Анализ электрических цепей введением расчетных переменных. Метод контурных токов, порядок расчета

1. Анализ нелинейных явлений и получение числовых соотношений в нелинейных це­пях переменного тока является более сложным и трудоемким, чем анализ и расчет линейных электрических цепей.

Как правило, в нелинейных электрических цепях содержатся либо нелинейные индуктивные катушки, либо нелинейные конден­саторы, либо безинерционные в тепловом отношении нелинейные резисторы. Токи и напряжения втаких цепях в той или иной степени несинусоидальны.

Токи и напряжения в большей степени синусоидальны в цепях, содержащих только инерционные в тепловом отношении нелиней­ные резисторы.

Все методы анализа нелинейных цепей можно подразделить на две большие группы: аналитическую и графическую. Аналитиче­ские методы в отличие от графических дают возможность проводить анализ вобщем виде, а не только для частных значений параметров.

Недостатком аналитических методов является то, что приходит­ся выражать аналитически характеристики нелинейных элемен­тов, а эго всегда связано с некоторой погрешностью. Расчет сколь­ко-нибудь сложных нелинейных электрических цепей переменного тока можно произвести лишь с известной степенью приближения.

Наиболее широко распространены следующие методы анализа и расчета нелинейных цепей переменного тока:

1. Графический при использовании характеристик нелинейных элементов для мгновенных значений;

2. Аналитический при использовании характеристик нелиней­ных элементов для мгновенных значений при их кусочно-линейной аппроксимации;

3. Аналитический или графический при использовании ВАХ по первым гармоникам;

4. Аналитический или графический при использовании ВАХ по действующим значениям несинусоидальных величин;

5. Аналитический путем расчета по первой и одной или несколь­ким высшим или низшим гармоникам;

6. С помощью линейных схем замещения;

7. Малого параметра;

8. Интегральных уравнений;

9. Моделирования.

В дальнейшем кратко охарактеризован каждый метод. Тот или иной метод целесообразно применять в зависимости от характера цепи, формы ВАХ нелинейного элемента, а также от того, какое нелинейное явление в цепи исследуется. Чем сложнее характер нелинейного явления, тем более сложным и громоздким оказывает­ся метод его анализа. И наоборот, анализ грубых нелинейных явле­ний производится простыми средствами.

МЕТОД КОНТУРНЫХ ТОКОВ. Этот метод позволяет уменьшать количество уравнений в системе.