Безпосереднє збудження послідовного резонансного контуру прямокутними імпульсами напруги. Аналіз, чисельні оцінки

Автор(и)

  • Юрій Вікторович Батигін Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна
  • Тетяна Володимирівна Гаврилова Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна
  • Світлана Олександрівна Шиндерук Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна
  • Георгій Сергійович Серіков Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна
  • Дмитро Анатолійович Коваленко Харківський національний автомобільно-дорожній університет, Україна

DOI:

https://doi.org/10.26642/tn-2019-1(83)-201-205

Ключові слова:

ангармонічне джерело напруги, резонанс, активно-реактивний контур, амплітудно-частотне розкладання, форми струму, добротність

Анотація

Практичні розробки електротехнічних пристроїв, де дієвість відповідних елементних складових практично можлива лише в умовах з достатнім ступенем близьких до резонансних, потребують проведення аналізу процесу при безпосередньому підключенні до резонансного електричного контуру ангармонічного джерела напруги. У статті проведений аналіз резонансного збудження послідовного активно-реактивного контуру періодичними серіями з прямокутних уніполярних або осцилюючих імпульсів напруги з резонансною частотою їх слідування і, відповідно, визначення його реакції на збудження. У результаті розв’язання відповідної задачі сформульовано диференціальні рівняння, а також за допомогою операторного методу отримані їх вирішення у вигляді виразів для струмів, що збуджуються в контурі. Визначені часові форми струму в послідовному активно-реактивному контурі при резонансному збудженні періодичними серіями з прямокутних уніполярних або осцилюючих імпульсів напруги з резонансною частотою їх слідування. Виявлено, що перша гармоніка в амплітудно-частотному розкладанні як в разі уніполярного, так і в осцилюючого збудження визначає гармонічну складову струму, що збуджується, з частотою, яка є рівною резонансній частоті, і амплітудою, що дорівнює відношенню амплітуди першої гармоніки напруги, що збуджує, і активного опору послідовного резонансного контуру. Відзначена дещо більша ефективність уніполярного збудження гармонічних процесів порівнянно зі збудженням осцилюючими послідовностями періодичних імпульсів напруги, Показано, що, як у разі уніполярного, так і в осцилюючого збудження, зі збільшенням добротності резонансного контуру внесок вищих спектральних складових незалежно від виду вхідної напруги істотно падає, а при значному збільшенні добротності струм, що збуджується, стає строго гармонічним.

Біографії авторів

Юрій Вікторович Батигін, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Yu.V. Batygin

Тетяна Володимирівна Гаврилова, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

T.V. Gavrilova

Світлана Олександрівна Шиндерук, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

S.O. Shinderuk

Георгій Сергійович Серіков, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

G.S. Serikov

Дмитро Анатолійович Коваленко, Харківський національний автомобільно-дорожній університет

D.A. Kovalenko

Посилання

«Pochemu obrushilsya egipetskii most v Cankt-Peterburge?», [Online], available at: http://petrogazeta.ru/history/246

«Rezonansnyi usilitel' moshchnosti toka promyshlennoi chastoty», [Online], available at: http://allpowr.su/ru/33

Mesyats, G.A. (2005), Pulsed Power, Springer Publ, US, 568 p.

Tesla, N.(2016), My Inventions: and Other Writings, Dover Publ, New York, 144 p.

Denicolai, M. (2002), «Optimal performance for Tesla transformers», Review of Scientific Instruments, Vol. 73, No. 9, pp. 3332–3336.

Agheb, E., Hayati Soloot, A., Niayesh, K., Hashemi, E. and Jadidian, J. (2009), «On the Optimum Design of Air-Cored Tesla Transformers», Acta Physica Polonica-Series A General Physics. Vol. 115, No. 6, pp. 1152–1154.

Batygin, Yu.V., Shinderuk, S.A., and Serikov, G.S. (2018), «The quantitative indices of the induction effects and the resonance phenomena in the Tesla transformer», Danish Scientific Journal, No. 11, pp. 72–79.

Bakalov, V.P., Dmitrikov, V.F. and Kruk, B.I. (2013), Osnovy teorii tsepei: Uchebnik dlya vuzov, in Bakalova, V.P. (ed), Goryachaya liniya, Telekom, Moskow, 596 p.

Batіgin, Yu.V., Gnatov, A.V., Chapligіn, E.O. and Sabokar, O.S. (2014), Sposіb іnduktsіinogo nagrіvu metalevikh elementіv avtomobіl'nikh konstruktsіi, Patent Ukraїna, №. 95481.

«Induktor, induktsionnoe oborudovanie», [Online], available at: http://www.induktor-avto.rf

Chaplygin, E.A., Barbashova, M.V., Sabokar', O.S. and Rjabuha, І.O. (2017), «Osobennosti jelektromagnitnyh processov pri indukcionnom nagreve ferromagnetikov ploskim krugovym mnogovitkovym solenoїdom», Vіsnik PDTU, Tehnіchnі nauki, No. 35, pp. 190–196.

Strel'nikova, V.A. (2018), «Osobennosti indukcionnogo nagreva massivnyh metallicheskih zagotovok induktorami s ferromagnitnymi serdechnikami», Vіsnik NTU «HPІ», Problemi udoskonalennja elektrichnih mashin і aparatіv, No. 32, pp. 99–104.

Atabekov, G. I. (2006), Osnovy teorii tsepei, Energiya, Leningrad, 220 p.

Korn, G.A. and Korn, T.M. (2000), Mathematical Handbook for Scientists and Engineers: Definitions, Theorems, and Formulas for Reference and Review, Dover Publ Inc., New York, 1152 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-07-01

Як цитувати

Батигін, Ю. В., Гаврилова, Т. В., Шиндерук, С. О., Серіков, Г. С., & Коваленко, Д. А. (2019). Безпосереднє збудження послідовного резонансного контуру прямокутними імпульсами напруги. Аналіз, чисельні оцінки. Вісник ЖДТУ. Серія "Технічні науки", (1(83), 201–205. https://doi.org/10.26642/tn-2019-1(83)-201-205

Номер

Розділ

ТЕЛЕКОМУНІКАЦІЇ ТА РАДІОТЕХНІКА