Рейтинг@Mail.ru

ТОЭ, ТЭЦ, электротехника - все решения у нас! Недорого, быстро, качественно, гарантия!

логотип сайта ТОЭ

Лекции по ТОЭ/ №90 Линия с распределенными параметрами в различных режимах.


    Расчет токов и напряжений в линии с распределенными параметрами при произвольной нагрузке Z2=Z2e на основе совместного решения полученных ранее комплексных уравнений. Уравнения режима линии дополняются уравнениями закона Ома для начала и конца линии:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    где Z1 - входное сопротивление линии при заданной нагрузке:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    Выбор алгоритма расчета определяется конкретными условиями задачи. Рассмотрим характерные режимы линии, представляющие теоретический интерес.

    1.Режим холостого хода (Z2=∞) .

    В режиме холостого хода U2=U2x; I2=I2x=U2x/∞=0, следовательно уравнения линии получат укороченный вид:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    Входное сопротивление линии в режиме холостого хода:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    2.Режим короткого замыкания (Z2=0).

    В режиме короткого замыкания I2=I2k, U2=U2k=I2*0=0, следовательно уравнения линии получат указанный вид:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    Входное сопротивление линии в режиме короткого замыкания:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    Совместно выполненные опыты холостого хода и короткого замыкания позволяют экспериментально определить сначала вторичные параметры линии (Zc и γ), а затем и первичные (R0, L0, G0, C0).

    Входные сопротивления линии Z1x и Z1k экспериментально измеряются по схеме трех приборов (амперметра, вольтметра и фазометра), как Zвх=U*Ie.

    Вторичные параметры линии (Zc и γ) находятся из совместного решения уравнений для Z1x и Z1k:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    Первичные параметры линии (R0, L0, G0, C0) определяются из совместного решения уравнений для Zc и γ:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    Решая совместно эти уравнения, получим:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    3. Режим согласованной нагрузки (Z2=Zc).

    В режиме согласованной нагрузки входное сопротивление линии равно:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    Исследуем волновые процессы в линии:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    В режиме согласованной нагрузки в линии отсутствуют отраженные волны напряжения и тока. Вся энергия, доставляемая падающей волной в конец линии полностью потребляется нагрузкой, при этом передаваемая приемнику активная мощность имеет максимальное значение:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    Мощность источника энергии:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    Коэффициент полезного действия:

Линия с распределенными параметрами в различных режимах

    Если сопротивление нагрузки несогласованно с волновым сопротивлением линии (Z2≠Zc), то часть энергии, доставляемой падающей волной, отражается и возвращается генератору в виде отраженных волн напряжения и тока.

    В линиях связи отраженные волны ухудшают качество основного сигнала (снижается разборчивость речи, четкость изображения и др.). Все линии связи работают в режиме, близком к согласованному. При различии сопротивлений нагрузки и линии (Z2≠Zc) принимаются специальные технические меры для их согласования.

    В линиях электропередачи согласование режима не требуется, так как в них основным критерием является передача энергии с наименьшими потерями.


Желаем удачного изучения материала и успешной сдачи!