MAXIMUM энергиясын берүү THEOREM

TINACloud Click же дуба үчүн төмөнкү мисал тетиктерге таптап, Online, аларды анализдөө үчүн Interactive DC режимин тандоо.
мисалдарды түзөтүп же өз схемаларды түзүү TINACloud үчүн арзан кирүү

Кээде инженерияда бизден максималдуу кубаттуулукту берилген булактан жүккө өткөрүп бере турган схеманы иштеп чыгууну суранышат. Максималдуу кубаттуулукту берүү теоремасы боюнча, жүк каршылык көрсөткөндө булактан максималдуу кубаттуулукту алат (RL) ички каршылыкка барабар (RI) булактан. Эгерде булак схемасы мурунтан эле Тевенин же Нортон эквиваленттүү схемасы (ички каршылыгы бар чыңалуу же ток булагы) түрүндө болсо, анда чечим жөнөкөй. Эгерде схема Thevenin же Norton эквиваленттүү схемасы түрүндө болбосо, биз адегенде колдонушубуз керек. Тевениндики or Нортон теоремасы эквиваленттүү схеманы алуу үчүн.

Бул жерде максималдуу кубаттуулукту өткөрүп берүүнү кантип уюштуруу керек.

1. Ички каршылыкты табыңыз, RI. Бул булактын эки жүк терминалын кайра карап чыгуу менен табылган каршылык эч кандай жүк менен байланышкан. Бизде көрсөткөндөй Тевенин теоремасы жана Нортон теоремасы бөлүмдөрүндө, эң оңой ыкма - чыңалуу булактарын кыска туташуулар жана ток булактарын ачык чынжырлар менен алмаштыруу, андан кийин эки жүк терминалынын ортосундагы жалпы каршылыкты табыңыз.

2. Ачык чынжырдын чыңалуусун табыңыз (UT) же кыска туташуу ток (IN) жүк туташтырылган эки жүк терминалынын ортосундагы булактын.

Биз тапкандан кийин РI, биз оптималдуу жүк каршылыгын билебиз
(RЛопт = RI). Акыр-аягы, максималдуу күч табууга болот

Максималдуу кубаттуулуктан тышкары, биз дагы бир маанилүү санды билгибиз келет: натыйжа. Натыйжалуулук булак тарабынан берилген жалпы кубаттуулукка жүк тарабынан алынган кубаттуулуктун катышы менен аныкталат. Thevenin эквиваленти үчүн:


жана Нортон эквиваленти үчүн:

TINA's Interpreter колдонуп, аны тартуу оңой P, P/Pмакс, жана h бир милдети катары RL. Кийинки график көрсөтөт P/Pmax, кубат күйүк RL максималдуу күчкө бөлүнөт, Pмакс, функциясы катары RL (ички каршылык R бар чынжыр үчүнI= 50).

Эми натыйжалуулугун карап көрөлү h бир милдети катары RL.

Жогорудагы диаграммаларды тартуу үчүн схема жана TINA Interpreter программасы төмөндө көрсөтүлгөн. Кээ бир текстти жана чекиттүү сызыкты кошуу үчүн биз TINAнын Диаграмма терезесинин түзөтүү куралдарын да колдондук.

Эми натыйжалуулугун изилдеп көрөлү (h) максималдуу кубаттуулукту берүү учурда, бул жерде RL = RTh.

натыйжалуулугу болуп саналат:

Бул пайыз катары берилгенде 50% гана түзөт. Бул электроникадагы жана телекоммуникациядагы кээ бир колдонмолор үчүн, мисалы, күчөткүчтөр, радио кабылдагычтар же өткөргүчтөр үчүн алгылыктуу. Бирок, 50% эффективдүүлүк батарейкалар, энергия булактары үчүн кабыл алынбайт жана албетте электр станциялары үчүн эмес.

Максималдуу кубаттуулукту өткөрүүгө жетишүү үчүн жүктү уюштуруунун дагы бир жагымсыз натыйжасы - бул ички каршылыктын 50% чыңалуусу. Чыңалуунун 50% төмөндөшү чыныгы көйгөй болушу мүмкүн. Керектүү нерсе, чынында, дээрлик туруктуу жүк чыңалуу. Бул булактын ички каршылыгы жүк каршылыгынан алда канча төмөн болгон системаларды талап кылат. 10 ГВт кубаттуулуктагы электр станциясын элестетип көргүлө. Бул станция өндүргөн энергиянын жарымы электр өткөргүч линияларында жана генераторлордо чачырап кетет дегенди билдирет (балким күйүп кетиши мүмкүн). Бул ошондой эле керектөөчүнүн электр кубатын пайдалануу ар кандай болгондуктан номиналдык маанинин 100% жана 200% ортосунда кокусунан өзгөрүп турган жүк чыңалууларына алып келет.

