Реального однофазного

реального источника тока (б)

Эквивалентные преобразования активных двухполюсников. Моделью реального источника, часто используемой в теории цепей, служит активный двухполюсник, который образован последовательным соединением идеального источника напряжения с комплексной амплитудой Ё и некоторого внутреннего сопротивления

Свойство линейности и вытекающий отсюда принцип суперпозиции оказывают чрезвычайно большую пользу при решении задач о возбуждении линий передачи. Вместо рассмотрения практически неограниченного множества всевозможных конфигураций возбуждающих источников оказывается достаточным изучить небольшое число случаев, когда возбуждение производится источниками некоторого специального вида. Дальнейший этап связан с объединением элементарных источников таким образом, чтобы их результирующий вклад был равен эффекту от заданного реального источника. Подобный прием широко используется при математическом рассмотрении процессов в линейных системах. Примером может служить метод интеграла Дюамеля, применяемый для вычисления переходных процессов в линейных цепях.

1) Составить выражения для напряжения ?/(со) и внутреннего сопротивления z(co) эквивалентного источника ( 6.11, б), считая, что действующее значение напряжения реального источника U0 = const (не зависит от частоты); 2) определить t/(co) и г(со) при со = 0 и со -» оо.

Реальные источники отличаются от идеальных прежде всего тем, что напряжение и токи на их выводах зависят от присоединенной нагрузки. Но с помощью схем из идеального источника и пассивных элементов можно передать с любой степенью точности характеристики реального источника. Так, падение напряжения с ростом тока в простейшем реальном источнике постоянного напряжения можно учитывать, включая последовательно сопротивление RI ( 1.8, г), а уменьшение тока с ростом напряжения—включением параллельной проводимости G! ( 1.8, д). В случае источников переменного напряжения или тока требуется включать также элементы /, и С.

1.5. Построить внешнюю характеристику U (I) реального источника энергии с ЭДС ? и внутренним сопротивлением /?о, а также внешние характеристики идеальных источника ЭДС и источника тока; сопротивление потребителя электроэнергии (нагрузки) RH.

Решение. Напряжение на зажимах реального источника определяется в соответствии с уравнением, составленным ПО ВТО-рому закону Кирхгофа: U =/?„/ = ?— RQI. При постоянных зна-

Внешняя характеристика реального источника питания (рис, 1.5, о) представляет график изменения напряжения источника U при изменении сопротивления нагрузки /?„. Она может быть построена по значениям напряжения и тока при холостом ходе и коротком замыкании (/«=0, L/, = Е, точка /) и (/„ = = E/Ro, t/к = 0) в виде прямой линии.

Источники энергии могут быть источниками э. д. с. и источниками тока. Идеальный источник э. д. с. имеет неизменные э. д. с. и напряжение на зажимах при всех токах нагрузки. У реального источника э. д. с. и напряжение на зажимах изменяются при изменениях нагрузки, например вследствие падения напряжения в обмотках и внутренних процессов в электрическом генераторе. Это учитывается последовательным включением резистора. Реальный источник э. д. с. изображается, как показано на 1-5. Заметим, что внутреннее сопротивление источника э. д. с. в ряде случаев

относительно мало, например аккумулятора, и напряжение на его зажимах мало изменяется с нагрузкой. Идеальный источник тока обеспечивает протекание неизменного тока в приемниках при всех изменениях их сопротивления. У реального источника ток во внешней цепи изменяется при изменениях сопротивления. Поэтому реальный источник тока изображается на схемах замещения как

идеальный источник тока с параллельным включением резистив-ного элемента ( 1-6), сопротивление которого определяется из характеристики элемента. Примером реального источника тока может служить электронный усилитель, внутреннее сопротивление которого обычно велико по сравнению с сопротивлением нагрузки. Условные обозначения некоторых элементов цепи приведены в табл. 1-1. j

9.5. УРАВНЕНИЯ, СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ И ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА РЕАЛЬНОГО ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Составим теперь схему замещения реального однофазного трансформатора ( 9.4, б), в который идеализированный однофазный трансформатор входит как составная часть.

Схема замещения реального однофазного трансформатора показана на 9.9, где х = ioL и г 1 — индуктивное сопротивление

Схеме замещения реального однофазного трансформатора соответствуют уравнения, составленные по второму закону Кирхгофа:

На 9.10 приведена векторная диаграмма реального однофазного трансформатора. Ее построение аналогично построению диаграммы идеализированного трансформатора ( 9.8).

Из уравнений реального однофазного трансформатора и его векторной диаграммы следует, что отношение действующих значений напряжений между выводами вторичной обмотки и между выводами первичной обмотки не совпадает с отношением действующих значений ЭДС, индуктированных в этих обмотках магнитным потоком Ф в магнитопроводе. Действующие значения напряжений z об,/1 и zo62/2 называются полными внутренними падениями напряжений на первичной и вторичной обмотках трансформатора. Следует иметь в виду, что приведенная векторная диаграмма правильно показывает лишь качественные соотношения между величинами. Практически в большинстве случаев треугольники внутреннего падения напряжения малы, т.е. V « и можно считать, что

9.5. Уравнения, схема замещения и некторная диаграмма реального однофазного трансформатора............................205

9.5. УРАВНЕНИЯ, СХЕМА ЗАМЕЩЕНИЯ И ВЕКТОРНАЯ ДИАГРАММА РЕАЛЬНОГО ОДНОФАЗНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

Составим теперь схему замещения реального однофазного трансформатора ( 9.4, б), в который идеализированный однофазный трансформатор входит как составная часть.

Схема замещения реального однофазного трансформатора показана на 9.9, где х = шЬ ( и г - индуктивное сопротивление рассеяния и активное сопротивление витков первичной обмотки;

Схеме замещения реального однофазного трансформатора соответствуют уравнения, составленные по второму закону Кирхгофа: