MAXIMUM POWER TRANSFER თეორია

დაწკაპეთ ან დააწექით მაგალითი სქემები ქვემოთ რომ მოიძიონ TINACloud და აირჩიეთ ინტერაქტიული DC რეჟიმში ანალიზი მათ ონლაინ.
მიიღეთ დაბალი ღირებულება ხელმისაწვდომობის TINACloud შეცვალონ მაგალითები ან შექმნათ თქვენი საკუთარი სქემები

ნორნონის თეორია

საექსპლოატაციო თეორია

ზოგჯერ ინჟინერიაში გვეკითხებიან სქემის შემუშავება, რომელიც გადაცემს მაქსიმალურ ძალას მოცემული წყაროდან დატვირთვაში. ენერგიის გადაცემის მაქსიმალური თეორემის თანახმად, დატვირთვა მიიღებს მაქსიმალურ ძალას წყაროდან, როდესაც მისი წინააღმდეგობა იქნება (R_L) უდრის შიდა წინააღმდეგობას (რ_Iწყაროს. თუ წყაროს წრე უკვე არის Thevenin ან Norton- ის ეკვივალენტი მიკროსქემის (ძაბვის ან დენის წყაროსთან, რომელსაც აქვს შინაგანი წინააღმდეგობა), მაშინ გამოსავალი მარტივია. თუ მიკროსქემის ფორმა არ არის Thevenin ან Norton– ის ეკვივალენტი მიკროსქემის ფორმა, ჩვენ ჯერ უნდა გამოვიყენოთ Thevenin ს or Norton თეორემა მიიღოს ეკვივალენტური წრე.

აი, როგორ უნდა მოხდეს მაქსიმალური ენერგიის გადაცემა.

1. მოძებნეთ შიდა წინააღმდეგობა, რ_I. ეს არის წინააღმდეგობა, რომელსაც აღმოაჩენთ წყაროს ორი დატვირთვის ტერმინალში არ დატვირთვა დაკავშირებულია. როგორც ჩვენ აჩვენა თევენინის თეორემა მდე ნორნონის თეორემა თავები, უმარტივესი მეთოდია შეცვალოს ძაბვის წყაროების მოკლე სქემები და ამჟამინდელი წყაროები ღია სქემებით, შემდეგ კი იპოვეთ საერთო ტვირთი ორი ტვირთიდან.

2. იპოვეთ ღია წრიული ძაბვის (U_T) ან მოკლე ჩართვა (I._N) წყაროს შორის ორი დატვირთვის ტერმინალი, არ დატვირთვის დაკავშირებული.

ერთხელ აღმოვაჩინეთ რ_I,ჩვენ ვიცით ოპტიმალური დატვირთვის წინააღმდეგობა
(R_{ლოპტი} = რ_I). საბოლოოდ, მაქსიმალური სიმძლავრე შეიძლება მოიძებნოს

გარდა იმისა, რომ მაქსიმალური ძალა, ჩვენ შეიძლება გვინდა ვიცოდეთ კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი რაოდენობა: ეფექტურობის. ეფექტურობა განისაზღვრება დატვირთვის შედეგად მიღებული ენერგიის თანაფარდობით წყაროს მიერ მოწოდებული მთლიანი ენერგიით. თევენინის ექვივალენტისთვის:

და Norton ექვივალენტი:

გამოყენება TINA- ს თარჯიმანი, ადვილია მიაპყროს P, P / P_maxდა h როგორც ფუნქცია R_L. შემდეგი გრაფიკი გვიჩვენებს P / Pmax, ძალაუფლება R_L გაყოფილი მაქსიმალური სიმძლავრე, P_max, როგორც ფუნქცია R_L (შიდა ჩართულობის მქონე წრეში R_I= 50).

ახლა მოდი ვნახოთ ეფექტურობა h როგორც ფუნქცია R_L.

