Переходные сопротивления

Переходные искажения. В усилителях импульсных сигналов линейные искажения вызываются переходными процессами в цепях усилителя, содержащих реактивные элементы, а также некоторой инерционностью усилительного элемента. Они называются переходными искажениями

и оцениваются по переходным характеристикам, представляющим собой зависимость мгновенного значения выходного напряжения ивых (или тока /вых) сигнала от времени t при подаче на вход усилителя мгновенного скачка напряжения или тока. На 18.4J я показан импульс, поступающий на вход усилителя. Переходная характеристика представлена на 18.4, 6. Переходные искажения подразделяют на искажения фронтов и искажения вершин импульса. Для удобства их принято рассматривать для разных частотных областей: по переходной характеристике в области малых времен (верхних частот) судят об искажениях фронта ( 18.4, в), по переходной характеристике в области больших времен (нижних частот) судят об искажениях вершин ( 18.4, г).

Допустимые переходные искажения зависят от назначения усилителя и указываются в технических требованиях на него.

Переходные искажения. В случае усиления синусоидальных сигналов на выходе усилителя обычно протекает установившийся (стационарный) процесс. При усилении импульсных сигналов на выходе усилителя наблюдается переходный процесс, так как сам импульс состоит из чередующихся участков с разными значениями производных (скоростей изменения). Иными словами, импульсные сигналы характеризуются быстрыми переходами от одного уровня к другому, что вызывает переходный процесс. Линейные искажения импульсных сигналов трудно оценить по характеру изменения их формы. Вместе с тем имеется определенная связь между ПХ усилителя и изменением формы усиливаемого сигнала.

Переходные искажения делятся на два основных вида: искажения фронта и искажения вершины импульса; первые оценивают временем установления ty и выбросом фронта б.

Найдём соотношения, связывающие переходные искажения с частотными и фазовыми искажениями реостатного каскада. Определим частотные и фазовые искажения, вносимые каскадом при синусоидальном сигнале с длительностью полупериода, равной длительности импульса Т. Частота такого сигнала / связана с Т соотношением

Такой метод расчёта даёт частотные, фазовые и переходные искажения сквозной характеристики транзисторного каскада, определяемой отношением напряжения на выходе каскада к здс источника сигнала на его входе. При желании рассчитать обычные частотные, фазовые или переходные характери-•стики, определяемые отношением выходного напряжения к входному, в приведённых выше формулах полагают Ru = -Q, т. е. SdK или SK считают рав-лым \/Rex6 .

При проектировании широкополосных усилителей как гармонических, так и импульсных сигналов после составления блок-схемы, выбора усилительных элементов, составления принципиальной схемы и определения числа каскадов распределяют заданные на усилитель частотные или переходные искажения.

нием катодных повторителей, так как в последних цепочка не корректирует частотные и переходные искажения на нижних частотах). В оконечных каскадах введение цепочки CфRф нежелательно, так как заставляет повышать напряжение источника питания, что увеличивает потребляемую мощность, а также размеры, вес и стоимость источника питания.

Таким образом, устанавливаемые в многокаскадном усилителе цепочки CфRф должны обеспечивать отсутствие самовозбуждения усилителя из-за паразитной обратной связи через общий источник питания, допустимые дополнительные частотные или переходные искажения и необходимое дополнительное сглаживание пульсации. Поэтому ёмкость конденсаторов этих цепочек обычно рассчитывают на допустимые частотные искажения или спад, затем на необходимое сглаживание пульсаций и на отсутствие самовозбуждения. После этого останавливаются на значениях Сф , обеспечивающих все требования.

Как указывалось, одним из недостатков плавной потенцио-метрической регулировки являются вносимые ею частотно-фазовые и переходные искажения, изменяющиеся при перемене положения регулятора. Поэтому при расчёте такой регулировки определяют величину сопротивления регулятора RP, при котором максимальная величина вносимых регулятором частотных или переходных искажений не превышает заданного значения.

Следует также указать, что приведенные соотношения относятся к идеализированному случаю, когда сопротивление дуга в месте КЗ равно нулю. Не учтены также сопротивления элементов сети до 1 кВ и переходные сопротивления.

Табл. 4.1. Переходные сопротивления в сети до 1 кВ

При магистральной схеме цеховой сети переходные сопротивления определяют по формуле (4.9), а при радиальной Япер.р^.бЯпер.

Газонефтепродуктопроводы в пределах территории сооружений первой и второй категории должны представлять на всем своем протяжении непрерывную электрическую цепь, присоединенную к заземляющим устройствам. Переходные сопротивления между фланцами труб должны быть не более 0,03 Ом, что достигается затяжкой болтов фланцев и не требует установки шунтирующих перемычек.

