русс | укр

Мови програмуванняВідео уроки php mysqlПаскальСіАсемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование


Linux Unix Алгоритмічні мови Архітектура мікроконтролерів Введення в розробку розподілених інформаційних систем Дискретна математика Інформаційне обслуговування користувачів Інформація та моделювання в управлінні виробництвом Комп'ютерна графіка Лекції


Резонанс в електричному колі


Дата додавання: 2014-07-30; переглядів: 5584.


 

 

Резонансом називається режим ділянки в електричному колі з індуктивним та ємнісним елементами, при якому кут зсуву фаз між струмом і напругою дорівнює нулю (j = 0). Резонанс у колі можна отримати:

1) зміною частоти мережі живлення;

2) зміною індуктивності або ємності в колі (Xl або Xc чи Xl та Xc).

Резонансна частота – кутова частота, при якій наступає резонанс (wо).

Розрізняють такі види резонансу:

1. Резонанс напруг (при послідовному з’єднанні елементів).

2. Резонанс струмів (при паралельному з’єднанні елементів).

3. Резонанс у магнітно зв’язаних колах.

 

2.3.1 Резонанс напруг

 

R L Xl C Xc

 

Ua=Ur Ul Uc

U I

 

 

Рисунок 2.6 – Коло з послідовним з’єднанням R, L, C

Умовою виникнення резонансу напруг є рівність реактивних опорів .

 

Характерні особливості резонансу

1. Сумарний опір , оскільки , то загальний опір під час резонансу мінімальний, бо .

2. Коефіцієнт потужності .

3. Струм під час резонансу максимальний – .

 

Резонансний струм (рис. 2.6) за певних умов небезпечний, він максимальний, може спричинити пошкодження елементів кола та вивести їх із ладу. Оскільки при резонансі , то (напруга мережі живлення). Резонанс напруг – шкідливе явище. У реальних умовах його намагаються не допустити. Векторна діаграма режиму резонансу зображена на рисунку 2.7.

 

w – завжди проти руху

Ul годинникової

стрілки

w

 

0 Ur = Ua I

 

 

Uc

 

Рисунок 2.7 – Векторна діаграма кола з послідовним з’єднанням R, L, C

 

 

Для режиму резонансу характерні ще такі зміни опору (рис. 2.8):

 

 

 
 

 


Рисунок 2.8 – Зміна опору кола з послідовним з’єднанням R, L, C

 

Зміна струму показана на рисунку 2.8.

 

 
 


Рисунок 2.9 – Зміна струму кола з послідовним з’єднанням R, L, C

2.3.2 Резонанс струмів

Виникає в колах із паралельним з’єднанням елементів (рис. 2.10).

 

 
 

 


Рисунок 2.10 – Коло з паралельним з’єднанням R, L, C

 

Для резонансу струмів (рис. 2.11 – 2.13):

 

Умовою резонансу струмів є ВL = Bc (рівність реактивних провідностей паралельних гілок); B = 1/X[Ом-1] (сименс).

 

Характерні особливості резонансу струмів:

1. Опір кола практично активний і максимальний: Z = R = max.

2. Струм у нерозгалуженій частині кола мінімальний:

І = min – це дуже добре!

3. QL = Qc (реактивні потужності приблизно рівні). Це означає, що, як і при резонансі напруг, між котушкою і конденсатором відбувається обмін енергією, але джерело живлення в цьому процесі участі не бере.

 

 

Рисунок 2.11 – Векторна діаграма кола з паралельним з’єднанням R, L, C

 
 

 


 

 
 

 


Рисунок 2.12 – Зміна провідності кола з паралельним з’єднанням R, L, C

 

 

Рисунок 2.13 – Зміна векторних величин кола з паралельним з’єднанням R, L, C

 

2.4 Коефіцієнт потужності та його економічне значення (cos j)

Коефіцієнт потужності (cos j) показує, яка частка всієї електроенергії у колі перетворюється в інші види енергії (рис. 2.14).

[Вт]; (2.17)

; (2.18)

; ; ; (2.19)

. (2.20)

 

 

 
 

 


Рисунок 2.14 – Трикутник потужностей для визначення cos j

 

Чим вищий cosj, тим при менших значеннях струмів у колі може бути виконано перетворення електричної енергії в інші види енергії. Підвищення cosj приводить до економії електроенергії.

Коефіцієнт потужності cosj характеризує ступінь використання електричної енергії, тому дуже важливим є питання збільшення cosj. Підвищення cosj можливе на малопотужних підприємствах шляхом уключення паралельно до індуктивного, ще і ємнісного навантаження.

 

Підвищення cos j у промислових установах здійснюється так:

1. Зводять до мінімуму роботу електрообладнання на холостому ходу або його роботу з недовантаженням.

2. Обмежують застосування електрообладнання з великою реактивною потужністю.

3. Установлюють батареї конденсаторів або реактивні компенсатори (збільшують Qc).

 


<== попередня лекція | наступна лекція ==>
Електричні однофазні ланцюги змінного струму | Трифазні електричні ланцюги


Онлайн система числення Калькулятор онлайн звичайний Науковий калькулятор онлайн