Электротехника и электроника


         

2.2. Процессы в элементах при сложном воздействии - часть 2


2. Временная зависимость энергии, накопленной в катушке. Катушка индуктивности является накопителем энергии — она накапливает в магнитном поле энергию, значение которой определяется формулой:

(2.3)

Качественно ход кривой изменения энергии в катушке отражен на рис. 2.13г. 3. Временная зависимость мощности, передаваемой в катушку. Для любого двухполюсника справедливо общее выражение передаваемой в него мощности:

(2.4)

При этом для накопителей энергии мощность может изменять знак. Если мощность положительна, то энергия передается в катушку и ее запас нарастает, если же мощность отрицательна, то, наоборот, катушка возвращает энергию в источник питания и запас энергии в ней убывает. Для построения качественной кривой изменения мощности можно использовать уравнение (2.4) и полученные кривые изменения тока и напряжения. Для определения формы кривой следует использовать характерные моменты времени, когда мощность равна 0. В нашем примере это момент to, когда нулю равны и ток, и напряжение. В момент t1 передаваемая мощность достигает максимального значения и скачком изменяется из-за изменения напряжения, на интервале t1 - t2 она изменяется линейно, а на интервале t2 - t3, когда накопитель отдает энергию, она отрицательна и линейно убывает. Наконец, с момента ts мощность становится равной нулю, поскольку нулю равны напряжение и ток.

Экспериментальная проверка результатов расчета Для экспериментальной проверки служит файл с2_10 (рис. 2.14). Два блока: логическая схема и блок ЕС VI 0 обеспечивают необходимую форму напряжения и нулевой ток в начале каждого цикла. Как видно из рис. 2.14, сигнал напряжения на экране осциллографа качественно повторяет форму исследуемого в задаче сигнала, а второй сигнал представляет собой ток (напряжение, снимаемое с шунта), характер которого также совпадает с описанным выше. Если бы форма напряжения на источнике ЭДС в файле с2_10 количественно совпадала с представленной на рис. 2.14, то ток в индуктивности в конце воздействия был бы равен нулю. Источник ЭДС в файле управляется генератором слов, поэтому все интервалы с неизменным законом изменения напряжения равны друг другу, поэтому, как видно из рис. 2.14, ток в катушке в конце цикла не нулевой и приходится возвращать схему к нулевым условиям принудительно. Для этого в конце цикла схема ECV10 обеспечивает спад тока в индуктивности, закорачивая ее на резистор в 10 Ом. При этом на индуктивности возникает короткий, но достаточный по площади импульс обратного напряжения.





Содержание  Назад  Вперед