Заказать  курсовую Заказать курсовую, контрольную, диплом

Продажа косметики

Женская одежда

 

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Занимайтесь онлайн 
        с опытными репетиторами

Занимайтесь онлайн
с опытными репетиторами

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Сервис для выполнения любых видов студенческих работ

Сервис для выполнения любых видов студенческих работ

Студенческий файлообменник Студенческий файлообменник

Закажите реферат

Закажите реферат

Биржа студенческих   работ. Контрольные, курсовые, рефераты.

Биржа студенческих
работ. Контрольные, курсовые, рефераты.
Пишем качественные диссертации, дипломные, курсовые работы, проекты, расчеты и другие студенческие работы под заказ!
Переходные процессы в цепях с одним реактивным элементом Преобразование энергии в электрической цепи Входное сопротивление пассивного четырехполюсника Переходный процесс в индуктивно связанных катушках

Расчеты электрических цепей

Для сокращения количества уравнений в расчетах токов в цепи часто используется метод контурных токов, являющийся модификацией метода Кирхгофа. При расчете токов этим методом вводят понятие контурного тока, как тока в главной ветви независимого контура.

Ферромагнитный усилитель

Нелинейность свойств магнитопроводов лежит в основе работы многих устройств, среди которых особое место отводится управляемым нелинейным элементам. Наиболее широкое практическое применение нашли магнитные усилители, способные усиливать ток и мощность. Результирующий магнитный поток магнитного усилителя является суммой магнитных потоков, создаваемых МДС на различных частотах. Для этого на общий магнитопровод наматывают две обмотки: рабочую (Wр) и управления (Wy) (рис.4.21.1).

Рис.4.21.1. Схема простейшего магнитного усилителя.

По обмотке управления протекает постоянный ток, который дополнительно создает в магнитопроводе постоянный магнитный поток. Последовательно с рабочей обмоткой подключено сопротивление RН. Рабочая обмотка питается от источника синусоидального тока. Магнитный усилитель сконструирован так, что в отсутствии тока управления магнитопровод не насыщен, а при появлении тока в обмотке управления в магнитопроводе появляется постоянный магнитный поток, который при сложении с синусоидальным магнитным потоком рабочей обмотки переводит рабочую точку в область насыщения кривой намагничивания, а следовательно, к снижению сопротивления рабочей обмотки. Для иллюстрации приведенного вывода проведем ряд графических построений (рис.4.21.2).

Рис.4.21.2. Графики, иллюстрирующие изменение тока нагрузки

при подмагничивании

При отсутствии тока в обмотке управления синусоидальному магнитному потоку рабочей обмотки соответствует практически синусоидальный ток (iр). При подаче на обмотку управления некоторого постоянного напряжения дополнительно появляется постоянный магнитный поток в магнитопроводе, суммарный магнитный поток возрастает до Ф0+Фмsinωt а, суммарные ампер-витки - до величины ipWp+iyWy . В смещенной в область насыщения зависимости Ф0+Фмsinωt ФМ1>>ФМ2 , значит, и наводимая им ЭДС самоиндукции будет существенно меньше по амплитуде:

.

При этом полученная зависимость ipWp+iyWy имеет значительно большую амплитуду. Этот же результат получим из уравнения электрического равновесия для магнитного усилителя:

.

Из данного уравнения следует, что уменьшение ЭДС самоиндукции в обмотке при неизменности амплитуды рабочего напряжения Up вызовет увеличение тока, протекающего через RН. Таким образом, при незначительных изменениях тока в обмотке управления можно существенно изменять ток в нагрузке. Однако на практике такая схема не используется ввиду целого ряда присущих этой схеме недостатков. Главный недостаток - взаимное влияние рабочей обмотки и обмотки управления. Этот недостаток может быть преодолен соответствующими конструктивными решениями, на которых остановимся подробнее. Прежде всего, отметим, что в отсутствии тока управления магнитный поток почти синусоидален. В то же время при наличии тока управления он явно несинусоидален и в его составе присутствует вторая гармоника. Построим функцию магнитного потока Ф2 в увеличенном масштабе (рис. 4.21.3).

