Периодических процессов

При несинусоидальных периодических процессах реактивную мощность представляют как сумму реактивкых мощностей отдельных гармоник. При этом вводится понятие мощности искажения Т. Тогда

При несинусоидальных периодических процессах определение активной, реактивной и обменной мощности, несмотря на наличие сотен статей в этой области, даже в установившихся режимах нет общепринятых подходов. Определение этих понятий в динамике при несинусоидальных несимметричных напряжениях будет рассмотрено в § 6.3.

)й. Поэтому при периодических процессах кривые напряжения и тока

смотрение кг.тушек и трансформатора с ферромагнитным сердечником дано как пример использования метода эквивалентных синусоид для расчета нелинейных электрических цепей при периодических процессах и т. д. Нашли отражение матричный метод анализа и некоторые методы синтеза линейных электрических цепей, метод гармонического баланса и метод медленно меняющихся амплитуд для расчета процессов в нелинейных цепях, а также получил разштие ряд других методов.

Активной мощностью Р в электрической цепи при периодических процессах называют среднее значение мощности

При относительно быстро протекающих симметричных периодических процессах петлевые зависимости у(х) расширяются по сравнению со статическими и с близкими к статическим за счет вязкого трения доменов, интенсивность которого пропорциональна скорости изменения поля dx/dt. Чтобы это расширение петли в динамике учесть, в правую часть формулы (5.12) необходимо добавить слагаемое, пропорциональное dx/dt:

В отличие от инерционных элементов мы располагаем нелинейными элементами, которые при не слишком высоких частотах могут рассматриваться как безынерционные. К ним относятся прежде всего электронные лампы, так как инерция электронов, образующих в них ток, весьма мала. Такие элементы являются нелинейными как в отношении действующих значений, так и в отношении мгновенных значений тока и напряжения. При периодических процессах кривые тока и напряжения в них имеют различные формы; напр'имер, при синусоидальном напряжении ток оказывается несинусоидальным и, наоборот, при синусоидальном токе напряжение несинусоидально. По этой причине нелинейная характеристика U = F (/), связывающая действующие значения тока и напряжения, в таких элементах зависит от формы кривых мгновенных значений тока и напряжения. ,

При периодических процессах динамическая характеристика имеет вид замкнутой петли, причем при достаточно низкой частоте

При наличии нелинейных элементов в электрической цепи при периодических процессах возникает ряд явлений, с которыми мы не встречались, рассматривая линейные электрические цепи. Соответственно и методы анализа этих явлений и расчета имеют здесь свои особенности. Несколько отличный характер имеют периодические процессы в случаях инерционных и безынерционных нелинейных элементов.

Нелинейные цепи при периодических процессах

Нелинейные цепи при периодических процессах

Особенности ЭЛТ различного назначения. Осциллографические трубки предназначены для получения изображения электрических сигналов на экране. Обычно это ЭЛТ с электростатическим управлением, в которых для наблюдения применяют зеленый цвет свечения экрана, а для фотографирования — голубой или синий. Для наблюдения быстропротекающих периодических процессов служат ЭЛТ с повышенной яркостью свечения и коротким послесвечением (не более 0,01 с). Медленные периодические и однократные быстро-протекающие процессы лучше наблюдать на экранах ЭЛТ с длительным послесвечением (0,1—16 с). Осциллографические ЭЛТ выпускаются с круглым и прямоугольным экранами размерами от 14x14 до 254 мм в диаметре.

При исследовании периодических процессов необходимо синхронизировать напряжение генератора развертки с исследуемым сигналом, в противном случае на экране ЭЛТ изображение будет

Глава 10 РАСЧЕТ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ в НЕЛИНЕЙНЫХ

Генератор развертки имеет два основных режима работы — непрерывной и ждущей развертки. Режим непрерывной (периодической) развертки используется при исследовании непрерывных периодических процессов, периодической последовательности импульсов, имеющих малую скважность, затянутые фронты и т. п. В этом случае генератор развертки работает в автоколебательном режиме, а синхронизирующий сигнал используется для задания и поддержания частоты развертывающего напряжения, равной или кратной частоте этого сигнала.

Эта проблема особо остро встает при попытке получить решение для периодических процессов. В условиях ограниченной точности вычислений даже проверка равенства х(/+7)=х(/) является непростой задачей. По этой причине в данной книге большое внимание уделено тем разделам ТЭЦ, разработка которых в мак-

Схемы должны строиться таким образом, чтобы все ее элементы (линии, трансформаторы и др.) нормально находились в работе, что делает ее более экономичной из-за снижения потерь и более надежной, поскольку имеется постоянный контроль всех элементов рабочим напряжением. Выбор источника питания производится на основании анализа общего состояния и перспектив развития энергетики данного района. Современные промышленные предприятия характеризуются большим энергопотреблением. Мощность, потребляемая крупными предприятиями, достигает сотен, а средними предприятиями— десятков мегаватт. Увеличение потребления электроэнергии объясняется постепенной заменой периодических процессов непрерывными, увеличением доли электроемких производств (например, электропечей и электролиза), непосредственным использованием электроэнергии в производстве — сварки, электротехнологии, внедрением автоматизации и механизации, повышением мощности освещения, появлением установок вентиляции и кондиционирования воздуха.

Широкий класс измерительных задач связан е анализом импульсных и периодических процессов (осциллография, спектральный анализ и т. п.).

Длительность послесвечения, т. е. время, на протяжении которого яркость изображения уменьшается до 10 % первоначальной, зависит от свойств люминофора. Для непосредственного наблюдения периодических процессов применяют ЭЛТ со средним послесвечением 0,01... ...0,1 с и зеленым цветом свечения (чувствительность органов зрения человека максимальна к зеленому цвету). Медленные процессы наблюдают на экранах с длительным послесвечением (до 16 с). Цвет свечения обычно голубой. Для фоторегистрации применяют ЭЛТ с повышенной яркостью, синим цветом свечения и коротким послесвечением (до 0,01 с).

Переходный пронес: возникает в электрической цепи, если скач-ком изменяются приложенное к ней напряжение или ее параметры при условии, что вследствие этого изменяется запас электрической или магнитной энергии. (В случае периодических процессов под запасом энергии следует понимать среднее значение этой энергии.) Отсюда следует, что переходный процесс невозможен в цепях, содержащих лишь активные сопротивления. В таких цепях токи и напряжения мгновение принимают новые установившиеся значения.

В третьей части книги, посвященной цепям переменного тока, выдержан тот же принцип — спасла излагаются теория и расчеты периодических процессов в линейных цепях с сосредоточенными параметрами, а на их основе — в нелинейных цепях. Затек в той же последовательности изучаются переходные процессы в этих цепях.

Для емкости и индуктивности кабеля характерна также прямая зависимость FX от длины / отрезка кабеля. Возможность представления кабеля сосредоточенной емкостью или индуктивностью, как было отмечено в § 3-4, зависит от того, насколько в кабеле меньше произведение скорости света на промежуток времени, за который процесс повторяется (период Т для периодических процессов), его длины. Пусть частота / рассматриваемого процесса равна 50 кГц. Тогда период процесса равен Т = 1// = 2-Ю"5 с. Следовательно, если / <; 2 -10~6 -3 -108 = 6 -103 м, то такой кабель может быть рассмотрен кгк участок цепи, имеющий сосредоточенные параметры.