Нелинейность обусловлена

параметры электрической схемы замещения; пусковой момент; параметры при заданной угловой скорости; параметры при заданном моменте нагрузки; холостой ход; режим максимальной мощности; режим максимального момента; режим максимального КПД; рабочие характеристики; механическая характеристика (таблица); зависимость ускоряющего момента (таблица); момент самохода при заданной температуре; напряжение трогания (УАД); нелинейность механической характеристики; нелинейность характеристики управления; характеристика амплитудного управления.

Особенно разнообразна группа специальных требований: 1) заданная нелинейность механической характеристики Дт и ее крутизна kw = nx/MK — отношение частоты вращения в режиме холостого хода к пусковому моменту (наиболее жесткие требования по Д/n предъявляют к ИД для точных приборных систем); 2) высокое быстродействие — малые значения электромеханической постоянной времени 7\ь а иногда и малый момент инерции /; 3) большие кратность регулирования частоты вращения и диапазон линейного регулирования Дя; 4) отсутствие самохода при снятии сигнала; 5) высокая чувствительность — малое напряжение трогания ^у.трог/t/yn; 6) ограниченная мощность управления, и др.

В качестве критерия для оценки нелинейности механической характеристики выбирается наибольшее отклонение характеристики m—f(v) от прямой, проходящей через точки холостого хода vx и пуска v = 0. Нелинейность механической характеристики обозначается Am и находится с помощью построения, показанного на

В качестве выходных показателей, характеризующих свойства ИД, обычно рассматриваются начальный пусковой момент Л1К, номинальная полезная мощность па валу Рци, вращающий момент Л1„ и частота вращения п„, кратность пускового момента &п — = МК/М„, нелинейность механической характеристики i\m, соотношения мощности управления и возбуждения в номинальном режиме Py.n/Рвм и при пуске Ру.к/Рв.к, электромеханическая постоянная времени Тм, относительное напряжение трогания Uy.Tpor/Uy.n, зона пропорционального регулирования Да и КПД г. Электромеханическая постоянная времени, от значения которой зависит быстродействие ИД, рассчитывается по данным опытов (с):

б) для исполнительных двигателей — нелинейность механической характеристики при различных способах управления (амплитудное, фазовое, амплитудно-фазовое) и коэффициентах сигнала;

Анализ механических характеристик по уравнению момента (3.9) показывает, что при всех способах управления характеристики нелинейны и их жесткость уменьшается с уменьшением сигнала управления. Нелинейность механической характеристики, т. е. отклонение ее от линейной, определяется как отношение наибольшей по абсолютному значению разности между действительным враща-

Особенно разнообразна группа специальных требований: I) заданная нелинейность механической характеристики Am и ее крутизна &дв = ях/Мк — отношение частоты вращения в режиме холостого хода к пусковому моменту (наиболее жесткие требования по Am предъявляют к ИД для точных приборных систем); 2) высокое быстродействие — малые значения электромеханической постоянной времени Тм, а иногда и малый момент инерции /; 3) большие кратность регулирования частоты вращения -и диапазон линейного-регулирования А«; 4) отсутствие самохода при снятии сигнала; 5) высокая чувствительность — малое напряжение трогания t/у.трог/^уп; 6) ограниченная мощность управления, и др.

В качестве критерия для оценки нелинейности механической характеристики выбирается наибольшее отклонение характеристики m — f(v) от прямой, проходящей через точки холостого хода vx в пуска v = 0. Нелинейность механической характеристики обозначается Am и находится с помощью построения, показанного на

В качестве выходных показателей, характеризующих свойства 1!Д, обычно рассматриваются начальный пусковой момент Л1К, номинальная полезная мощность на валу Ряп, вращающий момент Мн и частота вращения пн, кратность пускового момента kn = = МК/М„, нелинейность механической характеристики Лот, соотношения мощности управления и возбуждения в номинальном режиме Ру.н/Рвл, и при пуске РУ.К/РП.К, электромеханическая постоянная времени Тм, относительное напряжение трогания ?/у.тр(>г/?/у.н, зона пропорционального регулирования Да и КПД ц. Электромеханическая постоянная времени, от значения которой зависит быстродействие ИД, рассчитывается по данным опытов (с):

б) для исполнительных двигателей — нелинейность механической характеристики при различных способах управления (амплитудное, фазовое, амплитудно-фазовое) и коэффициентах сигнала;

поля) или М—/(и) при U — const обычного и исполнительного асинхронных двигателей. С увеличением $,ф нелинейность механической характеристики ДА/ уменьшается. Но чем больше SK_, тем меньше мощность на валу двигателя и его КПД. Поэтому номинальная мощность АИД примерно в 2-5-3 раза меньше номинальной мощности обычного двигателя при одинаковых габаритах. Нелинейность механической характеристики существующих АИД АМ/Л/пуск колеблется в пределах 0,04^-0,58. Меньшие значения относятся к прецизионным двигателям с фазовым управлением, большие — к конденсаторным АИД с амплитудно-фазовым управлением.

