Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
135(3v).doc
Скачиваний:
3
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
2 Мб
Скачать
☆

VI. Графический метод расчета

нелинейных цепей переменного тока

(По характеристикам нэ для мгновенных значений)

Основные вопросы

  1. Последовательность расчета нелинейной электрической цепи графическим методом.

  2. Границы применимости метода.

  3. Достоинства и недостатки метода.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Зевеке Г.В., Ионкин П.А., Нетушил Л.В., Страхов С.В. Основы теории цепей. – М.: Энергия, 1989. – § 25.1 – 25.5.

  2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. – М.: Высшая школа, 1978. – § 15.8, 15.24, 15.45.

  3. Бессонов Л.А. Нелинейные электрические цепи. – М.: Высшая школа, 1978. – § 15.20, 15.36, 15.45.

ПРИМЕРЫ

Задача 1

В цепи, представленной на рис. а, u(t) = 6 sint; r = 5 (Ом).

Вольт-амперная характеристика вентиля uB(i) задана таблицей:

uB, В

–11

–5

–2

0

1

1,5

2

2,5

i, А

–0,2

–0,15

–0,1

0

0,2

0,4

0,7

1,4

Определить зависимость i(t).

Решение

Поскольку рассматриваемая цепь содержит лишь однородные элементы (линейный и нелинейный резистивные элементы), ток можно определять графическим методом с использованием ВАХ для мгновенных значений.

На основании второго закона Кирхгофа для рассматриваемой цепи (рис. а)

u =uB + ur. (1)

Для графического решения нелинейного уравнения (1) достаточно построить (рис. б) внешнюю характеристику цепи u(i) = uB(i) + ur(i), посредством суммирования ВАХ вентиля uB(i) и ВАХ линейного элемента ur(i), а затем, используя полученную характеристику u(i), по заданной временнóй зависимости входного напряжения u(t) определить временнýю зависимость искомого т ока i(t).

Порядок действий (рис. б):

  1. по данным таблицы строится ВАХ вентильного элемента uB(i);

  2. строится линейная характеристика для резистора ur(i) = ir =5i;

  3. строится внешняя характеристика цепи u(i) посредством суммирования ординат (напряжений) при одних и тех же значениях абсцисс (токов) суммируемых ВАХ uB(i) и ur(i);

  4. строится временнáя зависимость заданного входного напряжения (справа от графика с внешней характеристикой):

u(t) = 6 sint;

  1. графически определяется искомая временнáя зависимость тока в цепи i(t) (ниже графика с внешней характеристикой) в следующей последовательности:

  • рассматривается ряд фиксированных моментов времени в пределах периода T входного напряжения u(t);

  • каждому моменту времени соответствует определенная точка на характеристике u(t), которой, в свою очередь, соответствует определенная (рабочая) точка на внешней характеристике u(i) (например, моменту времени t1 соответствуют точки n на временной зависимости u(t) и на внешней характеристике u(i));

  • рабочая точка на внешней характеристике, соответствующая рассматриваемому моменту времени, предопределяет значение тока в данный момент времени (например, точка n на искомой зависимости i(t), соответствующая времени t1);

  • в результате графического расчета (рис. б) получена несинусоидальная зависимость тока i(t) с амплитудными значениями:

+IМ = 0,78 А; –IМ = 0,14 А.