Радионавигационное устройство может излучать радиосигнал, в котором информация о параметре содержится в какой-либо величине, характеризующей электромагнитное поле. Мгновенное значение электрической составляющей напряженности поля на некотором расстоянии от передающей антенны радионавигационного устройства можно записать в виде комбинированной форме, например угломерно-дальномерной.
Радионавигационная система позволяет определить большое число параметров. Следует заметить, что как исключение встречаются с л о ж н ы е радионавигационные устройства, каждое из которых определяет два или даже три параметра. Однако сложное устройство нельзя разделить на несколько простых, которые могли бы самостоятельно определять каждый из параметров, поскольку возможность одновременного определения нескольких величин заключена в принципе действия такого устройства.
Электромагнитное поле характеризуется амплитудой, частотой, фазой и моментом времени прихода радиосигнала. Значения этих величин могут являться функцией параметра и измеряться. Таким образом, различают амплитудные, фазовые, частотные и временные радионавигационные устройства.
Как правило, производят относительные измерения, т. ё. измеряют соотношение амплитуд, разность фаз или интервал времени по двум радиосигналам.
Измерения могут производиться на высокой частоте или на частоте модуляции. Соответственно делят радионавигационные устройства на устройства типа Н (несущая) и типа М (модуляция).
Характер сигнала облегчает или затрудняет техническую реализацию измерений тех или иных электрических величин. Так, при непрерывном сигнале проще выполнить фазовые измерения, а при импульсном — временные. Вместе с тем тип сигнала иногда решающим образом влияет на важные тактико-технические данные радионавигационного устройства, например на точность. Поэтому жесткое соответствие между характером сигнала и измеряемой электрически величиной сегодня наблюдается далеко не во всех случаях. Так, фазовые устройства нередко используют импульсный сигнал, а некоторые временные :соотношения измеряются и при непрерывном сигнале.
Разумеется, радионавигационные устройства могут работать и по шумоподобному сигналу. При этом появляется возможность сравнения двух сигналов по их статистическим характеристикам. Правомерно, поэтому, говорить о корреляционных радионавигационных устройств ах.
Возможны и комбинации различных радиотехнических измерений для определения одного и того же параметра. Например, грубое определение расстояния может производиться по измерению интервала времени между радиоимпульсами, а точное — по разности фаз сигналов. Получается комбинированное фазово-временные устройство. Возможности комбинированных устройств определяются типом используемого сигнала. Поэтому при рассмотрении методов измерений в радионавигационных устройствах надо иметь в виду применение разных сигналов: непрерывного, импульсного, шумового.
Радионавигационные устройства нередко входят в состав радионавигационной системы. В радионавигационной системе могут использоваться устройства одного и того же типа. Так возникают фазовые, временнйе, а мллитудные и другие радионавигационные системы. При этом число радиолиний возрастает и обычно соответствует числу радионавигационных устройств.
В более сложном случае радионавигационные устройства системы могут измерять различные электрические величины и появляются комбинированные системы типа амплитудно-фазовых, фазово-временных и т. п.
В этом случае по одному радиосигналу можно измерять несколько электрических величин и число требуемых радиолиний не увеличивается. Например, в импульсной дальномерно-угломерной системе по одному сигналу может измеряться интервал времени и амплитуд.
Наконец, радионавигационные системы могут представлять собой радиозвено в системе навигации, в которой используются также и нерадиотехнические измерения .
Лекция № 4 Тема: Выпрямители переменного тока
Вопросы:
1. Допущения, принимаемые при анализе электромагнитных процессов в цепях выпрямителей.
2. Коммутация вентильных токов в неуправляемых выпрямителях.
3. Внешние характеристики неуправляемых выпрямителей.
1. Допущения, принимаемые при анализе электромагнитных процессов в цепях выпрямителей.
1. Необходимо отметить, что выпрямители используются в цепи питания различных приемников электроэнергии. При изучении курса «электроники» рассматривались коллекторные двигатели постоянного тока.
