ния). в тех случаях, когда источник имеет конечную мощ-ность и характеризуется конечным внутренним сопротивлением, то для достижения цели используется принцип наложения и теорема об эквивалентном генераторе.

2. Дискретную часть схемы представляют в виде эквивалентного идеального источника, характеризуемого внутренней (коммутационной) ЭДС преобразователя йен (О

(рис. 38). Определение бвн (О обычно выделяется в отдельную задачу, методика решения которой и определяет особенность

Ф"] дальнейшего расчета. Форма, в которой

Рис. 38. Эквивалентная схема идеального источника с внутренней (коммутационной) ЭДС

может быть получена внутренняя ЭДС, зависит от способа представления КФ. В соответствии с формулой (2) внутренняя ЭДС

ев„(о=-; ф.(Обк(0. (10)

3. По известной (О одним из удобных методов рассчитывается ток на выходе преобразователя. При этом используется операторный, спектральный или другой метод. Так как расчетная эквивалентная схема рис. 38 является линейной, содержащей идеальный источник разрывной ЭДС, то для расчета могут с успехом использоваться все линейные методы, приводящие к удобным выражениям. Во всех случаях задача сводится к решению уравнения цепи

Z«(d)tB(0=ee„(0. (И)

где d - оператор дифференцирования dldt; (d) - полином оператора d, определяемый параметрами непрерывной части цепи, например, (d) = didt -\- r.

4. По известному выходному току, вновь используя систему КФ согласно выражению (4), определяют токи на входе преобразователя

/ЛО = ФПОн(0- (12)

Расчеты можно проводить как в области вещественных, так и в области комплексных величин. Особенно удобен комплексный метод в сочетании с методами гармонического анализа и спектра. Его развитие в приложении к анализу процессов в ключевых преобразователях делает особенно

эффективными спектральные методы для описания протекающих явлений, исследования и расчета квазиустановившихся режимов [20].

Особенностью применения комплексного метода при расчете ключевых преобразовательных схем, токи и напряжения в которых несинусоидальны, является необходимость использования комплексных мгновенных значений действующих токов и напряжений. Например, i{t) = I„x X cos (&t + = Re / (/(o; t); e (t) = cos (co + -ф,) = = Re £ (yco; t); и (t) = sin {(ot + apj = ImU (/«; t), где / (/со; i) = L exp / (co + -фгУ, E (yco; t) = E exp / (со/ + if,); и (/со; t) - Uexp j {at + %) - комплексные мгновенные значения соответственно тока, ЭДС и напряжения.

При использовании КФ комплексные мгновенные значения токов и напряжений умножаются непосредственно на коммутационную функцию (5) - (7) как вещественную функцию времени. При этом наиболее удобной является комплексная форма записи КФ в соответствии с выражением (7). В результате умножения получается комплексное мгновенное значение модулированной величины. Например, при использовании формул (10) и (12) получаем Е (/со;

Овн = S (О Е (/Ю-. t)k и h (у«; Oft = Фк (О / (/«; 0„. ft=i

Искомая величина является соответственно вещественной или мнимой частью полученного комплексного значения.

При расчетах с помощью результирующего вектора КФ (9) получаем результирующие векторы соответствующих величин. Для нахождения токов и напряжений в каждой фазе преобразователя необходимо разложить полученный результирующий вектор на отдельные составляющие.

5. ПРИНЦИП ОДНОКРАТНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧАСТОТЫ

Одним из простейших методов преобразования частоты, с помощью которого осуществляется непосредственное или прямое ее преобразование, является однократная модуляция.

При модуляции происходит перемещение и трансформация частоты вдоль оси частот. Одновременно с этим в схеме генерируются дополнительные частоты. Для выделения на выходе ПЧ напряжений или токов с необходимым спектральным составом применяют методы фильтрации. Одним

4* 61

из наиболее эффективных методов фильтрации является метод фазовой компенсации. Таким образом, использование однократной модуляции с фазовой компенсацией и составляет основной метод непосредственного или прямого преобразования частоты. Аналогичный метод - метод однополосной модуляции - широко применяют в радиотехнике, технике электросвязи, в системах автоматического управления.

Однополосная модуляция используется для переноса частоты сигнала, несущего информацию, в более высокий диапазон частот, удобный для передачи по проводам или в пространстве. Сущность метода заключается в следующем.

Еслн задано колебание, мгновенное значение которого а (t) = А sin (со + Ф) = Л sin 6, где А или if подвергаются принудительному изменению, то такое колебание становился модулированным. Прн этом оно обладает спектром частот, структура которого зависит от вида модуляции (ампл, тудная, угловая).

Спектр модулированного колебания состоит из колебаний несущей частоты со и двух боковых полос. Фазы колебания двух боковых частот симметричны относительно фазы несущего колебания. Для уменьшения полосы частот модулированного колебания применяется однополосная модуляция. При однополосной модуляции происходит такое преобразование сигнала, при котором его объем не деформируется, а сигнал лишь смещается вдоль оси частот. В системах передачи информации частота несущего колебания выбирается значительно выше частоты модуляции.

Существуют несколько способов формирования одно-полосного сигнала, которые применяют в системах электро-и радиосвязи. В отличие от способов с фильтрующими устройствами в системах с многофазной модуляцией формирование однополосного колебания осуществляется соответствующим подбором положения боковых полос отдельных фаз. При этом необходимо наличие п-фазной системы напряжений (токов) высокой и низкой частоты. При модуляции в каждой фазе образуются несущая частота и две боковые полосы. При суммировании в общей нагрузке системы п-фазных симметричных напряжений несущей частоты, модулированных такой же системой напряжений низкой частоты, несущая и одна из боковых полос оказываются подавленными. Особенностью данного метода является, с одной стороны, реальная возможность формирования