Максималдуу кубаттуулукту берүү теоремасын колдонууну көрсөтүү үчүн R резисторунун оптималдуу маанисин табалы.L төмөнкү схемада максималдуу кубаттуулукту алуу үчүн.


Click / сапта-талдоо Жогоруда кыдырып таптап же Windows ылайык сактоо үчүн бул шилтемени басып,

Биз максималдуу кубаттуулукту алабыз, эгерде RL= R1, ошондуктан РL = 1 кохм. Максималдуу күч:

{TINAнын котормочусунун чечими}
Rl:=R1;
Pmax:=sqr(Vs)/4/Rl;
Rl=[1k]
Pmax=[6.25м]
#Python аркылуу чечим!
Rl=R1
Pmax=Vs**2/4/Rl
print(“Rl= %.3f”%Rl)
басып чыгаруу("Pmax= %.5f"%Pmax)

Окшош көйгөй, бирок учурдагы булак менен:


Click / сапта-талдоо Жогоруда кыдырып таптап же Windows ылайык сактоо үчүн бул шилтемени басып,

R резистордун максималдуу күчүн табыңызL .

Биз максималдуу кубаттуулукту алабыз, эгерде RL = R1 = 8 Ом. Максималдуу күч:

{TINAнын котормочусунун чечими}
Rl:=R1;
Rl=[8]
Pmax:=sqr(IS)/4*R1;
Pmax=[8]
#Python аркылуу чечим!
Rl=R1
print(“Rl= %.3f”%Rl)
Pmax=IS**2/4*R1
басып чыгаруу("Pmax= %.3f"%Pmax)

Төмөнкү маселе татаалыраак, андыктан адегенде аны жөнөкөй схемага келтиришибиз керек.

РI максималдуу кубаттуулукту өткөрүүгө жетишүү жана бул максималдуу кубаттуулукту эсептөө.


Click / сапта-талдоо Жогоруда кыдырып таптап же Windows ылайык сактоо үчүн бул шилтемени басып,

Алгач TINA аркылуу Нортон эквивалентин табыңыз.


Click / сапта-талдоо Жогоруда кыдырып таптап же Windows ылайык сактоо үчүн бул шилтемени басып,

Акыр-аягы, максималдуу күч:

{TINAнын котормочусунун чечими}
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=[80k]
Pmax=[1.25м]
{Python боюнча чечим}
Replus= lambda 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 чыгаруу(“IN= %.5f”%IN)
басып чыгаруу(“RN= %.5f”%RN)
басып чыгаруу("Pmax= %.5f"%Pmax)

Биз бул көйгөйдү TINAнын эң кызыктуу өзгөчөлүктөрүнүн бири аркылуу чече алабыз оптималдаштыруу талдоо режими.

Оптималдаштырууну орнотуу үчүн, Анализ менюсун же экрандын жогорку оң жагындагы иконаларды колдонуп, Оптималдаштыруу Максатын тандаңыз. Кубат өлчөгүчтү чыкылдатып, анын диалог кутусун ачып, Максималдууну тандаңыз. Андан кийин, Control Object тандап, R чыкылдатыңызI, жана оптималдуу маанини издөө керек болгон чектерди белгилеңиз.

TINA v6 жана андан жогоруда оптималдаштырууну жүргүзүү үчүн, жөн гана Анализ менюсунан Анализ/Оптимизация/ДК оптималдаштыруу буйругун колдонуңуз.

TINAнын эски версияларында бул режимди менюдан орното аласыз, Анализ/режим/оптимизация, анан DC анализин аткарыңыз.

Жогорудагы көйгөй үчүн оптималдаштырууну иштеткенден кийин, төмөнкү экран пайда болот:

Оптималдаштыруудан кийин RI мааниси автоматтык түрдө табылган мааниге жаңыланат. Эгерде биз мындан ары DC баскычын басуу менен интерактивдүү DC талдоо жүргүзсөк, максималдуу кубаттуулук төмөнкү сүрөттө көрсөтүлгөндөй көрсөтүлөт.