სქემები და TINA Interpreter პროგრამა, რომლითაც ზემოთ მოცემულია დიაგრამები, ნაჩვენებია ქვემოთ. გაითვალისწინეთ, რომ ჩვენ ასევე გამოვიყენეთ TINA- ს დიაგრამის ფანჯრის რედაქტირების ხელსაწყოები ტექსტის და წერტილოვანი ხაზის დასამატებლად.

ახლა მოდით შეისწავლოთ ეფექტურობა (h) მაქსიმალური სიმძლავრის გადაცემის შემთხვევაში, სადაც R_L = რ_თ.

ეფექტურობაა:

რაც, როდესაც პროცენტია მოცემული, მხოლოდ 50% -ს შეადგენს. ეს მისაღებია ელექტრონულ და ტელეკომუნიკაციებში გარკვეული პროგრამებისთვის, მაგალითად, გამაძლიერებლები, რადიო მიმღებები ან გადამცემები. 50% ეფექტურობა მისაღები არ არის ბატარეებისთვის, ელექტრომომარაგებისთვის და, რა თქმა უნდა, არა ელექტროსადგურებისთვის.

ენერგიის მაქსიმალური გადაცემის მისაღწევად დატვირთვის მოწყობის კიდევ ერთი არასასურველი შედეგია 50% ძაბვის ვარდნა შიდა გამძლეობაზე. წყაროს ძაბვის 50% -იანი ვარდნა შეიძლება რეალური პრობლემა იყოს. სინამდვილეში, რაც საჭიროა, არის თითქმის მუდმივი დატვირთვის ძაბვა. ეს მოითხოვს სისტემებს, სადაც წყაროს შიდა წინააღმდეგობა გაცილებით დაბალია, ვიდრე დატვირთვის წინააღმდეგობა. წარმოიდგინეთ 10 გვტ სიმძლავრის ელექტროსადგური, რომელიც მუშაობს ელექტრო ენერგიის მაქსიმალურ გადაცემასთან. ეს ნიშნავს, რომ მცენარის მიერ წარმოქმნილი ენერგიის ნახევარი განაწილდება გადამცემ ხაზებსა და გენერატორებში (რაც ალბათ დაიწვება). ეს ასევე გამოიწვევს დატვირთვის ძაბვას, რაც შემთხვევით გამოიწვევს ნომინალური ღირებულების 100% და 200% შორის, რადგან სამომხმარებლო ენერგიის მოხმარება განსხვავდებოდა.

ენერგიის გადაცემის მაქსიმალური თეორემის გამოყენების საილუსტრაციოდ, მოვიძიოთ რეზისტორის R- ის ოპტიმალური მნიშვნელობა_L მიიღოს მაქსიმალური ძალაუფლება ჩართვა ქვემოთ.

დაწკაპეთ / ჩამოსასროლეთ ჩართვა ზემოთ ან დააჭირეთ ამ ბმულს გადავარჩინოთ Windows- ზე

ჩვენ მივიღებთ მაქსიმალურ ძალას, თუ რ_L= რ₁, ასე რომ რ_L = 1 kohm. მაქსიმალური სიმძლავრე:

{TINA- ს თარჯიმნის გადაწყვეტა}
Rl:=R1;
Pmax:=sqr(Vs)/4/Rl;
Rl=[1k]
Pmax = [6.25m]

#გადაწყვეტა პითონის მიერ!
Rl=R1
Pmax=Vs**2/4/Rl
print(“Rl= %.3f”%Rl)
ბეჭდვა (“Pmax= %.5f”%Pmax)

მსგავსი პრობლემა, მაგრამ მიმდინარე წყარო:

იპოვეთ რეესტრის მაქსიმალური სიმძლავრე R_L .

ჩვენ მივიღებთ მაქსიმალურ ძალას, თუ რ_L = რ₁ = X Ohm. მაქსიმალური სიმძლავრე:

{TINA- ს თარჯიმნის გადაწყვეტა}
Rl:=R1;
Rl=[8]
Pmax:=sqr(IS)/4*R1;
Pmax=[8]

#გადაწყვეტა პითონის მიერ!
Rl=R1
print(“Rl= %.3f”%Rl)
Pmax=IS**2/4*R1
ბეჭდვა (“Pmax= %.3f”%Pmax)

შემდეგი პრობლემა უფრო რთულია, ამიტომ პირველი უნდა შევამციროთ მარტივი ჩართვა.