Вследствие сложности мат. аппарата электромагнитных процессов в цепях выпрямителей принимают следующие допущения:
- полагают идеальной ВАХ вентилей;
- токи намагничивания трансформаторов, активные сопротивления обмоток трансформаторов и всех других элементов цепи считают равными нулю;
- индуктивное сопротивление обмоток трансформаторов и реакторов без сердечников принимают независимыми от тока;
- емкость обмоток трансформатора и других элементов цепи считают равной нулю;
- ЭДС двигателей при установившемся режиме считают постоянной, непульсирующей.
При этих допущениях мгновенное значение выпрямленного тока idв неразветвленной цепи определяется уравнением:
Ud - = Ed, (1)
где Ud – мгновенное значение выпрямленного напряжения,
Ed – ЭДС двигателей, питаемых выпрямителем,
= ха + хd (2)
ха – индуктивное сопротивление трансформатора и питающей сети, отнесенной к числу витков вентильной обмотки,
хd – индуктивное сопротивление сглаживающего реактора.
Мгновенное значение выпрямленного напряжения Ud для рассмотренных выше схем соответствует выражению Ud = Dсх ·Е2·cos , (3)
где Dсх – коэффициент схемы (при m2 = 2 Dсх = 2; при m2 = 3 Dсх = 3 ),
- фазовый угол, изменяющийся в пределах: при m2=2 -π/2 ≤ ≤ π/2; при m2=3 - π/3 ≤ ≤ π/3,
Е2 – фазное действующее значение ЭДС вентильной обмотки.
Подставляя уравнения (2) и (3) в уравнение (1) получим:
Dсх ·Е2·cos - (ха + хd) = Ed (4)
Решая это уравнение относительно производной получаем:
= (5)
В результате решения данного дифференциального уравнения имеем:
id = = + Id, (6)
где - переменная составляющая выпрямленного тока,
Id – постоянная составляющая этого тока.
Переменная составляющая выпрямленного тока обратно пропорциональна индуктивному сопротивлению в цепи этого тока ха + хd и не создает активной мощности, вызывая реактивную потерю напряжения в цепи выпрямителя в следствии пульсации тока. С целью уменьшения этой пульсации увеличивают индуктивность сглаживающего реактора хd » ха.
Для упрощения анализа в первом приближении принимают ха = 0, хd = ∞, т.е. переменной составляющей пренебрегают, считая выпрямленный ток идеально сглаженным (id = Id) и коммутацию вентильных токов мгновенной.
Во втором приближении принимают ха ≠ 0, хd = ∞, т.е. учитывают коммутацию при пульсирующем токе Id. В реальных условиях ха ≠ 0, хd ≠ ∞ и анализ цепи при этом достаточно сложен. Выпрямленное напряжение при этом режиме имеет переменную и постоянную составляющие
Ud0 = Ud0 + U ,
где Ud0 – среднее значение постоянной составляющей выпрямленного напряжения при холостом ходе; U - переменная составляющая выпрямленного напряжения при холостом ходе.
Постоянная составляющая выпрямленного напряжения
Ud0 = Dсх = Dсх (7)
При мостовой схеме выпрямления однофазного тока (Dсх = 2, р = 2) Ud0 =1,8·Е2 и трехфазного тока (Dсх = 3, р = 6) Ud0 =2,34·Е2.
Из выражения (7) следует, что увеличение числа пульсов р при прочих одинаковых условиях способствует увеличению Ud0 и уменьшению переменной составляющей Ud0.
Для схем выпрямления однофазного тока р = 2 (предел).
Перспектива – использование сложных схем выпрямления трехфазного тока (р = 6, 12 …).
= Ed, (1)
= ха + хd (2)
·Е2·cos 
, (3)
= Ed (4)
(5)
= 
+ Id, (6)
,
= Dсх 
(7)