Статическая характеристика: определение и примеры

Статическая характеристика — система

Статическая характеристика системы при у О представляет собой прямую, параллельную оси абсцисс.

Статические характеристики системы автоматического регулирования или ее отдельного звена отражают связь между величинами, характеризующими систему или звено в состоянии равновесия. Уравнения статики позволяют определить значения регулируемых величин, положения регулирующих органов, расходы вещества или энергии через систему или звено и прочие данные для любого равновесного состояния системы. В настоящей работе статическая характеристика регулирующего органа оценивается по величине ее линейного участка, на котором можно наносить возмущающие воздействия для получения динамических характеристик; составляется также статическое уравнение регулирующего органа.

Статические характеристики систем автоматического регулирования производительности компримирующих агрегатов на компрессорных станциях магистральных газопроводов имеют важное значение для анализа и выбора элементов рассматриваемых установок, позволяют судить о качественных показателях как отдельно работающих машин, так и при схемах их параллельно-последовательного включения.

Статистические характеристики систем с принципом управления по возмущению ( при различной степени компенсации.

Статической характеристикой системы называется зависимость установившегося значения управляемой величины от возмущающего ( задающего) воздействия. Причем значение воздействия при определении одной точки характеристики остается неизменным.

Характеристика элементов САР.

Статической характеристикой системы автоматического регулирования или отдельных ее элементов называется связь между входными и выходными параметрами в установившемся состоянии.

Структурная схема несвязанной системы автоматического регулирования двух параметров.| Структурная схема связанной системы автоматического регулирования двух параметров.

Статической характеристикой системы автоматического регулирования называется зависимость регулируемого параметра от нагрузки регулируемого объекта, связанного в работе с автоматическим регулятором.

Статической характеристикой системы автоматического регулирования называется зависимость регулируемой величины от одного из возмущающих воздействий.

Преобразователь силы в ток.

Поэтому статическая характеристика системы также определяется статической характеристикой цепи обратной связи. Магнитоэлектрический преобразователь в этой цепи имеет линейную характеристику и поэтому статическая характеристика всей следящей системы — зависимость тока г от момента М — также линейна.

Рассмотрим статические характеристики системы гармонического компаундирования как взаимосвязанной системы основной и гармонической обмоток. Анализ проводится на основе векторной диаграммы генератора для установившегося симметричного режима. Статические характеристики генератора с СГК позволяют установить взаимное влияние генератора и гармонической обмотки при их совместной работе для конкретных исполнений генератора, нагрузки и внешних условий. Исходными данными для получения статических характеристик являются: схема генератора и номинальные значения параметров; состав возмущающих факторов и их характеристики; уравнения агрегатов, записанные в вариациях.

Рассчитывают статические характеристики системы возбуждения двигателя, необходимые для обеспечения требуемых характеристик системы торможения.

Графическое статической характеристики системы с последовательно включенными звеньями.

Полиномиальная модель

№	Условия использования	Параметры модели	Примечания	Источник
1	10 \geq U \geq 6	\displaystyle a_{0,P} = 0,83; a_{1,P} = -0,3; a_{2,P} = 0,47. \displaystyle a_{0,Q} = 4,9; a_{1,Q} = -10,1; a_{2,Q} = 6,2.		Герасименко А.А.Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии. Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. — 715 с. Высшее образование.
2	\displaystyle 10 \geq U \geq 6	\displaystyle a_{0,P} = 0,40; a_{1,P} = 0,60; a_{2,P} = 0. a_{0,Q} = 4,20; a_{1,Q} = -9,50; a_{2,Q} = 6,30.	В составе есть крупные промышленные потребители (30-80% от общего состава)	Герасименко А.А.Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии. Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. — 715 с. Высшее образование.
3	\displaystyle 10 \geq U \geq 6	\displaystyle a_{0,P} = -0,20; a_{1,P} = 1,20; a_{2,P} = 0. a_{0,Q} = 3,60; a_{1,Q} = -8,90; a_{2,Q} = 5,30.	Сельскохозяйственные районы	Герасименко А.А.Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии. Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. — 715 с. Высшее образование.
4	\displaystyle 220 \geq U \geq 110	\displaystyle a_{0,P} = 0,83; a_{1,P} = -0,30; a_{2,P} = 0,47. a_{0,Q} = 3,70; a_{1,Q} = -7,00; a_{2,Q} = 4,30.		Герасименко А.А.Федин В.Т. Передача и распределение электрической энергии. Ростов-на-Дону: Феникс, 2008. — 715 с. Высшее образование.

