Энергетические системы обеспечения жизнедеятельности человека. Петров В.М - 6 стр.

UptoLike

Рубрика: 

5
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1
НЕСИНУСОИДАЛЬНЫЕ ТОКИ И НАПРЯЖЕНИЯ
В ЛИНЕЙНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЯХ
1. Основные положения
Электротехническое оборудование, как правило, работает лучше при
синусоидальном входном напряжении, и электрические станции вырабатывают
именно такое напряжение. Но иногда, из-за влияния различных искажающих
факторов, реальные токи и напряжения могут отличаться от синусоидальных.
Кроме этого, несинусоидальные напряжения (прямоугольной, треугольной и
других форм) широко используются в электронике. Поэтому необходимо уметь
анализировать
схемы при наличии в них таких токов и напряжений.
Если электрическая цепь является линейной (параметры ее элементов не
зависят от времени, напряжения, тока), то для анализа процессов в такой цепи
может использоваться гармонический метод, согласно которому периодическая
несинусоидальная функция f(ωt), удовлетворяющая условиям Дирихле, может
быть разложена в ряд Фурье:
0
11
() sin cos ,
mk mk
kk
f
tA B kt C kt
ω
ωω
∞∞
==
=+ +
∑∑
(1.1)
где А
0
постоянная составляющая; k = 1, 2, … – номер гармонической
составляющей; 2
t
π
ω
= частота основной (первой) гармоники; Тпериод
функции ()
f
t
ω
. Отметим, что постоянная составляющая иногда называется
нулевой гармоникой.
Другая форма ряда Фурье имеет вид
0
1
() sin( ).
mk k
k
ft A A kt
ω
ωϕ
=
=+ +
(1.2)
Между выражениями (1.1) и (1.2) имеется связь
:
. tg ;
k
22
mk
mk
mkmkmk
B
C
CBA =+=
ϕ
(1.3)
Составляющая
sin( )
mk k
Akt
ω
ϕ
+
называется гармоникой. При k = 1 мы
имеем первую (основную) гармонику. Если аналитическое выражение
функция ()
t
ω
известно, то коэффициенты ряда (1.1) могут быть найдены по