Амплитуды выходного

Ak = ±Ak — амплитуды свободных составляющих, которые отличаются от соответствующих амплитуд при включении на постоянное напряжение (13-39) множителем-----* :

Амплитуды свободных колебаний образуют знакопеременный ряд, члены которого убывают с увеличением порядкового номера k. При подстановке в (22-4) t = 0 и V (/) = 0 получается:

По данным измерений на действующих линиях электропередачи 500 кВ, среднее значение б/, может быть принято равным 30 1/с или 30/314 ж 0,01 1/рад, т. е. 0,6 за период, что соответствует уменьшению амплитуды свободных колебаний в течение периода на 45%.

Из (22-13) следует, что при отклонении угла включения от 90е амплитуды свободных колебаний с частотой coft > <о уменьшаются, причем влияние угла включения тем больше, чем выше частота. Амплитуды субгармонических колебаний, наоборот, возрастают, если включение происходит не в момент максимума э. д. с., достигая наибольшей величины при ф == 0 или 180°. Таким образом, ударный коэффициент зависит от угла включения и частот собственных колебаний. Прежде чем рассмотреть эту зависимость для схемы с продольной и поперечной компенсацией, обратимся к более простой схеме, т. е. к одночастотному колебательному контуру.

При угле включения, отличающемся от 90°, уменьшение амплитуды свободных колебаний приводит, как правило, к уменьшению /Суд, за исключением некоторых специфических случаев (например, d)1 — 3). На 22-3, а представлены зависимости Кул от фазы включения при разных частотах, а на 22-4 — зависимость максимального ударного коэффициента от частоты. Видна резко выраженная зависимость от частоты характера кривых /Суд = / (ф) и

Различие в переходных процессах при одностороннем включении линии и отключении к. з. обусловлено тем, что в первом случае емкость линии не заряжена, т. е. вся линия имеет нулевые начальные условия, а во втором случае емкость линии заряжена до некоторого начального напряжения ( 23-2, б). Это обстоятельство уменьшает относительные амплитуды свободных колебаний при отключении к. з. по сравнению с режимом включения линии.

Наибольшие перенапряжения возникают в случае Б, когда повторное зажигание дуги происходит приблизительно через полпериода после гашения дуги. Увеличение напряжения в переходном режиме по сравнению с первым зажиганием обусловлено смещением нейтрали At/. На 24-2 видно, как изменяются напряжения в фазах Л и В при смещении нейтрали и увеличивается разность между установившимся напряжением иАВ и напряжением неповрежденной фазы UB + At/ в момент, предшествующий зажиганию дуги, что приводит к увеличению амплитуды свободных колебаний.

Величина d = 1/Q, уже упоминавшаяся выше (стр. 91), носит название затухания контура и определяет уменьшение амплитуды свободных колебаний за один период.

Если условия (9.2) выполнены, то в решении линейных уравнений, описывающих систему, появляются экспоненциальные множители с положительным показателем, свидетельствующие о возрастании амплитуды свободных колебаний. Если же \К.\ \ р < 1 (для всех частот), то свободные колебания в системе затухают. Таким образом, на основе рассмотрения процессов в усилителе с положитель-

Начальные амплитуды свободных токов, разумеется, зависят от фазы включения а. При этом оказывается, что амплитуда свободного тока низшей частоты (coi1) достигают своих наибольших значений, напротив, при a= ± тс/2. Отношение наибольшей и наименьшей возможных амплитуд свободного тока низшей частоты составляет:

Амплитуды свободных токов высших частот по знаку совпадают с амплитудой периодической слагающей тока синхронной частоты, в то время как амплитуда свободного тока низшей частоты противоположна им по знаку. При отсутствии продольной компенсации свободный ток низшей частоты вырождается в обычную апериодическую слагающую тока.

Поворотные трансформаторы (ПТ) представляют собой миниатюрные электрические машины переменного тока, поворот ротора которых сопровождается плавным изменением амплитуды выходного напряжения или его фазы по отношению к входному напряжению. При помощи таких машин могут быть решены многие алгебраические, геомет-

Выражение (22.4) для ограниченного диапазона углов поворота а ротора и при k ж 0,5 является практически линейной функцией угла поворота а и может быть записано в виде ?/вых = Ш0а. Например, при —60° < а < +60° и k = 0,54 погрешность в выработке линейной зависимости амплитуды выходного напряжения от угла поворота составляет лишь 0,06%. В схеме ЛПТ с вторичным симметрированием получаются аналогичные соотношения.

