Максимум қуатты ауыстыру теориясы

TINACloud қолданбасын шақыру үшін төмендегі Мысал тізбектерін таңдаңыз немесе Интерактивті тұрақты режимін таңдаңыз, оларды Интернетте талдау.
Мысалдарды өңдеңіз немесе өзіңіздің сұлбаларыңызды жасау үшін TINACloud-ке төмен шығындарға қол жеткізіңіз

Кейде машина жасауда бізден максималды қуатты берілген көзден жүктемеге жеткізетін тізбекті жобалауды сұрайды. Максималды қуат беру теоремасына сәйкес жүктеме оның қарсыласуы кезінде көзден максималды қуат алады (R.)L) ішкі қарсылыққа тең (R.)I) көзі. Егер бастапқы тізбек Авевин немесе Нортон эквивалентті схемасы түрінде болса (кернеу немесе ішкі кедергісі бар ток көзі), онда шешім қарапайым болады. Егер схема Авевин немесе Нортон эквивалентті схемасы түрінде болмаса, біз алдымен пайдалануымыз керек Thevenin's or Norton теоремасы баламалы тізбекті алу.

Ең көп қуат беруді қалай ұйымдастыру керек.

1. Ішкі қарсылықты табыңыз, R.I. Бұл көздің екі жүктеу терминалына кері қарау арқылы табатын қарсылық жүктеме қосылмаған. Біз көрсеткендей Thevenin теоремасы және Нортон теоремасы тарауларда, ең қарапайым әдіс кернеу көздерін қысқа тұйықталу тізбектерімен және ток көздерімен ашық тізбектермен ауыстыру болып табылады, содан кейін екі жүк тұғыры арасындағы жалпы қарсылықты табыңыз.

2. Ашық тізбек кернеуін табу (UT) немесе қысқа тұйықталу тогы (IN) жүктемені қоспай, екі жүктеме соңын арасындағы қайнар көзі.

Біз Р табылдыI, біз жүктің тұрақтылығының оңтайлы екенін білеміз
(RLopt = RI). Ақыр соңында максималды қуат табуға болады

Максималды қуаттан басқа біз тағы бір маңызды санды білгіміз келеді тиімділігі. Тиімділік жүктеме бойынша алынған қуаттың көздің жалпы қуатына қатынасы арқылы анықталады. Тевенин баламасы үшін:


және Norton эквиваленті үшін:

TINA-ның аудармашысын пайдалану оңай P, P / Pмакс, және h функциясы ретінде RL. Келесі кестеде көрсетілген P / Pmax, қуат RL ең жоғары қуатқа бөлінген, Pмакс, функция ретінде RL (ішкі кедергісі бар тізбек үшінI= 50).

Енді тиімділігін көрейік h функциясы ретінде RL.

Жоғарыда келтірілген диаграммаларды сызуға арналған TINA Interpreter бағдарламасы және схемасы төменде көрсетілген. Айта кетейік, біз TINA-дың диаграмма терезесіндегі редакциялау құралдарын бірнеше мәтін мен нүктелі жолды қосу үшін қолдандық.

Енді тиімділікті зерттейік (h) электр энергиясын максималды беру жағдайында, мұнда RL = RTh.

Ең тиімділігі:

пайызбен берілгенде тек 50% құрайды. Бұл электроника және телекоммуникациядағы кейбір күшейткіштер, радио қабылдағыштар немесе таратқыштар үшін қолайлы. Алайда, 50% тиімділік батареялар, қуат көздері және электр станциялары үшін қолайлы емес.

Күштің максималды берілуіне қол жеткізу үшін жүктемені ұйымдастырудың тағы бір жағымсыз салдары - бұл ішкі кедергіге 50% кернеудің түсуі. Бастапқы кернеудің 50% төмендеуі нақты проблема болуы мүмкін. Шын мәнінде, бұл тұрақты жүктеме кернеуі. Бұл көздің ішкі кедергісі жүктеме кедергісінен әлдеқайда төмен болатын жүйелерді қажет етеді. Елестетіп көріңізші, қуаттылығы 10 ГВт немесе максималды қуат беру кезінде жұмыс істейтін. Бұл зауыт өндіретін энергияның жартысы электр жеткізу желілері мен генераторларда бөлініп шығуы мүмкін (мүмкін, ол жануы мүмкін). Сонымен қатар, тұтыну қуаты әр түрлі болғандықтан, номиналды мәннен 100% және 200% арасында кездейсоқ өзгеретін жүктеме кернеуі пайда болады.

