Двополюсна схема заміщення електричного кола постійного струму з залежними джерелами напруги еквівалентна за потужністю

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorАртеменко, М.Ю
dc.contributor.authorПетров, Д.О.
dc.contributor.authorКутафiн, Ю.В.
dc.date.accessioned2023-05-25T04:34:07Z
dc.date.available2023-05-25T04:34:07Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractВiдомий понад столiття принцип еквiвалентного джерела, сформульований у виглядi теорем Тевенена та Нортона, нещодавно був удосконалений I. Барбi уведенням вимоги енергетичної еквiвалентностi первинного кола та його двополюсної схеми замiщення. Проаналiзовано особливостi та недолiки iснуючих двополюсних схем замiщення електричного кола постiйного струму (ЕКПС), еквiвалентних первинному колу за потужнiстю, та сформульована мета роботи: втiлення нового енергетичного змiсту принципу еквiвалентного джерела для класу ЕКПС, що мiстять як незалежнi, так i залежнi джерела напруги й резистори, шляхом розроблення нової двополюсної схеми замiщення та дослiдження умов узгодження ї ї навантаження для досягнення максимального ККД. Запропонована перша в цьому класi ЕКПС чотирьохелементна двополюсна схема замiщення, яка вiдрiзняється вiд схемного еквiвалента Барбi наявнiстю джерела струму, керованого струмом навантаження, вихiднi затискачi якого приєднанi до джерела напруги еквiвалентного генератора. Вiдомi формули розрахунку параметрiв елементiв двополюсних схемних еквiвалентiв Тевенена та Нортона були доповненi новими аналiтичними залежностями параметра залежного джерела струму вiд векторних i матричних коефiцiєнтiв макромоделi первинного кола в базисi контурних струмiв та експериментальних даних дослiдiв розриву й замикання вихiдних полюсiв. Також встановленi новi аналiтичнi спiввiдношення для розрахункiв узгодженого опору навантаження та величини максимального ККД нової двополюсної схеми замiщення. Достовiрнiсть результатiв дослiдження пiдтверджена еквiвалентнiстю отриманих формул вiдомим спiввiдношенням, справедливим для iншого класу ЕКПС, та вiртуальними експериментами з дослiдження ват-вольтних характеристик i максимiзацiї ККД первинного кола. Отриманi результати можуть бути використанi для енергетичної оптимiзацiї ЕКПС, пiдсилювальнi та перетворювальнi елементи яких працюють в лiнiйному режимi роботи, що моделюються залежними джерелами напруги.uk
dc.description.abstractotherИзвестный более столетия принцип эквивалентного источника, сформулированный в виде теорем Тевенена и Нортона, недавно был усовершенствован введением требования энергетической эквивалентности первичной цепи и его двухполюсной схемы замещения. Проанализированы особенности и недостатки существующих двухполюсных схем замещения электрических цепей постоянного тока (ЭЦПТ), эквивалентных первичной цепи по мощности, и сформулирована цель работы: воплощение нового энергетического содержания принципа эквивалентного источника для класса ЭЦПТ, содержащих как независимые, так и зависимые источники напряжения и резисторы, путем разработки новой двухполюсной схемы замещения и исследования условий согласования ее нагрузки для достижения максимального КПД. Предложена первая в этом классе четырехэлементная двухполюсная схема замещения, которая отличается от схемного эквивалента Барби наличием источника тока, управляемого током нагрузки, выходные зажимы которого присоединены к источнику ЭДС эквивалентного генератора. Известные формулы расчета параметров элементов двухполюсных схемных эквивалентов Тевенена и Барби были дополнены новыми аналитическими зависимостями параметра зависимого источника тока от векторных и матричных коэффициентов макромодели первичной цепи в базисе контурных токов и экспериментальных данных опытов разрыва и замыкания выходных полюсов. Также установлены новые аналитические соотношения для расчета согласованного сопротивления нагрузки и величины максимального КПД новой двухполюсной схемы замещения. Достоверность результатов исследования подтверждена эквивалентностью полученных формул известным соотношением, справедливым для другого класса ЭЦПТ, и виртуальными экспериментами по исследованию ватт-вольтовых характеристик и максимизации КПД первичной цепи. Полученные результаты могут быть использованы для энергетической оптимизации ЭЦПТ, усилительные и преобразовательные элементы которых работают в линейном режиме работы и моделируются зависимыми источниками напряжения.uk
dc.description.abstractotherKnown for more than a century the principle of the equivalent source, formulated in the form of Thevenen and Norton theorems, has recently b een improved by intro ducing the requirement of energy equivalence of the primary network and its two-p ole substitution circuit. Peculiarities and shortcomings of the existing two-p ole substitution circuits that equivalent to the primary DC network are analyzed, and the purp ose of the work is formulated: implementation of the new energy content of the equivalent source principle for the DC network’s class, containing b oth indep endent and dep endent voltage sources and resistors, by developing a new two-p ole substitution circuit and studying the conditions of its load co ordination to achieve maximum efficiency. The first in this class four-element twop ole substitution circuit is prop osed, which differs from the of Barbi’s circuit equivalent by the presence of a current source controlled by the load current, the output terminals of which are connected to the EMF source of an equivalent generator. The known formulas for calculating the element parameters of two-p ole Tevenen and Barbi circuit equivalents were supplemented by new analytical dep endences of the dep endent current source parameter from vector and matrix co efficients of the primary circuit mesh current macromo del and exp erimental data of output p ole rupture and closure exp eriments. New analytical relations have also b een established for the calculations of the agreed load resistance and the maximum efficiency of the new two-p ole substitution circuit. The reliability of the study results is confirmed by the equivalence of the obtained formulas with a known ratio, valid for another class of DC network, and virtual exp eriments to study the watt-volt characteristics and maximize the efficiency of the primary circuit. The obtained results can b e used for energy optimization of DC network, the amplifying and converting elements of which are op erated in a linear mo de and mo deled by dep endent voltage sources.uk
dc.format.pagerangePp. 5-13uk
dc.identifier.citationАртеменко, М.Ю. Двополюсна схема заміщення електричного кола постійного струму з залежними джерелами напруги еквівалентна за потужністю / Артеменко М.Ю., Петров Д.О., Кутафiн Ю.В. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2021. – Вип. 85. – С. 5-13. – Бібліогр.: 15 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2021.85.5-13
dc.identifier.orcid0000-0001-9341-9238uk
dc.identifier.orcid0000-0002-4819-6490uk
dc.identifier.orcid0000-0002-8156-1277uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/56055
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 85uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectдвополюсна схема замiщенняuk
dc.subjectеквiвалентнiсть за потужнiстюuk
dc.subjectмаксимiзацiя ККДuk
dc.subjectдвухполюсная схема замещенияuk
dc.subjectэквивалентность по мощностиuk
dc.subjectмаксимизация КПДuk
dc.subjectone-port equivalent circuituk
dc.subjectpower conservativeuk
dc.subjectefficiency maximizationuk
dc.subject.udc681.3.06uk
dc.titleДвополюсна схема заміщення електричного кола постійного струму з залежними джерелами напруги еквівалентна за потужністюuk
dc.title.alternativeДвухполюсная схема замещения электрической цепи постоянного тока с зависимыми источниками напряжения, эквивалентная по мощностиuk
dc.title.alternativeOne-Port Power Conservative Equivalent Circuit of DC Network with Dependent Voltage Sourcesuk
dc.typeArticleuk

Файли

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 85