Лосев А.К. Теория линейных электрических цепей (1987) (1095414), страница 37
Текст из файла (страница 37)
При этом обмотка напряжения ваттметра должна быть включена между линейными проводами. Кроме того, при таком включении суммарная активная мощность может быть измерена с помощью двух, а не трех ватт- метров (способ двух ваттметров). Подобное измерение возможно не только в симметричной цепи, для которой справедлива формула (3.2!8), но и в любой трехфазной цепи. Чтобы показать указанную возможность, рассмотрим суммарную комплексную мощность в трехфазной цепи.
Согласно последней формуле (3.52) Рз = Рвл + Рвв + Рвс = Ьл1л + (1в1в + (1с1с. (3.220) При отсутствии нейтрального провода !и+ !и+ !с = О, 6+ + !в + 1с = 0 и !с = — (1ла+ !и) . Подставив последнее равенство в соотношение (3.220), получим Р, =(и. — ()с) 1,*+(и, — ()с) 1,", или с учетом равенств (3.2(3) Р. = ()ли!ли+ ('!вс1в'. Отсюда по первой формуле (3.5!) определяется искомая активная мощность: Р = Кедов = Ке ()лс!л + Ке ()вс1в'. (3.22 ! ) Таким образом, суммарная активная мощность произвольной трехфазной цепи может быть определена через линейные напряг ба жения как сумма двух слагаемых. Для измерения этой мощности согласно соотношению (3.22! ) надо включить два ваттметра, как показано на рис.
3.73, 6, и сложить их показания. Существуют трехфазные ваттметры, которые конструктивно объединяют в себе два обычных ваттметра, включаемых по схеме рис. 3.73, б. Размещение их подвижных обмоток на одной оси позволяет сразу получать показания для суммарной мощности (3.221). При расчете активной мощности в фазе нагрузки можно использовать формулу (3.50), переписав ее для фазных напряжения и тока-. Ра — — Уа lа соз гр, где ср — угол сдвига фаз-между напряжением Оа и током (в. Если трехфазиая цепь симметрична, то суммарная активная мощность в нагрузке Р = 3()а!асозгр. Этой же величине должна равняться суммарная мгновенная могцность в нагрузке симметричной трехфазной цепи.
Вопросы для самоконтроля 3.1. Почему прн анализе ураянений (2.6) н (2.11) в комплексной форме надо пользоваться символическим методом и нельзя применить метод комплексных амплитуд? 3.2. Почему комплексный характер величин (), й Рэ а 2, У обозначают различным образом? 3.3. Подчиняются лн комплексные величины О, й Рз и 2,'У одинаковым правилам действия с комплексными числами? 3.4. Какой физический смысл имеют произведения 01, буч и иг? 3.3. Почему нельзя складывать непосредственно сопротивления (? = 1 Ом и Х=10м? 3 б. Если задано комплексное сопротивление 2 =(Л +)В)?(С+!О), надо ли длн определения Х = ! 2 ! и гр=. агп2 находить вещественную и мнимую части этого сопротивления? 3.7 Почему мгновенная мощность при гармонических иолебаниях может быть представлена бесчисленным количеством способов в виде суммы активной и реактивной мгновенных мощностей, хотя заданной мгновенной мощности соответствует определенная коаплексная мощность, которая однозначно выражается через активную и реактавную мощности? 3.8.
Чем отличаются резонансы в цепях без потерь и с потерями? 3.9. Как можно объяснить физически влияние частоты на сопротивление потерь конденсатора и отсутствие такого влияния иа его сопротинление утечки? 3.19. Почему добротность катушек индуктиввости получается значительно ниже, чем добротность конденсатороа? 3.11. Какое устройство эквивалентно реальному индуктивному элементу со столь же высокой добротностью, как и у конденсатора? 3.12. Почему в трансформаторе вносимое сопротивление пропорционально квадрату, а ие первой степени сопротивления взаимоиндукции? 3.13. Почему с физической точки зрения совершенный трансформатор не обладает саойствамн идеального трансформатора? 3.14.
Почему схемы замещения реальных источников сигналов (см. рис. 3.39) в энергетическом смысле не могут быть эквивалентны реальным источникам? 3.15. Почему при согласовании по полной мощности отсутствуют частотные и фазовые искажения снег~ада? 1б5 3.16. В каких безындуктивных цепях можно получить резонанс? ; 3.17. Как можно реализовать )?-элемент с помощью гираторов? 3. (8.
