, что возможно только тогда, когда знаменателя выражения (15.19) нулю:

L – 1/C = 0. (15.20)>

Из выражения (3.82) следует, что условие резонанса токов в параллельном колебательном контуре, при высокой добротности элементов, имеет такой же вид, как напряжений последовательном и, следовательно, частота совпадает с резонансной частотой последовательного колебательного контура, составленного из тех элементов:

 (15.20)

На резонансной частоте

- входное сопротивление контура (резонансное сопротивление) имеет чисто резистивный характер и равно:

Z(0) = 2/R;

действующие значения токов ветвей контура одинаковы:

IС = IL = U ;

где U — действующее значение напряжения на контуре;

- добротность определяется тем же выражением, что и последовательного контура, составленного из тех элементов:

 (15.22)

Зависимость комплексного входного сопротивления параллельного колебательного контура от частоты определяется обобщенными АЧХ и ФЧХ входной проводимости последовательного составленного из тех же элементов, что рассматриваемый параллельный контур.

Применение последовательных схем замещения элементов позволяет получать более удобные выражения для добротности и резонансного сопротивления параллельного колебательного контура, не содержащие частотно-зависимых членов.

Полоснозаграждающие фильтры (ПЗФ)

Схемы представлены на рис. 9.12а и 9.12б. Элементы также подбираются таким образом, чтобы выполнялось условие L1C1=L2C2.  Однако продольные ветви всегда представлены параллельными резонансными контурами. Примерные графики зависимостей А(w) и В(w) представлены на рис. 9.13, причём w0=.

 

 

 

 

9.3. Понятие об электрических фильтрах типа М

Электрические фильтры типа К имеют тот недостаток, что для получения большой крутизны роста А(w) в области затухания необходимо применять соединение многих звеньев. Кроме того, характеристические сопротивления этих фильтров сильно меняются в полосе пропускания, что приводит к усложнению условий согласования, а при согласовании сопротивлений нагрузки и источника только при одной частоте – и к появлению затухания в области пропускания. Фильтры типа М не обладают этими недостатками. Это достигается введением дополнительных реактивных элементов в поперечные и продольные ветви фильтров и получением нужных резонансных явлений. Расчёт параметров этих элементов выполняется с использованием задаваемого коэффициента М.

Для расчёта операторным методом предлагается следующий порядок расчёта:

 - изображается операторная схема замещения заданной электрической цепи в режиме после коммутации. Значение iL (0+) и uC (0+) взяты из предыдущего расчёта;

 - к операторной схеме применяется любой из известных методов расчёта сложной резистивной цепи (метод, основанный на законах Кирхгоффа, метод контурных токов или метод узловых потенциалов) и определяется изображение по Лапласу искомой величины (I (p) или U(р));

 - к полученному выражения применяется теорема разложения и получается зависимость от времени реакции цепи i(t) или u(t).

СХЕМЫ ЦЕПИ.

Рис. П.1.

Рис. П.2.

Рис. П.3.

Рис. П.4.

Рис. П.5.

Рис. П.6.

 

Рис. П.7.

 

Рис. П.8.

 

Рис. П.9.

 


Рис. П.10.

Следует различать понятия пассивного (активного) N-полюсника и пассивной (активной) электрической цепи. Электрическая цепь будет активной, если в нее входит хотя бы один активный двухполюсник, или N-полюсник, и пассивной в противном случае. Цепь всегда будет активной, если она содержит активные компоненты, например транзисторы, электронные лампы, операционные усилители, или те или иные генераторы. Если величины R, L, C не зависят от электрического режима (от протекающих в них токах или приложенных напряжений) и остаются постоянными во времени, т. е. R, L, C = const, то элементы называются линейными. Соответственно и РТУ, содержащие только такие элементы, называются линейными. Процессы в линейных электрических цепях описываются линейными дифференциальными или алгебраическими уравнениями с постоянными коэффициентами.


Вам нравятся Спасская башня где купить билет, подскажет специализированный сайт.

Инженерная графика

 

Начертательная геометрия
Теория цепей
Сопромат
Лабораторные работы
Электротехника
Математика