1tom - 0288.htm
35 &
о;
а
С
∙илы н параметрами системы. Наиб, значение амплитуда В. к. достигает при приближении частоты внеш. силы к значению частоты собственных колебаний и)0 системы, когда наступает резьпаг.с.
При периодической, по негармонической вист, силе В. к. в линейной системе представляют собой суперпозицию колебаний, соответствующих отдельным гармония, составляющим внеш. силы.
В линейных связанных системах со мн. степенями свободы характер В. к. усложняется, в частности возбуждение В. к. и резонансные явления наступают при приближении частоты внеш. силы к одной из частот нормальных колебаний. При атом возможны случаи, когда резонанс на нек-рых нормальных частотах отсутствует,≈ это имеет место, если внеш. сила «ортогональна» собстл. колебанию, т, е. приложена т. о., что колебания с соответствующей конфигурацией не возбуждаются (напр., сила приложена в увле колебания).
В. к. в линейных распредел╦нных системах, обладающих бесконечным числом степеней свободы, сохраняют типичные черты В. к. в системах со ми. степенями свободы. При частоте внеш. воздействия со, совпадающей с одной из собств, (нормальных) частот to,, системы, имеет место резонансное нарастание амплитуды колебаний с частотой со;м тем большее, чем меньше затухание б. В безграничной линейной распредел╦нной системе со оплошный спектром бегущих нормальных волн Е^~ ~/?£0ехр[≈l(kx≈ сог)] и волновыми числами, определяемыми дисперсионным ур-нием k~k (to), резонансное возбуждение соответствует близости (равенству) фазовых скоростей одной из нормальных волн среды и волны возбуждающей силы {«пространственный» резонанс пли синхронизм).
При действии внеш. силы па нелинейную систему характер имеющих место в системе колебаний существенно сложнее. Так, наряду с колебаниями, имеющими частоту внеш. силы, здесь могут появиться колебания др. частот, напр. возможно возникновение разл. гармоник внеш. силы, пораметрич. возбуждение субгармоник и даже возбуждение автоколебаний. «Нелинейному резонансу» присуща зависимость резонансной частоты от амплитуды колебаний, возможность скачкообразного изменения амплитуды колебаний при медленном изменении частоты. Спектр колебаний н нелинейной системе может значительно отличаться от спектра внеш. воздействия и даже может стать сплошным, несмотря на монохроматичность внеш. воздействия (см. Стохасти-ческие колебания). Сложность колебаний в нелинейной системе при действии внеш. сил да╦т возможность выделить н таких системах класс В. к. только в простых частных случаях; в общем случае в нелинейных системах разделение В. к. и др. видов колебаний теряет смысл.
Лит,.1 Стрелков С. "П., Введение в теорию колебаний, 2 инд., М,, 19В4; Ландау Л. Д., Л и ф ш и ц К, М,, Механика, 3 инд., М., 1У73; X ft я с и Т., Нелинейные колебании в физичгских системах, пер. с аягл,, М., t9*i8; Мандельштам Л. И., Лекции по теории колебаний, М.т l'J72; Огмкшы теории колебаний, М., 1978; Рабинович М. И., Т р у-б (' ц к о в Д. И., Введение в теорию колебаний н волн, М., 1984. В. Д. Шалфеев. ВЫПРЯМИТЕЛЬ ≈ устройство для преобразования порем, тока (напряжения) н постоянный. Осп. элементом В. является нелинейный элемент (нонтилъ). В качестве нелинейного элемента используют управляемые вентили (тиристоры) или неуправляемые (диоды). В зависимости от характера нагрузки определяют вы-лодные параметры В.: значение выпрямленного напряжения или тока и,,, /0; амплитуду и частоту 1-й гармоники выходного тока /lt to; KOWJJ. пульсаций А:П=У1/У0; выходное сопротивление; нагрузочную характеристику и0(/0). В. классифицируют по след, признакам: Числу фаз первичной и вторичной обмоток трансформатора; схеме соединения вентилей и форме выпрямленного напряжения (тока).
Простейшей схемой В. является одпополупершщпая схема с ре;шстивпой нагрузкой Л (рис. 1, а). Вентиль
D обладает конечным, но очень малым сопротивлением \ & в одном направлении (и>«ПОр) и очень большим≈в другом («О1Юр). При воздействии синусоидальной эдс е (t) = Exiji(idt) ток и выходной цепи л моет нид сину
сондальных импульсов с змаллтудой Jm (рис, 1, б},
Г
D
R
ш;
а б
Рис. 1. Простейший ььтгтрямитолт.: а ≈ схема; б ≈
диаграмма выходного тока.
содержащих пост, составляющую /()-=//л/л, 1-го гармонику, соответствующую частоте выпрямляемого напряжения, /, ≈/т/2, кратные ей гармоники с частотамн пы. Характер нагрузки выбирается «з расч╦та макс, подавлении псих переменных составляющих. В простейшим случае это может быть сделано с помощью ╦мкости С, включ╦нной параллельно Л. Если постоянная времени i=RC велика по сравнению с периодом 7= =2 я/(о, то амплитуда пульсаций выходного напряжения мала и можно считать ив,лх (t)^u<}--^J^R. Недостатками одногюлупернодных В. являются ннзкпй уровень выпрямленного напряжении, значит, коэф. пульсаций при реальных значениях параметров, большое обратное напряжение па вентиле (w0rtp^2 £), поэтому опи используются только н маломощных устройствах (/1)<10 мА). Для улучшения показателей В. применяют схему со ср. точкой (рис. 2, а). Диаграмма тока в выходной цепи
г-
W^n
*>.
Рве. 2.
Двух полу пориошшй иыттрнмитслъ: « ≈ схема; диаграмма ьычодлиги тока.
б ≈
изображена на рис. 2, б. Постоянная составляющая выходного тока /0≈27т/лт частота основной гармоники раина 2о>. Схема со ср. точкой используется в двух-гшлупериодпых В., у к-рых коэф. пульсаций и выходное сопротивление снижаются примерно в 2 раза. Ещ╦ лучшими показателями, обладают схемы выпрямления многофазного тока, т. к. при этом уменьшается величина пульсаций и возрастает их частота, а следовательно, облегчается задача выбора ╦мкости. При числе фаз т значения постоянной составляющей выпрямленного тока, обратною напряжения на вентллот! коэфф. пульсаций равны:
∙] sin (л»/т;
«обр
sin (л/т); * ≈ 1),
Рис.
схема
3. Мостовая выпрямители.
где т = 2,3 ... , Широко распространены также мостовые схемы, удобные для днухполупериодпых В. (рис. 3). Для увеличения выходного напряжения используют схемы с умножением: выпрямленного напряжения при помощи конденсаторов, к-рые способны накапливать!! в течение нек-рого времени сохранять элоктрнч, заряд* Для уменьшения ьеличипы пульсации применяют сглаживающие фильтры (см. Фильтры электрические)*
")
}
