3.3. Схемы замещения и векторные диаграммы идеализированного дросселя

Рассмотрение схем замещения и векторных диаграмм всегда позволяет глубже понять физические процессы, описываемые математически, что особенно важно при нелинейном дросселе, напряжение и ток которого, оба или в отдельности, могут быть Особый интерес для уяснения всего последующего материала представляют схемы замещения и соответствующие им векторные диаграммы нелинейного звена, изображенного на рис. 3.1. Рассмотрение внутренней структуры этого звена позволяет глубже понять процессы, протекающие в реальном дросселе, и обосновать метод его электрического расчета. Сделаем это для идеализированного дросселя, который в частном случае может отображать и идеальный дроссель. Рассмотрение идеализированного дросселя особенно интересно, так как в реальных дросселях омическое сопротивление обмотки и индуктивность рассеяния малы и ими можно часто вовсе пренебречь.

Если же этого сделать нельзя, то параметры и всегда можно отнести к цепи нагрузки и учесть их влияние при расчете устройства в целом.

Правомерность и возможность применения схем замещения и векторных диаграмм для нелинейных элементов обосновывается, в сущности, методом двухполюсника и теоремой о компенсации Согласно им анализ процессов, протекающих в обмотке дросселя и в его магнитопроводе, можно в значительной мере упростить, если рассматривать процессы относительно входных величин напряжения и тока. Нелинейный дроссель следует представить в виде нелинейного пассивного двухполюсника. После этого для каждой гармоники входного тока или напряжения можно построить схему замещения и соответствующую ей векторную диаграмму.

Подчеркнем, что как схемы замещения, так и векторные диаграммы для нелинейных величин можно строить только отдельно для каждой из составляющих гармоник. Нанесение на одну плоскость векторов всех гармоник не дает возможности производить операции с векторами, поэтому будем пользоваться и так называемыми ориентационными диаграммами [10]. Совокупность схем замещения для каждой из гармоник векторных и ориентационных диаграмм весьма полезна при расчетах нелинейных дросселей.