Импульсные электромагнитные системы. Подгорный В.В. - 16 стр.

UptoLike

Составители: 

16
3. Ìîäåëèðîâàíèå íåëèíåéíîé èíäóêòèâíîñòè
Èññëåäóåì çàâèñèìîñòü èíäóêòèâíîñòè êàòóøêè íà ôåððèòî-
âîì ñåðäå÷íèêå â çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû ïðîòåêàþùåãî òîêà ïðè
îäíîíàïðàâëåííîì íàìàãíè÷èâàíèè. Ñõåìà îïûòà ïîêàçàíà íà ðèñ. 9
è áàçèðóåòñÿ íà ñõåìå ýêñïåðèìåíòàëüíîé
óñòàíîâêè (ñì. ðèñ. 7). Çäåñü R
k
— àêòèâíîå
ñîïðîòèâëåíèå êàòóøêè, R
0
— ñîïðîòèâëå-
íèå øóíòà, L (i) — íåëèíåéíàÿ èíäóêòèâ-
íîñòü. Èäåÿ ìåòîäà çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþ-
ùåì. Ïðè ïîäà÷å íà óïðàâëÿþùèé ýëåêòðîä
òèðèñòîðíîãî êëþ÷à êîðîòêîãî èìïóëüñà íà-
ïðÿæåíèÿ ïîñëåäíèé îòêðûâàåòñÿ è â ñõåìå
íà÷èíàåòñÿ ïåðåõîäíûé ïðîöåññ, êîòîðûé
çàïèñûâàåòñÿ ñ ïîìîùüþ öèôðîâîãî çàïî-
ìèíàþùåãî îñöèëëîãðàôà Ñ9—8. Ïî èçâåñòíîìó íîìèíàëó øóíòà R
0
âîññòàíàâëèâàåòñÿ âðåìåííàÿ çàâèñèìîñòü òîêà öåïè i (t). Ñ äðóãîé
ñòîðîíû, ïåðåõîäíûé ïðîöåññ â öåïè ìîæíî îïèñàòü óðàâíåíèåì:
0)( )(
0
=+++ Li
dt
d
iRRu
k
(25)
ñ íà÷àëüíûì óñëîâèåì i (0)=0. Íàïðÿæåíèå u áóäåò çàâèñåòü îò
ïðîòåêàþùåãî â öåïè òîêà:
u = E u
T
(i), (26)
ãäå u
T
(i) — âîëüò-àìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà îòêðûòîãî òèðèñòîð-
íîãî êëþ÷à, êîòîðàÿ ìîäåëèðóåòñÿ çàâèñèìîñòüþ (13) ñ ïàðà-
ìåòðàìè (24). Ïîäñòàâëÿÿ (26) è (13) â (25) è èíòåãðèðóÿ îò
íóëÿ äî t, ïîëó÷èì:
+
=
t
k
t
k
dtti
ti
RR
dtti
titi
tEE
tL
0
0
0
)(
)(
)(
)(
)( )(
)(
)(
α
, (27)
Èíòåãðàëû â (27) îïðåäåëÿþòñÿ ÷èñëåííî ïî ôîðìóëå (17). Çàâè-
ñèìîñòü (27) è ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ êðèâàÿ i (t) ñîâìåñòíî îïðå-
äåëÿþò èñêîìóþ ôóíêöèþ L (i).
Èçìåðåíèå çàâèñèìîñòè i (t) ïðîèçâîäèëîñü ñëåäóþùèì îáðà-
çîì. Ê ñõåìå (ñì. ðèñ. 9) ïîäêëþ÷àëñÿ èñòî÷íèê ÝÄÑ E=9 B. Íà
óïðàâëÿþùèé ýëåêòðîä òèðèñòîðà ïîäàâàëñÿ êîðîòêèé îòêðûâàþ-
ùèé èìïóëüñ, è â öåïè íà÷èíàëñÿ ïåðåõîäíûé ïðîöåññ. Ñ øóíòà R
0
ïðîïîðöèîíàëüíîå òîêó íàïðÿæåíèå ïîäàâàëîñü íà âõîä öèôðîâîãî
Р
ис. 9. Схема измерени-
индуктивности
    3. Ìîäåëèðîâàíèå íåëèíåéíîé èíäóêòèâíîñòè
       Èññëåäóåì çàâèñèìîñòü èíäóêòèâíîñòè êàòóøêè íà ôåððèòî-
âîì ñåðäå÷íèêå â çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû ïðîòåêàþùåãî òîêà ïðè
îäíîíàïðàâëåííîì íàìàãíè÷èâàíèè. Ñõåìà îïûòà ïîêàçàíà íà ðèñ. 9
                        è áàçèðóåòñÿ íà ñõåìå ýêñïåðèìåíòàëüíîé
                        óñòàíîâêè (ñì. ðèñ. 7). Çäåñü Rk — àêòèâíîå
                        ñîïðîòèâëåíèå êàòóøêè, R0 — ñîïðîòèâëå-
                        íèå øóíòà, L (i) — íåëèíåéíàÿ èíäóêòèâ-
                        íîñòü. Èäåÿ ìåòîäà çàêëþ÷àåòñÿ â ñëåäóþ-
                        ùåì. Ïðè ïîäà÷å íà óïðàâëÿþùèé ýëåêòðîä
Рис. 9. Схема измерени- òèðèñòîðíîãî êëþ÷à êîðîòêîãî èìïóëüñà íà-
     индуктивности      ïðÿæåíèÿ ïîñëåäíèé îòêðûâàåòñÿ è â ñõåìå
                        íà÷èíàåòñÿ ïåðåõîäíûé ïðîöåññ, êîòîðûé
                        çàïèñûâàåòñÿ ñ ïîìîùüþ öèôðîâîãî çàïî-
ìèíàþùåãî îñöèëëîãðàôà Ñ9—8. Ïî èçâåñòíîìó íîìèíàëó øóíòà R0
âîññòàíàâëèâàåòñÿ âðåìåííàÿ çàâèñèìîñòü òîêà öåïè i (t). Ñ äðóãîé
ñòîðîíû, ïåðåõîäíûé ïðîöåññ â öåïè ìîæíî îïèñàòü óðàâíåíèåì:
                                              d
                      − u + ( R0 + Rk ) i +      ( Li ) = 0                    (25)
                                              dt
ñ íà÷àëüíûì óñëîâèåì i (0)=0. Íàïðÿæåíèå u áóäåò çàâèñåòü îò
ïðîòåêàþùåãî â öåïè òîêà:
                          u = E — uT(i),                 (26)
ãäå uT(i) — âîëüò-àìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà îòêðûòîãî òèðèñòîð-
íîãî êëþ÷à, êîòîðàÿ ìîäåëèðóåòñÿ çàâèñèìîñòüþ (13) ñ ïàðà-
ìåòðàìè (24). Ïîäñòàâëÿÿ (26) è (13) â (25) è èíòåãðèðóÿ îò
íóëÿ äî t, ïîëó÷èì:

                  ( E − Ek ) t α t                  ( R + Rk ) t
       L (t ) =               −        ∫ i (t ) dt − 0         ∫ i (t ) dt ,   (27)
                      i (t )    i (t ) 0               i (t ) 0
Èíòåãðàëû â (27) îïðåäåëÿþòñÿ ÷èñëåííî ïî ôîðìóëå (17). Çàâè-
ñèìîñòü (27) è ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ êðèâàÿ i (t) ñîâìåñòíî îïðå-
äåëÿþò èñêîìóþ ôóíêöèþ L (i).
     Èçìåðåíèå çàâèñèìîñòè i (t) ïðîèçâîäèëîñü ñëåäóþùèì îáðà-
çîì. Ê ñõåìå (ñì. ðèñ. 9) ïîäêëþ÷àëñÿ èñòî÷íèê ÝÄÑ E=9 B. Íà
óïðàâëÿþùèé ýëåêòðîä òèðèñòîðà ïîäàâàëñÿ êîðîòêèé îòêðûâàþ-
ùèé èìïóëüñ, è â öåïè íà÷èíàëñÿ ïåðåõîäíûé ïðîöåññ. Ñ øóíòà R0
ïðîïîðöèîíàëüíîå òîêó íàïðÿæåíèå ïîäàâàëîñü íà âõîä öèôðîâîãî



                                         16