Импульсные электромагнитные системы. Подгорный В.В. - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВолГУ | Волгоград

Составители: 

Рубрика: 

9
Ãðàôèê ïîëó÷åííîé çàâèñèìîñòè îò ïàðàìåòðà
δ
/
ω
ïîêàçàí íà ðèñ. 5.
Âèäíî, ÷òî â ñëó÷àå ìàëîãî çàòóõàíèÿ (âûñîêîé äîáðîòíîñòè) ÊÏÄ
ñòðåìèòñÿ ê ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîìó çíà÷åíèþ, ðàâíîìó åäèíèöå.
Åñëè ïàðàìåòðû ñõåìû (ñì. ðèñ. 3) çàäàíû è ïîñòîÿííû, à
çàðÿä ïðåêðàùàåòñÿ â ìîìåíò âðåìåíè (8), íàïðÿæåíèå çàðÿäà
êîíäåíñàòîðíîé áàòàðåè â çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû ÝÄÑ E çà-
ðÿäíîãî èñòî÷íèêà áóäåò ðàñòè ïî ëèíåéíîìó çàêîíó.  ñëó÷àå
ìàëîãî çàòóõàíèÿ ýòà ëèíåéíàÿ çàâèñèìîñòü îïðåäåëÿåòñÿ ïðè-
áëèæåííûì âûðàæåíèåì (9)
Etu
−≈
ω
δ
π
2)(
3
(12)
 ñèëó òîãî ÷òî çàðÿä ïðåêðàùàåòñÿ ïðè íóëåâîì òîêå öåïè, â
êà÷åñòâå àâòîìàòè÷åñêîãî êîììóòàòîðà K â ñõåìå íà ðèñ. 3 öåëåñîîá-
ðàçíî èñïîëüçîâàòü òèðèñòîðíûé êëþ÷. Äëÿ ñíèæåíèÿ ìàññîãàáà-
ðèòíûõ ïîêàçàòåëåé èíäóêòèâíîñòè, ïîñëåäíÿÿ èçãîòàâëèâàåòñÿ íà
ôåððîìàãíèòíîì ñåðäå÷íèêå. Äëÿ óâåëè÷åíèÿ äèàïàçîíà èñïîëüçî-
âàíèÿ ïî ìàãíèòíîìó ïîëþ ñåðäå÷íèê èíäóêòèâíîñòè, êàê ïðàâè-
ëî, èìååò âîçäóøíûé çàçîð. Èç-çà ñóùåñòâåííî íåëèíåéíîãî õàðàê-
òåðà èñïîëüçóåìûõ ýëåìåíòîâ ïåðåõîäíûé ïðîöåññ â öåïè çàðÿäà
áóäåò îòëè÷àòüñÿ îò èäåàëüíûõ çàâèñèìîñòåé (6), (7), à êîíå÷íîå
íàïðÿæåíèå íà êîíäåíñàòîðíîé áàòàðåå — îò çàâèñèìîñòè (12). Ñòðî-
ãèé àíàëèç çàêîíîìåðíîñòåé â öåïè çàðÿäà (ñì. ðèñ. 3) â äàííîì
ñëó÷àå âîçìîæíî ïðîâåñòè ëèøü ÷èñëåííî, ñ ó÷åòîì èçâåñòíîãî
õàðàêòåðà íåëèíåéíîñòè êëþ÷à è èíäóêòèâíîñòè.
1.2. ×èñëåííûé àíàëèç
Ðàññìîòðèì ïðîöåññû â ñõå-
ìå, ïîêàçàííîé íà ðèñ. 3 ïîñëå çàìû-
êàíèÿ êëþ÷à (t ≥ 0). Íåëèíåéíûìè ýëå-
ìåíòàìè ñõåìû ÿâëÿþòñÿ êëþ÷ è èí-
äóêòèâíîñòü. Ñõåìà çàðÿäà ñ íåëèíåé-
íûìè ýëåìåíòàìè ïîêàçàíà íà ðèñ. 6.
Çäåñü ôóíêöèÿ u
T
(i) ìîäåëèðóåò ÂÀÕ
îòêðûòîãî êëþ÷à. Çàâèñèìîñòü u
T
(i)
õîðîøî îïèñûâàåòñÿ âûðàæåíèåì
ui E i
Tk
()
=+
α
, (13)
Рис. 6. Конту р зар-да
с нелинейными элем ентами
Ãðàôèê ïîëó÷åííîé çàâèñèìîñòè îò ïàðàìåòðà δ/ω ïîêàçàí íà ðèñ. 5.
Âèäíî, ÷òî â ñëó÷àå ìàëîãî çàòóõàíèÿ (âûñîêîé äîáðîòíîñòè) ÊÏÄ
