6.4. Расчет переходных процессов в нелинейных электрических цепях: Метод графического интегрирования

Графическими называются  методы, в основе которых лежат графические построения на плоскости. По сравнению с рассмотренными выше аналитическими методами они обладают следующими основными преимуществами:

- отсутствием принципиальной необходимости в аналитическом выражении характеристики нелинейного элемента, что устраняет погрешность, связанную с ее аппроксимацией;

- возможностью проведения расчетов при достаточно сложных формах кривых нелинейных характеристик.

Главный недостаток графических методов заключается в получении решения для конкретных значений параметров цепи.

Основными графическими методами, используемыми при решении электротехнических задач, являются:

1. Метод графического интегрирования

Метод графического интегрирования основан на графическом подсчете определенного интеграла и заключается в последовательном  нахождении площадей под соответствующей подынтегральной функции кривой. Он применяется для анализа электрических цепей, переходные процессы в которых описываются дифференциальными уравнениями первого порядка с разделяющимися переменными.

6.5. Расчет переходных процессов в нелинейных электрических цепях: Метод траекторий в пространстве состояний.

Метод переменных состояния, как было показано при анализе переходных процессов в линейных цепях, основывается на составлении и интегрировании дифференциальных уравнений, записанных в нормальной форме. Полная система уравнений в матричной форме имеет вид

.

=

.

(1)

Здесь и - матрицы переменных состояния и их первых производных по времени соответственно; w(z) – матрица нелинейных резистивных элементов ;z – матрица аргументов нелинейных резистивных элементов ; v – матрица входных воздействий ( ЭДС и токов источников ) ; y – матрица искомых величин.

При составлении уравнений состояния для относительно несложных цепей они могут быть записаны непосредственно по законам Кирхгофа. В общем же случае для этой цели используется или м етодика, основанная на составлении по специальному алгоритму таблицы соединений, что было показано при рассмотрении метода переменных состояния применительно к расчету линейных цепей, или методика, базирующаяся на принципе наложения.

9. Электрические машины постоянного тока: устройство и принцип действия машин постоянного тока; механические характеристики кпд машин постоянного тока.

Общие сведения. Электрические машины постоянного тока могут работать как в режиме генератора, так и в режиме двигателя, т.е. обладают свойством обратимости. В режиме генератора они преобразуют механическую энергию в электрическую энергию постоянного напряжения, а в режиме: электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию.

Диапазон и плавность регулирования частоты вращения у двигателей постоянного тока значительно шире, чем у двигателей переменного тока.

Генераторы постоянного тока применяются для питания различного рода устройств, работающих на постоянном токе, в том числе электрических двигателей постоянного тока.