Периодические несинусоидальные токи. Дана схема
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Периодические несинусоидальные токи
Дана схема, на вход которой воздействует одно из периодических напряжений u1(t)
Схема нагружена на активное сопротивление Rн. Численные значения напряжения напряжения Um, периода T, параметров схемы L, C и величины
активного сопротивления Rн заданы в таблице:
Таблица
L, мГн
C, мкФ T, мс
Um, B Rн, Ом
4,17 0,834 0,52 26,2 86,5
Нужно полное решение этой работы?
Решение
1. Разложить напряжение u1 (t) в ряд Фурье до пятой гармоники включительно.
Используем разложение для кривой в методических указаниях к задаче
и учтём сдвиг в сторону опережения на T4
u1(t)= Um2 + 2*Umαπ*{sin(α)* sin(ωt+T4) + 19 *sin(3α)* sin[ 3ωt+T4] +
+ 125 *sin(5α)* sin[ 5ωt+T4] }=
= 13,1+ 15,93*sin(ωt +90 ̊) + 3,539*sin(3ωt - 90 ̊) + 0,637* sin(5ωt +90 ̊) B
Где α = 112 *T = π6
ω = 2π*1T =2π*10,52*10-3 = 12080 радс
Определим реактивные сопротивления
Для 1-й гармоники
XL(1)= ω * L = 12080 * 4,17 * 10-3 = 50,39 Ома
XC(1) = 1ω*C = 112080 *0,834*10-6 = 99,23 Ом
Для 3-й гармоники
XL(3)=3* ω * L = 3*12080 * 4,17 * 10-3 = 151,2 Ома
XC(3) = 13*ω*C = 13*12080 *0,834*10-6 = 33,08 Ом
Для 5-й гармоники
XL(5)=5* ω * L = 5*12080 * 4,17 * 10-3 = 251,9 Ом
XC(5) = 15*ω*C = 15*12080 *0,834*10-6 = 19,85 Ом
2
. Обозначив сопротивления элементов схемы в общем виде как
Rн , j XL , – j XC , вывести формулу для передаточной функции своего четырёхполюсника K(jω) = U2(jω)U1(jω) = |K(jω)|*ejφ(ω)
Ubcm=U1m * (-jXC)*(Rн+jXL)Rн+jXL-jXCjXL+ (-jXC)*(Rн+jXL)Rн+jXL-jXC = U1m * XC*XL- jRнXC2XC*XL-XL2+ jRн(XL-XC )
U2m=Ubcm*RнRн+jXL= U1m*- jRнXC2XC*XL-XL2+ jRн(XL-XC )
Выразим сопротивление между точками a и b
Zab= (-jXC)*(Rн+jXL)Rн+jXL-jXC = XC*XL- jRнXCRн+j(XL-XC )
Напряжение Uabm по схеме делителя
Uabm=U1m * ZabjXL+ Zab = U1m * XC*XL- jRнXCRн+j(XL-XC )jXL+XC*XL- jRнXCRн+j(XL-XC ) =U1m * -jXc(Rн+jXL)2XC*XL-XL2+ jRн(XL-XC )
Напряжение на выходе по схеме делителя
U2m=Uabm* RнRн+jXL = U1m*-jXc(Rн+jXL)2XC*XL-XL2+ jRн(XL-XC ) *RнRн+jXL =
= U1m*-jXcRн2XC*XL-XL2+ jRн(XL-XC )
K(jω) = U2(jω)U1(jω) = -jXcRн2XC*XL-XL2+ jRн(XL-XC )
3