ñòðåìèòñÿ ê ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîìó çíà÷åíèþ, ðàâíîìó åäèíèöå.
      Åñëè ïàðàìåòðû ñõåìû (ñì. ðèñ. 3) çàäàíû è ïîñòîÿííû, à
çàðÿä ïðåêðàùàåòñÿ â ìîìåíò âðåìåíè (8), íàïðÿæåíèå çàðÿäà
êîíäåíñàòîðíîé áàòàðåè â çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû ÝÄÑ E çà-
ðÿäíîãî èñòî÷íèêà áóäåò ðàñòè ïî ëèíåéíîìó çàêîíó.  ñëó÷àå
ìàëîãî çàòóõàíèÿ ýòà ëèíåéíàÿ çàâèñèìîñòü îïðåäåëÿåòñÿ ïðè-
áëèæåííûì âûðàæåíèåì (9)
                                      δ
                     u (t 3 ) ≈  2 − π  E                   (12)
                                      ω
      Â ñèëó òîãî ÷òî çàðÿä ïðåêðàùàåòñÿ ïðè íóëåâîì òîêå öåïè, â
êà÷åñòâå àâòîìàòè÷åñêîãî êîììóòàòîðà K â ñõåìå íà ðèñ. 3 öåëåñîîá-
ðàçíî èñïîëüçîâàòü òèðèñòîðíûé êëþ÷. Äëÿ ñíèæåíèÿ ìàññîãàáà-
ðèòíûõ ïîêàçàòåëåé èíäóêòèâíîñòè, ïîñëåäíÿÿ èçãîòàâëèâàåòñÿ íà
ôåððîìàãíèòíîì ñåðäå÷íèêå. Äëÿ óâåëè÷åíèÿ äèàïàçîíà èñïîëüçî-
âàíèÿ ïî ìàãíèòíîìó ïîëþ ñåðäå÷íèê èíäóêòèâíîñòè, êàê ïðàâè-
ëî, èìååò âîçäóøíûé çàçîð. Èç-çà ñóùåñòâåííî íåëèíåéíîãî õàðàê-
òåðà èñïîëüçóåìûõ ýëåìåíòîâ ïåðåõîäíûé ïðîöåññ â öåïè çàðÿäà
áóäåò îòëè÷àòüñÿ îò èäåàëüíûõ çàâèñèìîñòåé (6), (7), à êîíå÷íîå
íàïðÿæåíèå íà êîíäåíñàòîðíîé áàòàðåå — îò çàâèñèìîñòè (12). Ñòðî-
ãèé àíàëèç çàêîíîìåðíîñòåé â öåïè çàðÿäà (ñì. ðèñ. 3) â äàííîì
ñëó÷àå âîçìîæíî ïðîâåñòè ëèøü ÷èñëåííî, ñ ó÷åòîì èçâåñòíîãî
õàðàêòåðà íåëèíåéíîñòè êëþ÷à è èíäóêòèâíîñòè.
1.2. ×èñëåííûé àíàëèç
                                      Ðàññìîòðèì ïðîöåññû â ñõå-
                             ìå, ïîêàçàííîé íà ðèñ. 3 ïîñëå çàìû-
                             êàíèÿ êëþ÷à (t ≥ 0). Íåëèíåéíûìè ýëå-
                             ìåíòàìè ñõåìû ÿâëÿþòñÿ êëþ÷ è èí-
                             äóêòèâíîñòü. Ñõåìà çàðÿäà ñ íåëèíåé-
   Рис. 6. Контур зар-да     íûìè ýëåìåíòàìè ïîêàçàíà íà ðèñ. 6.
с нелинейными элементами     Çäåñü ôóíêöèÿ uT(i) ìîäåëèðóåò ÂÀÕ
                             îòêðûòîãî êëþ÷à. Çàâèñèìîñòü uT(i)
                             õîðîøî îïèñûâàåòñÿ âûðàæåíèåì
                           uT ( i ) = Ek + α i ,              (13)




                                    9

Страницы