Параметрический осциллятор (15 кВт мощностью, СССР, 1934 г)

Вы дописали свое сообщение, а я страницу не обновлял, потому и не заметил.
Может менять частоту и все остальное. Может подобрать параметры при оптимизации. Много, что умеет.
Я использую Micro-Cap.

 

Ого...Владимир, так это - ж альтернативный ядерный реактор!

 

Где-то подвох...

 

Подвох - в реальных потерях. Пусть, даже на потери снизить на 70% результат вычисления - все равно при таком раскладе параметров - это будет достижение!

 

Я дал вам все необходимые данные и полагал, что ваша программа за один процесс запуска измерения ступенчато меняет индуктивность в диапазоне заданного процента и рисует график. При этом 534 мкГн верхнее значение, а нижнее в зависимости от %%, один минус, а не +-. То, что вы делали +- от 534 говорит, вы ещё не разобрались как следует с теорией по предложенному мною. Жаль, друг друга не поняли.
Мне эти данные нужны, чтобы знать приблизительную индуктивность L2+L3, что могло бы помочь в настройках и одновременно проверить точность расчёта этой программой с данными опыта. Такую "симуляцию" желательно сделать как для параллельного, так и для последовательного контура. Надеюсь, вам это под силу.

 

Теперь я понял, что вы хотите. Я параметрическим резонансом занялся только на этой неделе, могу еще не во все "въехать".
Я перебирал разные варианты: от среднего значения (534 мкГн) в большую сторону, в меньшую и в обе стороны от среднего. Надо же попробовать разные варианты, раз возможность есть.
Много кривых на одном графике затрудняют просмотр, да они еще и различаются на порядки. Происходит масштабирование и в итоге на экране остается одна или две кривых из 20, остальные почти не отличаются от прямой нулевой линии из-за своей малой величины.
Попробую как-то сделать, чтобы понятнее было. Скорее всего придется каждый график отдельно выводить.

 

Можете скинуть программу сюда?
А по графикам - я вообще не понял, что они отображают, АЧХ на подходе к 3-ей? 4-ой? гармонике относительно Fo, поскольку 20 кГц возбуждает в контуре на 10 кГц основной 2-ю? Над ними нужно ещё хорошо подумать.
Я полагал, что симулятор использует свип-генератор и снимает АЧХ в заданном диапазоне изменения им L или С, что и нужно. Графики д.б. совсем другими, с горбами огибающих, ИМХО.

 

Нет, не АЧХ. Графики отображают амплитуду во времени.
Подпись под каждым графиком (слева) показывает, какая величина откладывается по оси Y. По оси X - время в миллисекундах (m).
V(C1) (V) - напряжение на конденсаторе C1 в Вольтах.
I(L1) (A) - ток в индуктивности L1 в Амперах.
L(L1) (H) - индуктивность катушки L1 в Генри.
PD(R1) (W) - мощность, рассеиваемая компонентом R1 в Ваттах.

Напряжение на C1 и ток через L1 - изменяются с частотой 10 кГц. Мощность на R1 - 20 кГц. На графиках видно - по оси X есть отметки, и можно увидеть, сколько периодов укладывается в данный отрезок (от 0 до 0.4 мсек - 4 периода напряжения и тока, и 8 периодов мощности).

Вот график изменения индуктивности L1.

Спойлер

Верхнее значение 534 мкГн неизменно, индуктивность только уменьшается. Я прогнал изменение от 373.8 мкГн до 534 мкГн с шагом 5.34 мкГн (1%).
Видно, что на всех кривых одно лишь падение амплитуды мощности на R1.

 

Славутич, скорее всего для симулятора - это закрученное задание.
Уменьшение индуктивности в одну сторону от начальной величины - он трактует как отсутствие продолжения колебании т .е. -затухание. Симуляторы ведь работают по программе написанной по формулам математики и физики. Там, жесткая логика.
Будем считать результаты более обнадеживающие по графику +-.

 

Сразу скажу, - по параметрическим схемам от МC вы ничего толкового не получите. Впрочем, как и от любого другого редактора.

 

arhitrade, EWB - виртуальная лаборатория, так же спотыкается на сложных заданиях. О нестандартных - уже не говорю. Для представления - они годятся, а дальше только реальная работа с паяльником, приборами, и измерениями.

 

Ну хорошо, понял:
1. Относительно представленных графиков на 10, 20 и 30% было бы интересно продолжить и на 40, 50, 60... Что будет там, если очевидна тенденция на увеличение и где оно кончится и пойдёт спад?
2. По току - не учитывается, что с ростом индуктивности (увеличением длины провода обмотки) увеличивается и R1, так что реальное возрастание тока, его значения д.б. меньше почти вдвое.
3. Поскольку R1 есть сопротивление самой обмотки, ток в ней тратится на её нагрев, и только.
4. Интересно: добавив к R1 сопротивление нагрузки Rн последовательно или параллельно, что получим на нём? >1 тут явно нет, ловить нечего, ИМХО.

