Нелинейных элементах

1.16.2. Графоаналитический метод расчета нелинейных электрических цепей. Предположим, что имеется электрическая цепь, схема которой приведена на 1.22, а. В этой цепи нелинейный резистивный элемент г соединен с активным линейным двухполюсником А, который может быть любой сложности.

1.16.3. Аналитический метод расчета нелинейных электрических цепей. Предположим, что имеется некоторый нелинейный элемент, в. а. х. которого приведена на 1.26, а. Если данный элемент должен работать на линейном участке cd в. а. х., то для расчета и анализа можно использовать аналитический метод.

Меры электрических величин 279 Метод аналитический расчета нелинейных электрических цепей 54

— графоаналитический расчета нелинейных электрических цепей 53

1.16.3. Аналитический метод расчета нелинейных электрических цепей........... 54

В учебном пособии в основном сохранена последовательность изложения тем, принятая в предыдущем издании. При переработке пособия часть материалов, не рекомендованная типовой программой, была сокращена, например электровакуумные приборы и устройства (гл. 11), заменена, например описание свойств линейных четырехпрлю-сных схем дано на основе уравнений с матрицами Y и Н (§ 2.26) вместо yl-параметров, или исключена, например магнитные усилители. Включен материал по анализу нелинейных электрических цепей (гл. 6), полностью переработана гл. 10 и частично гл. 1, 3, 5, 9 и 14.

Между расчетами нелинейных электрических цепей постоянного тока и магнитных цепей с постоянными МДС нетрудно установить аналогию. Действительно, из уравнения (7.7) следует, что магнитное напряжение на участке магнитной цепи равно произведению магнитного сопротивления 'участка на магнитный поток UM =?„&• Эта зависимость аналогична закону Ома для резистивного элемента электрической цепи постоянного тока U = rl [см. (1.1)]. Сумма магнитных напряжений в контуре магнитной цепи равна сумме МДС этого контура 2 f/M = = SF [см. (7.26)], что аналогично второму закону Кирхгофа для электрических цепей постоянного тока S U = Б? [см. (1.10)].

Продолжая дальше аналогию между электрическими цепями постоянного тока и магнитными цепями с постоянными МДС, представим неразветвленную магнитную цепь ( 7.9) схемой замещения ( 7.12, а). Эта схема замещения и схема замещения нелинейной электрической цепи с последовательным соединением элементов (см. 6.2) полностью аналогичны (с точностью до обозначения параметров элементов). Следовательно, для анализа неразветвленных магнитных цепей (а также и разветвленных магнитных цепей) с постоянной МДС можно пользоваться всеми графическими и аналитическими методами расчета нелинейных электрических цепей постоянного тока (§ 6.2).

Анализ работы нелинейных электрических цепей производят графически и аналитически. Графический метод полезен для правильного выбора начальных режимов работы полупроводниковых и электронно-ламповых схем и для анализа работы их при больших сигналах. Аналитический метод применяют для определения результатов воздействия малых сигналов, допускающих линеаризацию рабочих уч-астков характеристик.

Пользуясь аналоговой электрической схемой и расчетной схемой замещения, обратную задачу определения потока в магнитной цепи по заданной н. с. можно решить путем построения опрокинутой характеристики линейного элемента, как это делалось ранее при расчете нелинейных электрических цепей постоянного тока. Для этого воспользуемся понятием о магнитных напряжен и-я х элементов схемы . замещения магнитной цепи, равных произведению потока и магнитного сопротивления участка или произведению напряженности магнитного поля и длины участка. Для рассматриваемой цепи магнитное напряжение ферромагнитного участка UM = Ф#м = HI, магнитное напряжение воздушного зазора

В настоящей, второй, части рассмотрены основные свойства нелинейных электрических и магнитных цепей и методы расчета электротехнических устройств, содержащих нелинейные элементы.

зеркальное изображение этой кривой относительно вертикали ( 1-6, а). Тогда точка пересечения кривой зеркального изображения характеристики одного нелинейного элемента с характеристикой другой определит искомый ток в цепи и напряжения с/г и U.2 на нелинейных элементах.

Вначале записывается система уравнений по первому и второму законам Кирхгофа. При обходе контуров суммируются напряжения на линейных и нелинейных элементах (сопротивлениях). Если через /-обозначить величины линейных сопротивлений, а через U — напряжения на нелинейных элементах то уравнения приобретают вид:

Определение токов в двух нелинейных элементах может быть выполнено, если остальную линейную часть цепи

6.5. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ В НЕЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

6.5. Преобразование колебаний в нелинейных элементах . . . 107

Явление насыщения ферромагнитного материала применяют для стабилизации переменного напряжения. Такие стабилизаторы имеют более высокий к. п. д., чем стабилизаторы на активных нелинейных элементах (см. § 10.1). В табл. 9.2 приведены схемы и вольт-амперные характеристики ферромагнитных и феррорезонансных стабилизаторов переменного тока.

в которое не входят параметры реактивных элементов схемы. Выражение (5.17) является уравнением статического режима. Оно позволяет находить Хн — токи (напряжения) в нелинейных элементах схемы. Затем, пользуясь выражением (5.16), можно определить вектор состояния X и, если необходимо, рассчитать токи в линейных резистивных элементах схемы.

Способ распространяющихся волн в современном его виде, являющемся развитием способа Бержерона, пригоден в сочетании с ЭВМ для схем любой сложности, на неограниченном интервале времени, как при линейных, так и нелинейных элементах. Основной недостаток способа применительно к условиям защиты заключается в получении результирующих величин без выделения свободных колебательных и апериодических затухающих слагающих.

Для этого одну из заданных вольт-амперных характеристик следует перенести параллельно самой себе вдоль оси абсцисс вправо от начала координат на величину приложенного напряжения U и повернуть ее так, чтобы получить зеркальное изображение этой кривой относительно вертикали ( 1-6, а). Тогда точка пересечения кривой зеркального изображения характеристики одного нелинейного элемента с характеристикой другой определит искомый ток в цепи и напряжения Ui и f/a на нелинейных элементах.

лельно оси абсцисс, определяют напряжения ЧЛ, Vi на нелинейных элементах НЭ\ и НЭг-

13-39. Для перенесения начала координат характеристики, чтобы нелинейные элементы с симметричными характеристиками получили несимметричные зависимости между величинами. Благодаря этому в нелинейных элементах с симметричными характеристиками получаются несинусоидальные токи, содержащие четные гармоники.