При решении задачи синтеза ГИН некоторые параметры разрядной цепи определены и считаются неизменными, например: Lо, Со, Ro объекта испытаний или С, L, Сп используемого ГИН. Чтобы найти приемлемые значения остальных параметров, вначале задают их ориентировочные значения на основе опыта аналогичных испытаний и рассчитывают форму выходного импульса. Если она не удовлетворяет стандарту, то на основе данных табл. 1 нетрудно определить, какие из указанных параметров надо изменить для приближения расчетного импульса к стандартному. Чтобы решить, на сколько их следует изменять, необходимо предварительно рассчитать форму выходного импульса для ряда численных значений тех параметров, которые подлежат выбору, например, для минимальных, промежуточных и максимальных значений и выяснить, от чего зависят коэффициенты и корни важнейших уравнений, постоянные интегрирования и другие величины.
В настоящей работе такие расчеты выполнены для широко используемой схемы замещения четвертого порядка (рис. 6, а) на основе разработанного алгоритма (рис. 11) для параметров Lо и Со, которые соответствуют силовым трансформаторам (табл. 2), Ск = 24 000пФ, что часто имеет место в реальных ГИН, и rд = 0, R= 3800 Ом, rф= 1700 Ом, что близко к предельным значениям этих сопротивлений. На основании данных о ГИН, построенных в СССР на напряжения от 4,2 до 7,2 МВ [17], принимаем Lк=60—180 мкГ. Для удобства сопоставления результатов полагаем Uкн=1, поэтому амплитудные значения выходного импульса ГИН получаются в относительных единицах. Для уменьшения объема вычислений области изменения разбиты на три диапазона.
Таблица 2
Величина | Диапазон изменения величин | Шаг | ||
1 | II | III | ||
La, мГ | 50—200 | 250-400 | 450-600 | 50 |
Со, мкФ | 500—2000 | 2500-4000 | 4500-6000 | 500 |
Lк, мкГ | 60-100 | 100-140 | 140-180 | 40 |
Принятые условия можно считать типичными для большинства видов электротехнического оборудования, хотя в некоторых случаях возможны существенные отклонения, например: индуктивность объектов без обмоток принимается бесконечно большой, входная емкость отдельных изоляторов может составлять десятки пикофарад и т. д.
Расчеты показали, что при указанных значениях параметров схемы замещения коэффициенты дифференциального уравнения (1.15) изменяются в более широких диапазонах, чем корни характеристического уравнения (1.24) или постоянные интегрирования (табл. 3). Однако зависимости этих величин от параметров схемы замещения (рис. 12—14) во всех диапазонах изменения Lo, Сo, U остаются аналогичными, причем график полинома (2.16) имеет максимум, минимум и точку перегиба в первом квадранте. Во всех случаях ∆>0, значение положительного корня рo резольвенты зависит существенно от Lк и меньше от Со. Так, увеличение Lк от 100 до 180 мкГ приводит к снижению ро от 17,7 до 10,7 мкс-2 при Со=2500 пФ и Lo=250 мГ. Повышение Со от 3000 до 5500 пФ при Lк =140 мкГ и Lo=400— 450 мГ дает уменьшение ро всего от 17,700 до 17,673 мкс-2.
При указанных в начале параграфа параметрах схемы замещения все корни s1 и s2 являются действительными, а все корни s3 и s4 — комплексными сопряженными (рис. 13).
Основные закономерности изменения постоянных интегрирования D1-4 показаны на рис. 14 (штриховые линии соответствуют L=100 мкГ, сплошные — 140 мкГ).
