Характеристик необходимо

Рассмотренный в предыдущем параграфе графический метод расчета применим при любом виде вольт-амперных характеристик нелинейных элементов, поэтому он является наиболее общим.

Методом кусочно-линейной аппроксимации вольт-амперных характеристик нелинейных сопротивлений, содержащихся в заданной электрической цепи, можно получить результирующую эквивалентную схему замещения всей цепи. В зависимости от постановки задачи может потребоваться построение вольт-амперной характеристики этой цепи или передаточной характеристики (например, зависимости выходного напряжения от входного).

Аппроксимация характеристик нелинейных элементов

С помощью простейших дополнительных устройств на основе осциллографа можно получить характериограф — устройство для получения на экране ЭЛТ характеристик нелинейных элементов (транзисторов, диодов и др.). На 10.4 приведена функциональная схема харак-териографа для исследования коллекторных характеристик транзистора/«=/({/K)h6=const. Синусоидальное напряжение от генератора поступает через трансформатор в коллекторную цепь транзистора и на вход X осциллографа, генератор развертки которого выключен. На вход У с резистора R подается напряжение, пропорциональное коллекторному току t'K. Сопротивление резистора R выбирают малым, чтобы оно не влияло на коллекторный ток. С помощью потенциометра R& задается ток базы г'б. При воздействии на промежуток эмиттер — коллектор транзистора синусоидального напряжения ик возникает коллекторный ток, когда потенциал коллектора положителен (положительная полуволна синусоиды). Одновременно с этим луч на экране ЭЛТ смещается по горизонтали на величину, пропорциональную ик. Смещение луча по вертикали пропорционально iK; следовательно, на экране будет наблюдаться характеристика iK(uK). Изменяя ток базы, можно последовательно получить на экране ЭЛТ семейство коллекторных характеристик, а при быстром ступенчатом автоматическом изменении тока базы наблюдать на экране сразу все семейство.

В (В.21) все величины должны быть малыми по сравнению с исходными в (В. 20). Согласно терминологии, используемой в курсе ТОЭ, эти величины назовем малосигнальными, а режим работы нелинейной электрической цепи — малосигнальным. Малыми сигналами в данном случае являются вариации токов, напряжений, зарядов и потокосцеплений относительно их некоторых значений, называемых рабочими. При этом считается, что рабочие значения этих величин (Wo, Чо, i«o, u0o) при вариации параметров остаются неизменными. Это означает, что рабочие значения характеристик нелинейных цепей при малосигнальном режиме работы следует определять как реакции нелинейной цепи на воздействие постоянных во времени источников ЭДС и тока. При этом в уравнениях (В.20) следует принять равными нулю значения производных. Таким образом, для определения рабочих точек следует решить систему алгебраических уравнений (В.20) при d/d/=0 и учете (В.З) и (В.7).

12.2. АППРОКСИМАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

В гл. 9 рассматривались методы аппроксимации, используемые в линейных цепях. Те же методы могут быть, по сути, использованы и для представления характеристик нелинейных цепей. Отличие будет состоять в выборе аналитических зависимостей, так как аппроксимации подлежат функции совершенно другого класса (в частности, ВАХ, а не АЧХ, ФЧХ и временные).

12.2. Аппроксимация характеристик нелинейных элементов.......................... 266

2.37. Схема для снятия вольт-амперных характеристик нелинейных элементов

Методом кусочно-линейной аппроксимации вольт-амперных характеристик нелинейных сопротивлений, содержащихся в заданной электрической цепи, можно получить результирующую эквивалентную схему замещения всей цепи. В зависимости от постановки задачи может потребоваться построение вольт-амперной характеристики этой цепи или передаточной характеристики (например, зависимости выходного напряжения от входного). ,

Таким образом, сформулированные общие свойства степенных и показательних функций позволяют производить обоснованный выбор их для аппроксимации вольт-амперных характеристик нелинейных элементов. В частности, применяя эти свойства к вольт-амперным

Графики Ф,(0 и Ф2(?) можно построить по приведенным выше выражениям. Для построения магнитных характеристик необходимо произвести расчет магнитной цепи.