6. Пожарная опасность электродвигателей и аппаратов управления. Пожарная опасность электродвигателей и аппаратов управления зависит от наличия в них горючих материалов, неизолированных от кислорода воздуха и источников зажигания. Горючими материалами являются изоляция обмоток (хлопчатобумажная и шелковая ткани, лаки, эмали, масло и др.). В большинстве случаев двигатели и аппараты устанавливают в производственных помещениях, где имеются сгораемые конструкции зданий, горючие материалы, сырье, продукция, отходы производства (пыль, волокна и т. п.), а в некоторых из них и взрывчатая система паров ЛВЖ, горючих газов и пыли с воздухом. Начавшееся горение в самих двигателях или аппаратах в таких случаях может привести к пожару или взрыву в тех помещениях, где они установлены. Наиболее вероятными источниками загораний (причинами пожаров) являются: короткие замыкания, перегрев двигателей и аппаратов выше допустимых температур, искры и электрические дуги, большие переходные сопротивления, вихревые токи.

Большие переходные сопротивления могут возникать в местах с плохо выполненными соединениями секций (катушек) обмоток, в местах соединения выводов обмоток с пусковыми аппаратами и с сетью. Вихревые токи возникают в сердечниках статора и ротора (якоря) электродвигателей и аппаратов при нарушении изоляции между отдельными листами. Длительное действие больших вихревых токов вызывает местный нагрев сердечников'(«пожар железа»), распространяя его на обмотки.

мой изоляции электрических сетей, машин и аппаратов, кислорода воздуха (или другого окислителя) и источ-ника зажигания. Большинство изоляционных материалов относится к горючим (ткани — хлопчатобумажная и шелковая, резина, лакоткани, бумага, картон, полистирол, полиэтилен, полихлорвинил, трансформаторное масло и др.)- Кислород воздуха в смеси с горючими га^ зами или парами ЛВЖ при открытом монтаже электроустановок всегда может создать горючую или взрывоопасную смесь. Причинами пожаров могут быть: короткие замыкания (к. з.) в электропроводках, машинах и аппаратах; перегрузки проводников; искры и электрические дуги; большие переходные сопротивления; вихревые токи и др.

5. Большие переходные сопротивления. Переходным сопротивлением называется сопротивление, возникающее в местах перехода тока с одного провода на другой или с провода на какой-либо электрический аппарат, при наличии плохого контакта, например, в местах соединений и оконцеваний проводов, в контактах машин и аппаратов. При прохождении тока нагрузки в таких местах за единицу времени выделяется некоторое количество тепла, величина которого пропорциональна квадрату тока и сопротивлению места переходного контакта, которое может нагреваться до весьма высокой температуры. Если нагретые контакты соприкасаются с горючими материалами, то возможно их зажигание, а при наличии взрывчатой системы возможен взрыв. В этом и состоит пожарная опасность переходных сопротивлений, которая усугубляется тем, что места с наличием переходного сопротивления трудно обнаружить, а защитные аппараты сетей и установок, даже правильно выбранные, не могут предупредить возникновение пожаров, так как ток в цепи не возрастает, а нагрев участка с переходным сопротивлением происходит только вследствие увеличения сопротивления. Величина переходного сопротивления контактов зависит от материала, из которого они изготовлены, геометрической формы и размеров, степени обработки поверхностей контактов, силы нажатия контактов и степени окисления. Особенно интенсивное окисление происходит во влажной среде и с химически активными веществами, а также при нагреве контактов выше 70—75 °С.

ходных сопротивлений необходимо тщательное соединение проводов и кабелей (скруткой, пайкой, сваркой, опрессованием). На съемных концах для удобства и надежности контактов следует применять специальные наконечники и зажимы, что особенно важно для алюминиевых проводов и кабелей; для отвода тепла и рассеивания его в окружающую среду необходимо изготовлять контакты определенной массы и поверхности охлаждения; для уменьшения влияния окисления на переходное сопротивление размыкающихся контактов последние изготовляют таким образом, чтобы размыкание и замыкание их сопровождалось трением одного контакта по другому. В этом случае происходит их самоочистка от пленки окиси. Контакты из меди, латуни, бронзы часто защищают от окисления покрытием тонким слоем олова, серебра. В процессе эксплуатации необходимо следить за тем, чтобы контакты машин, аппаратов и т. п. плотно и с достаточной силой прилегали друг к другу. Большие переходные сопротивления полезно используются при производстве контактной электросварки металлов.

Плавкие предохранители и автоматы, защищая электроустановки от последствий перегрузок и коротких замыканий, при определенных условиях сами могут быть причиной пожара, взрыва. Источниками зажигания горючей или взрывчатой систем могут быть искры, брызги расплавленного металла плавких вставок, дуги, раскаленные ионизированные газы. При наличии плохих контактов в местах присоединения проводов к клеммам аппаратов могут возникать большие переходные сопротивления. По условиям пожарной безопасности аппараты защиты устанавливают на панелях сборок, щитов и пультов так, чтобы возникающие в аппаратах искры, брызги металла, дуги не угрожали обслуживающему персоналу и не были бы причиной воспламенения и взрыва горючих и взрывоопасных веществ.

Большие переходные сопротивления в местах соединений в трансформаторе образуются на участках с пло-