Рис.4.21.3. Разложение магнитного потока в магнитопроводе

Появление второй гармоники в составе Ф нежелательно. Однако она может быть сведена к минимуму, если использовать в составе магнитного усилителя не один, а два магнитопровода. При этом обмотки управления наматываются согласно, а рабочие - встречно. Исходя из сказанного, схема усилителя будет иметь вид в соответствии с рис. 4.21.4.

Рис.4.21.4. Дифференциальная схема магнитного усилителя

Использование двух магнитопроводов позволяет устранить влияние рабочей обмотки на обмотку управления, которая выражается в наведении ЭДС в обмотках управления магнитными потоками рабочих обмоток. Поскольку обмотки уравления Wy1 и Wy2 включены встречно, то наводимые в них ЭДС рабочими обмотками Wp1 и Wp1 вычитаются, следовательно, в цепи постоянного тока обмоток управления устраняются переменные “LC? Отрицательно влияющие на работу постоянного источника напряжения. Эффективность работы магнитного усилителя определяется следующими основными параметрами: коэффициентом усиления по току и мощности:

;

.

Оптимальный режим работы магнитного усилителя удобно задать, если известно семейство его вольтамперных характеристик (рис.4.21.5). Откладываем по оси X произведение IнRн, а по OY - U1=IH∙ωLэ , где Lэ - условно-нелинейная индуктивность, зависящая как от переменного, так и от постоянного тока.

Рис.4.21.5. Вольтамперные характеристики магнитного усилителя

при разных токах управления

.

Данное уравнение представляет собой уравнение окружности радиусом IнRн. Проведя дугу этой окружности в первом квадранте, находим точки пересечения с семейством вольт-амперных характеристик. Точка пересечения определяет рабочую точку, по которой при определенном токе управления находим напряжение и ток рабочей обмотки, причем с возрастанием тока управления уменьшается сопротивление рабочей цепи, что приводит к возрастанию тока и, следовательно, мощности нагрузки.

4.22. Нелинейный конденсатор в цепи синусоидального тока

Диэлектрическая проницаемость конденсатора зависит от приложенного напряжения. Такая зависимость существует у сегнетовой соли, поэтому материалы носят название сегнетодиэлектриков. Если в качестве диэлектрика используется полупроводник, то он носит название варикап, если керамика, то вариконд. Названная характеристика q(U) очень близка по виду к вебер-амперной характеристике нелинейной катушки индуктивности (рис.4.22.1).

 

Рис.4.22.1. Характеристики нелинейного конденсатора и

нелинейной индуктивности

Показанное сходство позволяет перенести результаты, полученные ранее, для анализа работы нелинейных конденсаторов. Схема замещения такого конденсатора имеет вид, представленный на рис 4.22.2.

Рис.4.22.2. Схема замещения нелинейного конденсатора

В схеме замещения нелинейного конденсатора R – сопротивление, учитывающее потери на нагрев диэлектрика.

Для данной цепи могут быть записаны законы Кирхгофа.

.

Для сравнения: уравнение, составленное для индуктивности

.

Используя графоаналитический метод, можно построить соответствующие графики тока и заряда при известной синусоидальной функции подводимого напряжения (рис 4.22.3).

Рис.4.22.3. Временные зависимости тока и заряда

Временная зависимость заряда имеет несинусоидальную форму. Осуществляя графическое дифференцирование данной функции, получаем функцию тока в емкости, которая также несинусоидальна. При разложении ее в ряд необходимо отметить весьма значительный удельный вес третьей гармоники. Данное обстоятельство лежит в основе реализации так называемых утроителей частоты. Одним из таких вариантов утроения (рис.4.22.4) будет считаться схема следующего вида:

Рис.4.22.4. Схема утроителя частоты

U1 = U1msinωt;

U2 = U2msin3ωt.

Задача решается графоаналитическим методом.

Уравнения составляются по второму закону Кирхгофа для независимых контуров, т.е. получается система уравнений с меньшим числом переменных, что является преимуществом метода контурных токов. В методе контурных токов при составлении системы уравнений необходимо заменить источники токов эквивалентными источниками ЭДС.
Особенности работы нелинейных элементов в цепях синусоидального тока