Примеры построения рабочих характеристик, рассчитанных аналитически, приведены на 9-22. При построении характеристик необходимо иметь в виду, что при РЧ=§', /i = A>; costp = = cos
Приведенная на 12.4 схема алгоритма предусматривает определение процента выхода годных схем. Для получения оценки вероятности брака из-за недопустимых отклонений значений отдельных выходных характеристик и построения гистограмм этих характеристик необходимо предусмотреть (вместо блоков 5 и 6 на 12.4) вычисления, представленные схемой алгоритма на 12.5.

Для расчета характеристик необходимо учитывать изменение сопротивления всей обмотки ротора гг, поэтому удобно ввести коэффициент общего увеличения сопротивления фазы ротора под влиянием эффекта вытеснения тока;

При расчете пусковых характеристик необходимо учитывать, что в отличие от ротора обычного асинхронного двигателя ротор синхронного явнонолюсного двигателя имеет магнитную и электрическую несимметрии. Если условно подразделить пусковую обмотку на две части, то можно принять, что по продольной оси машины на роторе располагаются две обмотки, одной из которых является обмотка возбуждения, а другой — часть пусковой обмотки, представляющая ее эффект по продольной оси. По поперечной оси на роторе имеется только пусковая обмотка, представляющая ее эффект по поперечной оси. Необходимо также учитывать, что обмотка статора но продольной и поперечной осям имеет неодинаковые индуктивные сопротивления (хафх ).

При расчете средних превышений температуры активных частей машины сопротивления обмоток приводят к предельным допускаемым температурам для выбранного класса нагревостойкости изоляции. Для этого сопротивления, вычисленные при расчете рабочих характеристик, необходимо умножить на коэффициент Лт. При классе нагревостойкости изоляции В ?т = 1,15, при классе нагревостойкости F ifcT = 1,07, при классе нагревостойкости Н ?т = 1 ,145 .

Для вычисления точек характеристик необходимо иметь численные значения элементов цепи. Для того чтобы построенные частотные характеристики имели более общий вид, а не относились только к частным значениям параметров цепи, удобно величины, откладываемые по осям абсцисс и ординат, выражать в относительных единицах, вводя так называемую нормировку частоты и уровня сопротивления (проводимости). Нормировка состоит в том, что выбираются некоторые базисные частота со0 и сопротивление Z0 и определяются относительные (безразмерные) нормированные частота и сопротивление:

Располагая исходными данными и значением Q0, можно установить расход пара на турбину D. Для определения лругих энергетических характеристик необходимо прежде всего установить значение мощности jVg т, вырабатываемой на тепловом потреблении. Зависимость, устанавливающая значение этой величины непосредственно для рассматриваемых условий, пока не предложена, оцнако, если исходить из того, что при одних и тех же значениях Qm (для прочих равных условий) при работе по электрическому и тепловому графикам изменением потерь в проточной части в относительном выражении можно пренебречь, N т может быть рассчитано пс (11.37). После того как определено УУЭ T, установить значения расхода теплоты на производство электроэнергии (2ОТЭц) удельной выработки на тепловом потреблении и показателей тепловой экономичности (если они в этом случае также представляют интерес) не затруднит.

При нагрузке выходное выпрямленное напряжение будет меньше, чем рЕцт- Схемы с умножением напряжения обладают большим внутренним сопротивлением и поэтому у них крутые внешние характеристики. Для получения более пологих характеристик необходимо применять достаточно большие накапливающие емкости (с учетом величины 7?„), а в схеме первого рода также выполнять неравенство Ct >• > _Ca.J>-?* ••• -> Ср. Хорошие результаты получатся, если выбирать ёмкость конденсатора с порядковым номером s приблизительно из соотношения _.?^!~== -const, которое обеспечивает одинаковую энергию, накапливаемую во время работы схемы каждым из конденсаторов; например, для упятерителя (р = 5 на II. 7, а) соотношение емкостей тогда будет d : С2 : С3 : Ct : Сй = 25 : 6,25 : 2,78 : 1,56 : 1. В ряде случаев можно ограничиться условием C,S = const. Емкость выходного конденсатора Ср выбирается, исходя из заданных пульсаций выпрямленного напряжения.

Для построения характеристик необходимо определелить кривую геометрического места вершин ат характеристических треугольников. Ордината точек ат выражает напряжение U генератора, а абсцисса — ток возбуждения /„ при любом m-ом значении тока /.

имеет место неравенство т< п. В этом случае для коррекции динамических характеристик необходимо корректирующее устройство, для