Действительное напряжение

С целью максимального приближения к этому идеальному состоянию используются два пути: мнимое и действительное интегрирование, которые можно комбинировать.

Действительное интегрирование имеет место в случае, когда о всем поле напряжения или деформации, а следовательно, и об измеряемой силе, вызвавшей это поле, судят по состоянию во многих (или бесконечно многих) точках этого поля, причем это состояние отображается электрическими величинами, так что происходит возможно полное восприятие механического состояния образца. В суммирующем устройстве, которое всегда является составной частью преобразователя, из промежуточных величин составляете! собственно выходной сигнал.

действительное интегрирование. Суммирующим устройством в этом случае служат электроды (параллельное соединение бесконечного числа чувствительных элементов).

Конструктивными решениями, обеспечивающими действительное интегрирование, являются:

Принципы конструирования различны для упругого элемента и преобразующего органа. Принцип цельности конструкции относится только к упругому элементу, а также к осуществлению мнимого интегрирования. Напротив, действительное интегрирование может быть реализовано только совместным конструированием упругого элемента и преобразующего органа, такой же подход должен быть и в отношении оптимальных границ конструкции. Принципы симметрии выполняются тогда, когда они реализуются как в упругом элементе, так и в преобразующем органе. Уравновешивание погрешности симметрии одной части за счет другой хотя и принципиально возможно, полностью не. достижимо.

Сжимаемая плита. Она соответствует толстому стержню, однако практически исключает применение распределителей. Удовлетворительные метрологические характеристики получаются лишь тогда, когда можно осуществить действительное интегрирование по объему (например, действительное интегрирование с помощью многих тензорезисторов)>.

Чем больше тензочувствительных элементов, тем лучше действительное интегрирование. Минимальное число таких элементов — 2, однако, как правило, бывает 4 или кратное им количество. Это обусловлено структурой важнейшей суммирующей схемы — измерительного моста Уитстона ( 3.63, а).

которое дает ту глубину, на которой поле уменьшается в е раз по сравнению с его значением на поверхности (р — удельное электрическое сопротивление, ц — магнитная проницаемость, / — частота). На частоте/ = 50 Гц значениеd для многих рассматриваемых материалов равно 0,1—1 мм. Эта незначительная глубина проникновения поля имеет два следствия: во-первых, измерительная мощность оказывается меньше теоретически возможной; во-вторых, заложенное в принципе преобразования действительное интегрирование реализуется плохо, так как значительная часть элемента не участвует в измерении.

Так как измерительная мощность в сравнении с другими способами в общем очень высока, обычно можно мириться с ее уменьшением, хотя это и не желательно. Неполное действительное интегрирование может привести, однако, к совершенно неудовлетворительным измерительным свойствам, и этот недостаток необходимо по возможности устранить. Этого можно достичь:

Идеальное решение проблемы вихревых токов дают современные ферриты, которые являются диэлектриками. Их большая твердость и пористость препятствовали, однако, до сих пор их применению для технических измерений силы. Действительное интегрирование очень часто дополняется средствами мнимого интегрирования, благодаря тщательному выбору силовоспринимающих поверхностей и распределителей [62, 144].

Совмещенный упругочувствительный многосекционный элемент ( 3.110), называемый далее основным вариантом, обеспечивает идеальное действительное интегрирование , поскольку магнитоупру-гие свойства всех т/г секций одинаковы. Однако, так как неоднородности материала вызывают различные свойства преобразования, а крайние секции из-за отсутствия упругих связей с соседними секциями оказываются в особом положении, то получается отклонение от идеального действительного интегрирования. Поэтому основной вариант соответствует модели несовершенного силоизмерителя (см. разд. 1.3.3). Для многих случаев он имеет удовлетворительные свойства. Он всегда имеет очень небольшую высоту, что создает особые преимущества при использовании, прежде всего для измерения сил в прокатных станах. Для более точных измерений к основному варианту необходимо добавить распределительные и селекторные блоки, в результате чего получаются усовершенствованные датчики.

/ — типичный график при мнимом интегрировании; 2—типичный график при идеальном действительном интегрировании; 3 — неидеальное действительное интегрирование или датчики смешанной группы.

Для обеспечения нормальных условий работы приемников электрической энергии необходимо, в первую очередь, соблюдать соответствие напряжений: действительное напряжение на зажимах устройства должно быть равно его номинальному напряжению.

Если шкалу отградуировать по этому выражению в единицах сопротивления, то прибор будет омметром. Напряжение сухих элементов со временем уменьшается, поэтому в измерения вносится ошибка, тем большая, чем больше действительное напряжение отличается от того напряжения, при котором была градуирована шкала.

Иногда удобно выражать условное положительное направление токов, напряжений или э. д. с. не стрелками, а двойными индексами у их буквенного обозначения (г'12> «12. ^12, iab, иаь, sab). Эти индексы должны соответствовать обозначениям точек на графическом изображении цепи, причем положительным считается направление от точки цепи, отвечающей первому индексу, к точке цепи, отвечающей второму индексу. Например, иаь>0, когда действительное напряжение направлено от точки а к точке Ь.

Заданное напряжение можно разложить на два слагаемых и\ = — U0 и ы2= —t/ocosco/. По принципу наложения можно отдельно определить реакцию цепи на включение только первого (и\) и только второго (uz) напряжения. Реакция на действительное напряжение в силу линейности всех уравнений равна сумме найденных функций i=il-\-i2. При этом нельзя забывать, что законы коммутации применяются только к полному решению.

Действительное напряжение на шинах 10 кВ при этом

При этом действительное напряжение на шинах 10 кВ подстанции 2

при этом действительное напряжение на шинах 10 кВ подстанции

Действительное напряжение на шинах низшего напряжения автотрансформаторов

Аналогично, действительное напряжение на любом участке цепи при переходном режиме равно сумме принужденной и свободной составляющих:

При одностороннем питании тяговой сети, зная нагрузку подстанции, можно таким же образом определить фактическое напряжение на шинах подстанции. Вычтя из него потерю напряжения в тяговой сети, получим действительное напряжение у поезда. Точный расчет с учетом характеристик подстанций приводится в п. 3.3. В случае применения на подстанции регулирующих устройств необходимо учесть их влияние.

Изменение напряжения можно характеризовать отклонениями у колебаниями напряжения. Для тяговой сети под отклонением напряжения будем понимать изменения напряжения такой длительности, которые приводят к.изменению скорости движения поездов. Численно отклонение напряжения будет представлять собой разность между действительным напряжением на зажимах потребителей и их номинальным напряжением. Если действительное напряжение выше номинального, то отклонение положительно, и наоборот. Под колебаниями напряжения подразумевают те же отклонения напряжения, но протекающие в такие короткие промежутки времени, что скорость поезда измениться не успевает. ' • -