Почему при составлении уравнений по второму закону Кирхгофа задающие токи а методе токов ветвей не учитываются, а в методе контурных токов учитываютси? 3.(9. Почему при составлении уравнений по первому закону Кирхгофа токи идеальных источников напряжения учитываются в методе токов ветвей н не учитываются в методе узловых напряжений? 3.20.
Чем отличается метод переменных состояния от метода токов ветвей и в чем сходятся эти методы", 3.2!. В каких случаях эквивалентные преобразования источников напряжения и тока и их перенос упрощают решение задач? 3.22. Чем отличаются входные сопротивления пассивного и активного двух. полюсников? 3.23. Какому условию должны удовлетворить э. д. с. Еы, Езз и Ем в схеме активного треугольника (см. рис. 3.65, а), чтобы преобразования (3.207) и (3.206) были взаимно однозначными? 3.24. Почему в трехфазных линиях передачи нейтральный провод имеет меньшее сечение, чем линейные провода? 3.25. Как н почему изменяется суммарная мгновенная мощность в нагрузке симметричной трехфазной цепи» СЛОВО Резонансные- цепи Выше было установлено сущестноваиие двух видов резонанса (см.
43.2.4, 3.2.6). Резонансные явления широко используются в технике связи и нуждаются в глубоком изучении. В настоящей главе эти явления рассматриваются на примере простейших резонансных цепей. Важнейшим свойством резонансных цепей является ик способность подавлять помехи. Поэтому анализ резонансных цепей предваряется обзором способов количественной оценки степени ослабления помех. Е 4.1. МЕРЫ ОЦЕНКИ УРОВНЯ СИГНАЛОВ И ПОМЕХ В канале связи всегда действуют различные помехи, которые нарушают информацию, передаваемую полезным сигналом (см. 41.4.1). Поэтому важной задачей является подавление помех.
Селективносгью (от лат. зе1есйо — выбор, выделение), или избирательностью, цепи называют ее способность выделять полезный сигнал и ослаблять помехи. Такое выделение сигнала означает', что уровень помех иа выходе цепи снижается по сравнению с уровнем сигнала до допустимого значения. При этом на входе цепи помехи могут даже превышать полезный сигнал.
((ени, обладающие избирательными свойстеагш, называют селекгивными цепями или фильтрами (от лат. )гП- гит — войлок). При этом говорят о фильтрации (ослаблении) помех, селекции (выделснии) сигнала и об отфильтрованном (очищенном от помех) сигнале. Селенцлл сигнала основывается на каком-либо различии между сигналом и помехой.
В частности, сигнал и помела могут различатзсн но частоте. Селекцию, основанную на этом раЗличии называют частотной селекцией, а устройства чагтотной селекции — часготныма фильтрами. К ннм относятся и резонансные цепи. Частотная селекция основана иа совмещении полосы пропускания цепи АР (см.
Е 1.4.5) с полосой частот дуг~ занимаемой спектром сигнала (см. Рис. 1.9). Если в этой полосе коэффициент передачи пепи имеет некоторое максимальное значение К,„„, а за ее пределами коэффициент передачи К К„.„ то это и означает ослабление помех, не совпадающих по частоте с полезным сигналом. 167 1. Ослабление помех. Степень ослабления помехи можно измерять величиной, называемой относительным коэффициентом передачи А = К/К«„, на частоте помехи. Значение этой величины меньше единицы, что создает неудобства в ее использовании.
Поэтому для оценки степени ослабления помехи применяют обратную величину Н = 1(А. (4.1) Эту величину называют ослаблением цепи и говорят, что помеха ослабляется в Н раз. Например, при А =0,001, Н =10' помеха ослабляется в 1000 раз. С большими ослаблениями цепи неудобно обращаться на практике. Поэтому предпочитают пользоваться логарифмическими единицами измерения ослабления. Для этого величину (4.1) представляют в показательной форме: Н =с', а=)п Н. (4.2) Величина а называется затуханием цепи, а единицей затухания в формулах (4.2) является непер (Нп). 1 Нп соответствует ослаблению помехи в с =2,7183 раза, поскольку !пН =!пе = 1. Оценка ослабления величиной (4.!) означает сравнение уровней сигнала и помехи по напряжению или току.