Типовые СХН, приведлённые в соответствуют следующему примерному составу нагрузки:

Примерный состав обощённой нагрузки
№	Примерный состав нагрузки, соответствующий типовым СХН	Доля %
1	Асинхронные двигатели	50
2	Освещение и бытовые потребители	22
3	Электрические печи	11
4	Синхронные двигатели	9
5	Потери в сетях	8

Входные характеристики биполярного транзистора в схеме с ОЭ

Схема измерения статических характеристик биполярного транзистора в схеме включения с общим эмиттером приведена на
рисунке 1.

Для снятия входных характеристик биполярного транзистора в схеме с общим эмиттером зафиксируем напряжение на коллекторе.
Зависимость тока базы от напряжения на базе и будет входной характеристикой транзистора. Входные характеристики
n-p-n транзистора при нулевом напряжении на коллекторе и при напряжении на коллекторе, равным 5 В,
приведены на рисунке 2.

Входная характеристика биполярного транзистора, снятая при нулевом коллекторном напряжении не отличается от вольтамперной
характеристики полупроводникового диода, что собственно говоря и не удивительно. Характеристика определяется в основном
эмиттерным переходом, так как уровень легирования области коллектора значительно меньше уровня легирования эмиттера.

При подаче на коллектор напряжения, к току эмиттерного перехода добавляется ток коллекторного перехода и входная характеристика
несколько изменяется. В основном при малых значениях напряжения U_бэ. При нулевом значении напряжения
U_бэ ток I_б0 будет определяться обратным током коллектора при напряжении U_кб
= U_к − U_бэ, и, соответственно, вытекать из базы n-p-n
транзистора. При возрастании напряжения U_бэ к обратному току коллектора добавляется ток эмиттерного перехода,
и начиная с напряжения U_бэ0 ток будет втекать в базу n-p-n транзистора.

При увеличении напряжения на коллекторе кроме смещения входной характеристики биполярного транзистора вправо, она становится
более пологой. Это означает, что входное сопротивление биполярного транзистора увеличивается. Возрастание входного сопротивления
вызвано расширением коллекторного перехода под воздействием запирающего напряжения U_кб, что в свою очередь
приводит к уменьшению ширины базовой области транзистора.

Выходные характеристики биполярного транзистора в схеме с ОБ

Выходные характеристики биполярного транзистора в схеме с общей базой снимаются при постоянном значении тока эмиттера.
Пример семейства выходных характеристик биполярного транзистора, включенного по схеме с общей базой, приведен на
рисунке 6.

Выходная характеристика p-n-p транзистора при токе эмиттера I_Э = 0
и обратном напряжении |U_КБ > 0| подобна обратной ветви p-n перехода.
При этом I_К = I_КБ0, т.е. характеристика представляет собой обратный ток
коллекторного перехода, протекающий в цепи коллектор-база.

При I_Э > 0 основная часть инжектированных в базу носителей доходит до границы коллекторного
перехода и создает коллекторный ток при U_КБ = 0 в результате ускоряющего действия контактной
разности потенциалов. Ток можно уменьшить до нуля путем подачи на коллекторный переход прямого напряжения определенной
величины. Этот случай соответствует режиму насыщения, когда существуют встречные потоки инжектированных носителей заряда
из эмиттера в базу и из коллектора в базу. Результирующий ток станет равен нулю, когда оба тока одинаковы по величине.
Чем больше заданный ток I_Э, тем большее прямое напряжение U_КБ требуется для получения
I_К = 0.

Область на рисунке 6, где между электродами коллектор и база прикладывается запирающее напряжение и ток эмиттера
I_Э > 0 соответствует активному режиму биполярного транзистора. Выходные характеристики
смещаются вверх при увеличении тока эмиттера I_Э. В идеализированном биполярном транзисторе в схеме
с общей базой выходные характеристики выглядят горизонтальными I_К = const. В реальном
транзисторе эффект Эрли при росте напряжения |U_КБ| приводит к уменьшению потерь на рекомбинацию и росту
h_21Б. При этом ток коллектора должен немного возрастать, но так как значение h_21Б
близко к единице, то относительное увеличение тока I_К очень мало и им можно пренебречь. Выходное
сопротивление транзистора можно измерить специальными методами.

