Сигнальний спосіб компенсації втрат електричної енергії в електричному колі

Сигнальний спосіб компенсації втрат електричної енергії в електричному колі, яке містить котушки індуктивності, конденсатори, резистори та k генераторів змінної напруги, який характеризуєть ся тим, що згадані генератори виробляють сигнали, які змінюються з плином часу t за законом ui(t)e-lt (і=1, 2, ..., k), де l - позитивне число; ui(t) будь-які функції, який відрізняється тим, що згадані генератори виробляють сигнали будь-якої тривалості у часі, які змінюються з плином часу за законом: Винахід відноситься до радіотехніки, техніки проводового зв'язку та електроенергетики і може бути використаний в частотно-селективних приладах, а також при передачі електричної енергії в енергосистемі. Відомо (див. Э.В. Зелях. Теория линейных электрических цепей. Раздел первый. - Одесса, 1978, с. 10), що у схемі заміщення електричного кола опори ураховують втрати електричної енергії (розсіяння у формі тепла, випромінювання та т.п.). Сигнальний спосіб компенсації втрат електричної енергії в електричному колі, яке містить котушки індуктивності, конденсатори, резистори та k генераторів зміної напруги, який характеризується тим, що згадані генератори виробляють сигнали, які змінюються з плином часу t за законом ui(t)e-lt (і=1, 2, ..., k), де l - позитивне число; ui(t) - будь-які функції (див. A.M. Иваницкий. Реактивные елементы при экспофункциональных воздействиях // Информатика и связь. - Одесса. - № 1, 1996. - С. 236240; A.M. Іваницький. Спосіб компенсації втрат резонансного контура // Рі шення про видачу патенту на винахід від 19.08.1997 за заявкою № 94076326 від 21.07.1994). Цей спосіб вигідно відокремлюється від технологічного, який призводить до збільшення габаритів, маси та вартості електротехнічних пристроїв, і від схемотехнічного, який веде до зменшення запасу стійкості приладу (див. опис винаходу до заявки A.M. Іваницького "Спосіб компенсації втрат резоненсного контура" від 21.07.1994 № 94076326). Але і сигнальний спосіб має недоліки. Його можна використовувати для сигналів невеликої тривалості у часі, наприклад, для коротких радіоімпульсів, тому що з тривалим плином часу енергія сигналу різко зменшується. Задача винаходу слідуюча. В основу винаходу поставлено задачу в електричному колі, яке містить котушки індуктивності, конденсатори, резистори та k генераторів змінної напруги, шля хом того, що згадані генератори виробляють сигнали, будь-якої тривалості у часі, які змінюються з плином часу за законом u i( t ) ¥ å e - l( t - nT ) [1( t - nT) - 1(t - (n + 1)T )] , n = -¥ ¥ å e- l (t - nT )[1( t - nT ) - 1(t - (n + 1)T )] n = -¥ (3) (13) 30905 де Т - позитивне число; 1(t) - одинична функція; n ціле число; забезпечити зменшені втрати електричної енергії в електричному колі без різкого зменшення енергії сигналу. Множник при ui(t) в (1) є періодичною функцією з періодом Т, котра має в якості співмножника e-lt, що забезпечує зменшення (компенсацію) втрат сигнальним способом, тим часом, величина цієї функції не прямує до нуля з плином часу, що не дає різкого зменшення енергії сигналу. Втрати енергії сигналу можна робити наперед заданими, підбираючи при цьому відповідну величину Т. Усе це розв'язує задачу винаходу. Наведемо доказ можливості одержання вищезгаданого результату. У виразі (1) функція: (2) e -l (t -nT )[1( t - nT ) - 1 t - (n + 1)T)] ( описує відрізок експоненти тривалості Т, зсунутий на величину nТ праворуч від початку координат. Відкіля видно, що: (11) (1) n = -¥ UA ¥ å e- l (t - nT ) [1(t - nT) - 1(t - (n + 1)T )] (19) u i( t ) A де Т - позитивне число; 1(t) - одинична функція; n ціле число. 30905 є періодичною функцією з періодом Т. Вираз (1) можна переписати: e - lt u i (t ) ¥ åe l nT а відносна зміна площі: S0 = Sk / Sm = [1(t - nT ) - 1( t - (n + 1)T )] = n =-¥ =e - lt ) u i (t ) , ¥ å el nT [1(t - nT ) - 1( t - (n + 1)T )] . S 0 @ 1 - lT (4) 1- S0 (10) . l Ця формула потрібна для знаходження величини T при заданих втратах енергії сигналу та заданій величині l. Усе вищезазначене доказує справедливість запропонованого результату. Задля порівняння одержаного ефекту найдемо площу, відповідну квадрату множника e-lt, для інтервалу 0£t£t1 : T@ (5) n =-¥ ( n +1) T t1 S t1 @ ò e - 2l T dt = 0 1 (1 - e - 2l t1 ) 2l (11) При 2lt1>>1, тобто сигналах з досить великою тривалістю: 1 (12) S t1 @