Варисторы имеют существенно нелинейную симметричную вольт-амперную характеристику ( 7,6). Нелинейность обусловлена контактными явлениями между' отдельными кристалликами полупроводника (как правило, карбида кремния) под действием электрического поля. При малых напряжениях сопротивление варистора велико (в основном из-за наличия на кристалликах тонкой пленки оксидов). С повышением напряжения эти пленки начинают пробиваться и увеличивается выделение тепла в точках контакта. Вследствие этого сопротивление резко падает. Малые размеры отдельных кристалликов (и точечных контактов) приводят к тому, что тепловая инерция активных областей варистора очень мала — порядка 10~в—Ю~7 с, поэтому варистор в целом практически безынерционен. Варисторы используются в качестве стабилизаторов и ограничителей напряжений, искрогасителей, нелинейных преобразователей и т. д.

Источником погрешностей индукционных преобразователей являются нелинейность функции преобразования и нестабильность параметров магнитных материалов во времени и от изменения температуры. Нелинейность обусловлена главным образом неоднородностью магнитного поля в зазоре и обратным влиянием поля катушки при протекании по ней тока. Погрешности индукционных преобразователей составляют 0,1...! %.

Источником погрешностей индукционных преобразователей являются нелинейность функции преобразования и нестабильность параметров магнитных материалов во времени и от изменения температуры. Нелинейность обусловлена главным образом неоднородностью магнитного поля в зазоре и обратным влиянием поля катушки при протекании по ней тока. Погрешности индукционных преобразователей составляют 0.1...1 %.

Нелинейные индуктивные катушки подразделяют на управляемые и неуправляемые, но деление на безынерционные и инерционные на них не распространяется, так как их нелинейность обусловлена свойствами ферромагнитного материала, а не тепловым эффектом.

Уравнение движения является нелинейным дифференциальным уравнением второго порядка для синхронной машины и первого порядка для асинхронной. Нелинейность обусловлена зависимостью электромагнитного момента от угла б. Электромагнитный момент синхронной и асинхронной машин в переходных процессах определяется нелинейными дифференциальными уравнениями электромагнитных переходных процессов в контурах ротора и статора. Вид этих уравнений зависит от сложности электрической системы, в которой рассматривается движение машины, от степени строгости записи переходных процессов в статоре, от числа учитываемых замкнутых контуров ротора, от вида регулирования возбуждения синхронной машины и т. д.

В катушке с ферромагнитным сердечником, которую более кратко будем называть катушкой со сталью или дросселем со сталью, нелинейность обусловлена свойствами ферромагнитного материала и в первом приближении не связана

У всей второй группы нелинейных сопротивлений нелинейность обусловлена нетепловыми процессами, и поэтому обычно их относят к группе безынерционных элементов. У безынерционных элементов зависимость между мгновенными значениями тока и напряжения такая же, как и при постоянных токе и напряжении. Иными словами, статическая и динамическая (для мгновенных значений) характеристики безынерционных нелинейных элементов совпадают.

В катушке с ферромагнитным сердечником, которую более кратко будем называть катушкой со сталью или дросселем со сталью, нелинейность обусловлена свойствами ферромагнитного материала и

Нелинейные индуктивности подразделяют на управляемые и неуправляемые, но деление на безынерционные и инерционные на них не распространяется, так как их нелинейность обусловлена свойствами ферромагнитного материала, а не тепловым эффектом.

бающую амплитуд входного напряжения, т. е. передаваемое сообщение. Таким образом, связь между выходным напряжением (выпрямленным) мвых(0 и амплитудой выходной э. д. с. Е(() получается почти линейной. В этом смысле детектор, работающий в режиме больших амплитуд и с нагрузкой, обеспечивающей близкое совпадение напряжений «вых (t) и E(t), называется линейным детектором. При этом не следует, конечно, упускать из виду, что детектор, работающий с отсечкой анодного тока, является сугубо нелинейным устройством. Однако эта нелинейность обусловлена формой характеристики не только в области еа > 0 (где характеристика может быть близка к линейной), а на протяжении всей области действующих на диоде напряжений. При работе с отсечкой характеристика диода представляет собой ломаную линию, состоящую из участка оси абсцисс (при еа < 0) и наклонной линии (при еа > 0), с изломом вблизи точки еа = 0.

устройством. Эта нелинейность обусловлена формой характеристики не только в области и > 0 (где характеристика может быть близка к линейной), а на протяжении всей области действующих на диоде напряжений. При работе с отсечкой характеристика диода представляет собой ломаную линию, состоящую из участка оси абсцисс (при и < 0) и наклонной линии (при и > 0), с изломом вблизи точки и = 0.