Итог:

Входные характеристики позволяют оценить нелинейность транзистора.
Входные и выходные характеристики позволяют определить входное и выходное сопротивления транзистора.
На выходных характеристиках транзистора видны области отсечки, насыщения и его рабочая область.

Дата последнего обновления файла
16.06.2022

Статическая характеристика

Статические характеристики пароперегревателя.

Статические характеристики в общем случае нелинейны. С целью упрощения аналитических расчетов их линеаризуют.

Статическая характеристика может быть представлена уравнением, графиком или таблицей.

Статическая характеристика при малых углах рассогласования близка к линейной.

Статические характеристики описывают взаимосвязь между входными и выходными токами и напряжениями транзистора, когда в цепи коллектора нет нагрузки. Эти характеристики используют при практических расчетах схем на транзисторах.

Статические характеристики — это связи параметров режима системы, представленные аналитически или графически и не зависящие от времени. Эти связи выявляются в основном в установившемся режиме системы.

Статическая характеристика определяет собой значения не изменяющихся во времени зарядов конденсатора при соответствующих значениях не изменяющихся во времени напряжений. Практически она может быть получена путем измерения ряда значений зарядов q, соответствующих ряду значений напряжений и, причем при переходе от одного значения напряжения и к другому необходима достаточная выдержка времени, чтобы новое значение заряда q успело установиться. Это новое значение заряда q устанавливается не сразу вследствие явления так называемой диэлектрической вязкости.

Статические характеристики отражают зависимость между постоянными токами и напряжениями на входе и выходе БТ.

Статические характеристики определяют поведение нагрузки ( изменение ее режимных параметров) при медленном изменении режимных параметров ( напряжение, частота) сети.

Модель Эберса — Молла.

Статические характеристики определяют соотношения между напряжениями и токами в транзисторе.

Статические характеристики на рис. 2.6 отличаются от рассмотренных ранее тем, что они соответствуют чувствительности, зависящей не только от нагрузки, но и от положения движка задающего потенциометра.

Статические характеристики могут быть линейными и нелинейными. Если зависимость выходной величины ха от входной g0 устанавливается нелинейным законом, то звено или система, обладающие такой характеристикой, будут нелинейными.

Статические характеристики иногда представляют в виде таблиц, а чаще в виде графиков. При графическом изображении статической характеристики по оси абсцисс откладывается значение входной, а по оси ординат — выходной величины. На рис. VIII-2 приведен график статической характеристики линейного звена.

Исследуемая схема.

Модель ZIP

Эта модель также называется полиноминальной. Она широко используется как для анализа установившихся режимов, так и переходных процессов, . Эта модель представляет собой зависимость потребляемой мощности от напряжения в виде полиномиального уравнения, которое объединяет в себе компоненты постоянного сопротивления (Z), тока (I) и мощности (P):

\displaystyle P = P_0 \left( a_{P0} + a_{P1} \frac{V}{V_{ном}} + a_{P2} \frac{V^2}{V_{ном}^2} \right);

\displaystyle Q = Q_0 \left( a_{Q0} + a_{Q1} \frac{V}{V_{ном}} + a_{Q2} \frac{V^2}{V_{ном}^2} \right),

где P и Q — активная и реактивная мощность, потребляемая нагрузкой при напряжении V; P_0 и Q_0 — активная и реактивная мощность, потребляемая нагрузкой при номинальном напряжении V_{ном}; a_{Pi} и a_{Qi} — коэффициенты, характеризующие изменение потребляемой мощности в зависимости от напряжения.

Еще термины по предмету «Автоматизация технологических процессов»

Алгоритм функционирования

совокупность предписаний, необходимых для правильного выполнения технологического процесса в каком-либо устройстве или совокупности устройств.

Бункерное загрузочное устройство

устройство накопления предметов обработки в неориентированном хаотичном расположении, когда каждый предмет обработки перед его подачей в рабочую зону технологического оборудования надлежащим образом сориентирован в пространстве.