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

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.