А снять АЧХ при тех же исходных условиях МС может?

 

Очень бы помогли конкретные цифры.
Например: да, я не учитывал, что с ростом индуктивности сопротивление катушки растет, но это можно учесть. Поставить резистор последовательно с катушкой и регулировать его сопротивление синхронно с увеличением индуктивности (получится, что мы добавили последовательно еще одну катушку со своим R). Можете мне сказать индуктивность катушки и ее сопротивление в одном состоянии (например, 373.8 мкГн, R столько-то Ом) и в другом (на сколько надо увеличить индуктивность, или уменьшить и сопротивление изменившейся катушки).
Вот такая схема:

R1 - пусть это будет полезная нагрузка.
R2 - это сопротивление катушки.
(V1 и V2 (справа) - это для изменения параметров L1 и R2, на них можно не обращать внимания. Особенности симулятора.)

 

Mr_Smith, L=534 мкГн, R=5.33 Ом; L=374 мкГн, R=4.46 Ом, так что про увеличение R почти вдвое я ошибся: L увеличивается не прямопропорционально длине провода обмотки. Но мне не интересно это уточнение расчётов, поскольку там ловить нечего - сколько накачаете, столько и получите за вычетом потерь, а чисто с познавательной целью интересны ответы по пунктам 1 и 4 выше. И ответ по АЧХ прежде всего, на него вы так и не отвечаете, как будто не видите! Между тем, проведение расчётов по п.1 может дать частичный ответ на этот вопрос.

"Вы дописали свое сообщение, а я страницу не обновлял, потому и не заметил."
Я редактирую, добавляю свой текст с уточнениями в течении предоставленных для этого двух часов, поэтому читайте последнюю редакцию всегда.

 

У нас с вами разница во времени 4 часа? У меня по Москве время. Я вчера до полуночи просидел, ковыряясь с настройками, сегодня проснулся, еще семи не было, могу туго соображать.
Я никак не разберусь, как снять АЧХ в случае параметрического осциллятора. Для простого LC контура - без проблем, будет один пик на частоте 10 кГц.
Как вы себе представляете кривую АЧХ? Какой диапазон по оси X (частота) должен быть? Тут же всего 2 частоты 10 и 20 кГц.
Нужно сформулировать четкий вопрос и просить помощи у спецов, а я только одного знаю, но надо еще уговорить его этим заняться...

 

Mr_Smith, выполните расчёты по моему п.1 выше, в посте 272, увеличивая L вплоть до 100%, до снижения амплитуд, должен появиться горбик.
Не будет же амплитуда расти бесконечно!?

 

В микрокапе есть функция оптимизации, т.е. он может подобрать параметры изменения индуктивности так, чтобы получить максимальное значение мощности на нагрузке.
Я задал диапазон подбора индуктивности для нижнего предела L от 10 мкГн до 100 000 мкГн. И такой же для верхнего, т.е. одинаковые. И предоставил микрокапу возможность самому определить - нужно понижать индуктивность в момент, когда ток через нее максимальный или повышать.
Вот, что он мне выдал: нижний предел L=267.193 мкГн, верхний = 100 000 мкГн.
Нижний предел незначительно может изменяться еще и от такого параметра - в какой момент времени мы начинаем изменять индуктивность: сразу же на первом пике тока в L1 или в какой-то другой момент.
Ну а для верхнего предела границы нет - чем больше индуктивность, тем больше мощность на выходе. Для этой, идеальной пока, схемы.
Горбик надо еще поискать. Был когда-то, но не помню при каких параметрах.

P.S. Уважаемый, Владислав. Все ваши вопросы я вижу, и на все отвечу в любом случае. Но на все нужно время. Мне подумать, как сделать то или другое, и симулятору, чтобы все это рассчитать. И приходится делать не один прогон, а намного больше, а это занимает время. Плюс еще здесь все описать, чтобы и самому мне было понятно и всем остальным.

 

Не в максимуме тока, а на первом максимуме напряжения на С, т.е. с самого начала от нуля координаты Х, при котором ток переходит с минуса через ноль в плюс! Изучайте Бутикова, его рисунки, и график ПР. В примере с качелями это соответствует его двум крайним положениям, что аналог напряжения на С в контуре - энергии потенциальной из механики. А кинетическая есть ток.
По написанному вами в P.S. я полностью согласен и благодарен за ваши труды.

 

"Параметрический" это когда даже в симуляторе ваш контур раскачивается без источника. Симулятор это математика чего не учли и все будет не так как в жизни. Плюс симулятор еще и идеальный вариант. Но то вам мешает прогнать вот эту схему буржуйскую, как оказалось все уже давно изобретено, это условно "параметрический" т.к. без источника затухнет

 

Можно и так, наверное, но корифеи-то как делали? В максимуме тока изменяли в одну сторону, а при переходе тока через ноль - возвращали к прежнему состоянию.