§ 15.44. Общая характеристика методов анализа и расчета нелинейных электрических цепей переменного тока.
Анализ нелинейных явлений и получение числовых соотношений в нелинейных цепях переменного тока является более сложным и трудоемким, чем анализ и расчет линейных электрических цепей.
Как правило, в нелинейных электрических цепях содержатся либо нелинейные индуктивные катушки, либо нелинейные конденсаторы, либо безынерционные в тепловом отношении нелинейные резисторы. Токи и напряжения в таких цепях в той или иной степени несинусоидальны.
Токи и напряжения в большей степени синусоидальны в цепях, содержащих только инерционные в тепловом отношении нелинейные резисторы.
Все методы анализа нелинейных цепей можно подразделить на две большие группы: аналитическую и графическую. Аналитические методы в отличие от графических дают возможность проводить анализ в общем виде, а не только для частных значений параметров.
Недостатком аналитических методов является то, что приходится выражать аналитически характеристики нелинейных элементов, а это всегда связано с некоторой погрешностью. Расчет сколько-нибудь сложных нелинейных электрических цепей переменного тока можно произвести лишь с известной степенью приближения.
Наиболее широко распространены следующие методы анализа и расчета нелинейных цепей переменного тока:
1) графический при использовании характеристик нелинейных элементов для мгновенных значений;
2) аналитический при использовании характеристик нелинейных элементов для мгновенных значений при их кусочно-линейной аппроксимации;
3) аналитический или графический при использовании ВАХ по первым гармоникам;
4) аналитический или графический при использовании ВАХ по действующим значениям несинусоидальных величин;
5) аналитический путем расчета по первой и одной или нескольким высшим или низшим гармоникам;
6) с помощью линейных схем замещения;
7) малого параметра;
8) интегральных уравнений;
9) моделирования
В дальнейшем кратко охарактеризован каждый метод. Тот или иной метод целесообразно применять в зависимости от характера цепи, формы ВАХ нелинейного элемента, а также от того, какое нелинейное явление в цепи исследуется. Чем сложнее характер нелинейного явления, тем более сложным и громоздким оказывается метод его анализа. И наоборот, анализ грубых нелинейных явлений производится простыми средствами.
