ИКТСС_2у_1 / Лекции / Теория электрических цепей-Лк3-ИКТиСС-2у-1-Панин
.pdfi t I I cos t I cos t ... In cosn t.
Откуда спектральные составляющие определяются как:
|
|
|
|
I |
|
|
|
|
i t d t SU |
|
|
|
, I |
|
|
|
|
i t cos td t SU |
|
, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
m |
|
|
|
m |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
In |
|
i t cosn td t SUm n , |
|
n , , ... |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
|
|
|
sin cos , |
|
sin cos , |
n |
|
|
|
sin n cos ncosn sin |
. |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n(n ) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Метод пяти ординат
Данный метод позволяет определить спектральный состав тока, при этом аппроксимировать
ВАХ нет необходимости. |
i |
|
|
|
t1 = 0, |
|
i1 |
imax |
|
|
t2 = T/6, |
i2 |
i0 |
t3 = T/4, |
|
||
imin |
|
t4 = T/3, |
|
t5 = T/2. |
|
|
t1 |
|
|
u |
|
|
t2 |
u |
|
t3 |
|
|
t4 |
|
|
t5 |
|
t
Ток в нелинейном элементе описывается уравнением вида:
i t I I cos t I cos t I cos t .. Ik cosk t , где T.
Учитывая тот факт, что при t = 0, T/6, T/4, T/3, T/2 ток приобретает значения imax, i1, i0, i2, imin
соответственно, получим следующую систему из 5 алгебраических уравнений:
( ) |
imax I I I |
I |
I , |
|
|
|||||||||||||
( ) i |
|
I |
|
|
|
I |
|
|
I |
|
I |
|
|
|
I |
|
, |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( ) i I I I ,
( ) i I I I I I ,
( ) imin I I I I I .
Решим данную систему уравнений относительно неизвестных спектральных составляющих.
Сложим и вычтем (1) и (5), получим:
imax imin I I I
imax imin I I
Сложим и вычтем (2) и (4), получим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i i I I I , |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i i I I . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Из последнего уравнения, определяя I i i I , имеем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
imax imin i i I I i i I , откуда |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
i |
max |
i |
min |
i |
i |
|
– третья гармоника тока. |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Далее I |
i |
|
i |
|
|
|
|
|
i |
max |
i |
min |
i |
|
i |
|
|
|
|
|
|
i |
max |
i |
min |
|
|
|
i |
|
i |
|
. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Преобразуя последнее выражение, получим: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
I |
|
|
i |
max |
|
i |
min |
i i |
|
– первая (основная) гармоника тока. |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Из (3) I i I I , учитывая, что imax imin I I I получим: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
imax imin i I I I I i I , откуда |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
imax imin i – вторая гармоника тока. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Поскольку i i I I I , |
I i I I , имеем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i i i I I I I i I I .
Подставляя I2 в явном виде, получим:
i i i imax imin i I , откуда
I imax imin i i i – четвертая гармоника тока.
Определим постоянную составляющую тока, т.к. I i I I , то
I i |
|
imax imin i |
|
imax imin i i i , |
|
|
|||
|
|
|
||
откуда окончательно имеем: |
|
|
I imax imin i i – нулевая (постоянная) гармоника тока.
Контрольные вопросы
1.В чем состоит задача спектрального анализа нелинейных электрических цепей?
2.Какой тип аппроксимации ВАХ используется в методе тригонометрических функций кратного аргумента?
3.Чем обусловлено появление гармоник в составе тока в нелинейном элементе?
4.Какой тип аппроксимации ВАХ используется в методе угла отсечки?
5.Какой тип аппроксимации ВАХ используется в методе пяти ординат?