Непосредственное возбуждение последовательного резонансного контура прямоугольными импульсами напряжения. Расчетные соотношения

Abstract

Целью настоящего рассмотрения является получение расчетных соотношений для характеристик электромагнитного процесса при непосредственном возбуждении последовательного резонансного активно-реактивного контура периодическими сериями из прямоугольных униполярных или осциллирующих импульсов напряжения с частотой следования, равной собственной частоте контура. Данный вопрос возникает в технике больших токов и сильных магнитных полей, где требуется достаточно строгая настройка аппаратуры на фиксированные рабочие частоты. Кроме того, резонанс напряжений представляет практический интерес, например, для питания повышенным напряжением высокоомных нагрузок, для создания устройств индукционного нагрева. В настоящей работе решением задачи о переходном процессе найдены временные формы возбуждаемого тока. Следует особо подчеркнуть, что принимаемая постановка задачи позволяет сконцентрироваться на проблеме формирования квазигармонических тока и напряжения при ангармоническом резонансном возбуждении активно-реактивного контура с фиксированной собственной частотой. Научная новизна состоит в получении расчетных соотношений для характеристик процесса в переходном режиме, когда ангармонический источник напряжения непосредственно подключается к резонансному электрическому контуру. Важность решаемой задачи обусловлена практическими проблемами в разработках электротехнических устройств, где действенность соответствующих элементных составляющих практически возможна только в условиях, с достаточной степенью близких к резонансным. Практическая значимость: полученные выражения для токов, возбуждаемых при непосредственном подключении источника ангармонического напряжения к последовательному резонансному активно-реактивному контуру, необходимы для дальнейшего анализа протекающих процессов при проектировании электротехнических устройств с резонансными компонентами. Пути дальнейших исследований: весьма перспективным в направлении дальнейших исследований видится анализ протекающих процессов при непосредственном возбуждении резонанса напряжений в последовательном активно-реактивном контуре серией ангармонических сигналов.The purpose of this consideration is to obtain ratios for the electromagnetic process characteristics with the direct excitation of a series resonant active-reactive circuit with periodic series of rectangular unipolar or oscillating voltage pulses with a repetition frequency equal to the natural frequency of the circuit. This question arises in the technique of high currents and strong magnetic fields, where a fairly strict adjustment of the equipment to fixed operating frequencies is required. In addition, the voltage resonance is of practical interest, for example, to supply high-voltageloads, to create induction-heating devices. In this work, the transient process has found temporary forms of the excited current. It should be especially emphasized that the problem formulation taken in this way makesit possible to concentrate on the problem of the formation of quasi-harmonic current and voltage during anharmonic resonant excitation of an active-reactive circuit with a fixed natural frequency. The scientific novelty consists in obtaining the calculated ratios for the characteristics of the process in a transient mode with direct connection to the resonant electric circuit of the anharmonic voltage source. The significance of the problem to be solved is due to practical problems in the development of electrical devices, where the effectiveness of the corresponding elemental components is practically possible only in conditions with a sufficient degree close to resonance. Practical significance: the obtained expressions for the currents excited by the direct connection of the anharmonicvoltage source to the series resonant active-reactive circuit are necessary for further analysis of the processes taking place in the design of electrical devices with resonantcomponents. Ways to further research: the analysis of the processes taking place with the direct excitation of a voltage resonance in a sequential active-reactive circuit by a sequence of anharmonic signals is very promising in the direction of further research.