Максималды қуат беру теоремасының қолданылуын көрсету үшін R резисторының оңтайлы мәнін табайықL Төмендегі тізбектегі ең жоғары қуатты алу.


Он-лайн талдау үшін жоғарыдағы тізімді басыңыз немесе осы сілтемені басыңыз Windows астында сақтау үшін басыңыз

Егер R болса, біз максималды қуат аламызL= R1, сондықтан R.L = 1 кокс. Максималды қуат:

{TINA аудармашысының шешімі}
Rl:=R1;
Pmax:=sqr(Vs)/4/Rl;
Rl=[1к]
Pmax = [6.25м]
#Python шешімі!
Rl=R1
Pmax=Vs**2/4/Rl
басып шығару(“Rl= %.3f”%Rl)
басып шығару(“Pmax= %.5f”%Pmax)

Ұқсас проблема, бірақ ағымдағы көзі:


Он-лайн талдау үшін жоғарыдағы тізімді басыңыз немесе осы сілтемені басыңыз Windows астында сақтау үшін басыңыз

Резистордың максималды қуатын анықтаңызL .

Егер R болса, біз максималды қуат аламызL = R1 = 8 ом. Максималды қуат:

{TINA аудармашысының шешімі}
Rl:=R1;
Rl=[8]
Pmax:=sqr(IS)/4*R1;
Pmax=[8]
#Python шешімі!
Rl=R1
басып шығару(“Rl= %.3f”%Rl)
Pmax=IS**2/4*R1
басып шығару(“Pmax= %.3f”%Pmax)

Төмендегі мәселе неғұрлым күрделі болып табылады, сондықтан алдымен қарапайым тізбекті қысқарту керек.

R тауып алыңызI максималды электр қуатын беру үшін және бұл максималды қуатты есептеңіз.


Он-лайн талдау үшін жоғарыдағы тізімді басыңыз немесе осы сілтемені басыңыз Windows астында сақтау үшін басыңыз

Алдымен TINA арқылы Norton эквивалентін табыңыз.


Он-лайн талдау үшін жоғарыдағы тізімді басыңыз немесе осы сілтемені басыңыз Windows астында сақтау үшін басыңыз

Ең соңында ең жоғары қуат:

{TINA аудармашысының шешімі}
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: = sqr (IN) / 4 * RN;
IN = [250u]
RN = [80к]
Pmax = [1.25м]
{Python шешімі}
Replus= ламбда 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
басып шығару(“IN= %.5f”%IN)
басып шығару(“RN= %.5f”%RN)
басып шығару(“Pmax= %.5f”%Pmax)

Біз бұл мәселені TINA-ның ең қызықты ерекшеліктерінің бірі арқылы шеше аламыз оңтайландыру талдау режимі.

Оңтайландыруды орнату үшін Талдау мәзірін немесе экранның жоғарғы оң жағындағы белгішелерді қолданыңыз және Оптимизация Мақсаты таңдаңыз. Диалогтық терезені ашу үшін Қуат өлшегішін нұқыңыз және Максимумды таңдаңыз. Одан кейін Басқару нысанын таңдаңыз, R түймесін басыңызI, және оңтайлы мәнді іздеу керек шектерді орнатыңыз.

TINA v6 және одан жоғары нұсқаларда оңтайландыруды орындау үшін, талдау мәзіріндегі «Анализ / Оптимизация / DC оптимизация» пәрменін қолданыңыз.

TINA ескі нұсқаларында сіз осы режимді мәзірден орната аласыз, Талдау / режим / оңтайландыру, содан кейін DC талдауын орындаңыз.

Жоғарыдағы мәселе бойынша Оңтайландыруды іске қосқаннан кейін келесі экран пайда болады:

Оңтайландырудан кейін RI мәні табылған мәнге автоматты түрде жаңартылады. Егер біз тұрақты токты басу арқылы интерактивті тұрақты талдауды жүргізсек, максималды қуат келесі суретте көрсетілгендей көрінеді.


    X
    Сізге келгеніңізге қуаныштымын DesignSoft
    Қажет болса, қажетті өнімді табуға немесе қолдауға мұқтаж болған кезде сөйлесуге мүмкіндік береді.
    wpChatIcon