6. Для включения цепи стабилизации амплитуды выходного напряжения генератора точку m потенциометра (см. 5.9) соединяют со стоком полевого транзистора согласно 5.6.

В автогенераторе с мостом Вина усилитель должен иметь коэффициент усиления /ОгЗ. В двухкаскадном усилителе, 7.9. Схема ЯС-автоге-применяемом в данном случае, коэффици- нератора с мостом Вина на ент усиления обычно значительно боль- операционном усилителе ше трех; следовательно, форма синусоидальных колебаний может быть сильно искажена. Во избежание этого вводят дополнительно отрицательную обратную связь, которая существенно повышает стабильность работы автогенератора. Отрицательная обратная связь подается с помощью терморезистора R3 и резистора R3i. В случае увеличения амплитуды выходного напряжения автогенератора за счет изменений параметров транзисторов, напряжения питания или других причин ток через терморезистор Rs возрастает, а его сопротивление уменьшается. В результате возрастает падение напряжения на резисторе R3i и коэффициент усиления первого каскада снижается, что приводит к уменьшению амплитуды выходного напряжения автогенератора.

Принцип действия ИАЧХ основан на плавном изменении частоты измерительного генератора (генератор качающейся частоты), напряжение которого поступает на вход исследуемого четырехполюсника, и на регистрации амплитуды выходного напряжения четырехполюсника в зависимости от частоты.

Включение стабилитронов Z)t и D2 в цепь отрицательной обратной связи (см. 3.34) делает последнюю нелинейной, что позволяет ограничить амплитуду на требуемом уровне. При малых значениях напряжения 1/вых напряжение на диодах С/д меньше напряжения стабилизации С/ст ( 3.35, б), сопротивление R3 не зашунтировано диодами. Сопротивления jRt—R3 выбираются так, чтобы коэффициент усиления в этом случае ЛГ=1+(Л2 + ^з)/^1 был больше 3, вследствие чего амплитуды выходного напряжения и пропорционального ему напряжения на диодах ?7Д возрастают. При достижении напряжением С/д амплитудного значения, равного напряжению стабилизации С/ст, и соответствующего ему амплитудного значения С/вых тот или иной диод открывается и пара стабилитронов шунтирует сопротивление R3. Вследствие этого 100

Для оценки нелинейных искажений можно воспользоваться амплитудной характеристикой усилителя ( 3.4), представляющей собой зависимость амплитуды выходного напряжения [7ВЫХ от амплитудного значения входного сигнала t/BX неизменной частоты. При небольших С/вх амплитудная характеристика практически линейна. Угол ее - наклона определяется коэффициентом усиления на данной частоте. Изменения угла наклона при больших С/вх указывают на появление искажения формы сигнала.

шающем ?/Bxmax, нелинейный элемент усилителя (например, транзистор) работает на нелинейных участках характеристик, что обусловливает ограничение амплитуды выходного сигнала и искажение его формы.

Как входное, так и выходное напряжения могут симметрично изменяться относительно нуля (быть биполярными), как это видно из передаточной характеристики ОУ 1/вых =/(?/вх) ( 4.33, б). При заземленном неинвертирующем входе, как показано на 4.33, а, передача сигнала на выход усилителя осуществляется с инвертированием фазы входного сигнала (передаточная характеристика /). В случае заземления инвертирующего входа фаза усиливаемого сигнала в процессе усиления не изменяется (передаточная характеристика 2). Выходное напряжение снимается относительно средней точки источников питания (корпуса). Если (Увх = 0, то t/Bb!X = 0, что отражает условие баланса ОУ. При отсутствии внешних цепей обратных связей, как в данном случае, наклон передаточных характеристик At/вых/АС/вх определяется собственным коэффициентом усиления Кц- Предельное значение амплитуды выходного сигнала весьма близко к 2{УИП.

Установка амплитуды выходного напряжения

жение смещения ?с=—20 В; б) при приеме слабых сигналов (Umc=0,\ В), если ?с=—2 В. Определить амплитуды выходного напряжения UmBM в обоих случаях.