ძებნა რ_I მაქსიმალური სიმძლავრის გადაცემის მისაღწევად და ამ მაქსიმალური სიმძლავრის გამოთვლა.

დაწკაპეთ / ჩამოსასროლეთ ჩართვა ზემოთ ან დააჭირეთ ამ ბმულს გადავარჩინოთ Windows- ზე
პირველი იპოვით Norton ექვივალენტი TINA- ს გამოყენებით.

საბოლოოდ მაქსიმალური სიმძლავრე:

{TINA- ს თარჯიმნის გადაწყვეტა}
O1:=Replus(R4,(R1+Replus(R2,R3)))/(R+Replus(R4,(R1+Replus(R2,R3))));
IN:=Vs*O1*Replus(R2,R3)/(R1+Replus(R2,R3))/R3;
RN: = R3 + Replus (R2 + Replus (R, R1)));
Pmax: = sqr (IN) / 4 * RN;
IN = [250]
RN = [80]
Pmax = [1.25m]

{Python-ის გადაწყვეტა}
რეპლუსი= ლამბდა R1, R2: R1*R2/(R1+R2)
O1=Replus(R4,R1+Replus(R2,R3))/(R+Replus(R4,R1+Replus(R2,R3)))
IN=VS*O1*Replus(R2,R3)/(R1+Replus(R2,R3))/R3
RN=R3+Replus(R2,R1+Replus(R,R4))
Pmax=IN**2/4*RN
ბეჭდვა (“IN= %.5f”%IN)
ბეჭდვა (“RN= %.5f”%RN)
ბეჭდვა (“Pmax= %.5f”%Pmax)

ჩვენ ასევე შეგვიძლია ამ პრობლემის გადაჭრა ერთ-ერთი ყველაზე სახალისო TINA- ის გამოყენებით ოპტიმიზაცია ანალიზის რეჟიმი.

ოპტიმიზაციის დასაყენებლად გამოიყენეთ ანალიზის მენიუ ან ეკრანის ზედა მარჯვენა მხარეს არსებული ხატები და შეარჩიეთ ოპტიმიზაციის მიზანი. დააჭირეთ დენის მრიცხველს, რომ გახსნათ მისი დიალოგური ფანჯარა და შეარჩიოთ მაქსიმუმი. შემდეგი, აირჩიეთ Control ობიექტი, დააჭირეთ R- ს_I,და დაადგინეთ ის საზღვრები, რომლებშიც უნდა მოძებნოთ ოპტიმალური მნიშვნელობა.

TINA v6 და ზევით ოპტიმიზაციის ჩასატარებლად, უბრალოდ გამოიყენეთ ანალიზი / ოპტიმიზაცია / DC ოპტიმიზაციის ბრძანება ანალიზის მენიუდან.

TINA- ს ძველი ვერსიის ვერსიებში შეგიძლიათ დააყენოთ ეს რეჟიმი მენიუდან, ანალიზი / რეჟიმი / ოპტიმიზაცია, და შემდეგ შეასრულოს DC ანალიზი.

ზემოთ მოცემული პრობლემის ოპტიმიზაციის შემდეგ, გამოჩნდება შემდეგი ეკრანი:

ოპტიმიზაციის შემდეგ, RI- ის ღირებულება ავტომატურად განახლებულია ნაპოვნი მნიშვნელობით. თუ ჩვენ შემდეგ ჩავატარებთ ინტერაქტიული DC ანალიზს DC ღილაკის დაჭერით, მაქსიმალური ძალა ნაჩვენებია შემდეგ სურათზე.

ნორნონის თეორია

საექსპლოატაციო თეორია