Mızraklarda kafa voltajı
Rusya Federasyonu Federal Eğitim Ajansı
Kurchativska filiya
Kursk Devlet Politeknik Koleji
disiplin: "Elektrik Mühendisliği"
konuyla ilgili: "Yılan tıngırdatmasının elektrikli mızrakları"
Viconav robotu:
Asev Evgen Sergiyovich
2. sınıf öğrencisi
"Nükleer istasyonlar ve tesisler"
Revize: Gorlov O.M.
Kurçatov
giriş
EPC değişikliğini ortadan kaldırma ilkesi. struma ve voltajın Chinne değeri
Vektör diyagramı yöntemi
Aktif bir destek ve endüktans ile değiştirilebilir bir mızrağının mızrağı
Lantsyug zminny strumu farklı ilgi alanlarına sahip
son lansyug intikam almak ne aktif opir, endüktans ve kapasitans
Rezonans voltajı ve strum
Elektrik mızraklarının iletkenliği ve rozrahunok
giriş
19. yüzyılın sonuna kadar, galip gelenler dzherel'den daha azdı hızlı strum– kimyasal elementler ve jeneratörler. Ülkede elektrik enerjisinin iletiminin orta düzeyde fizibilitesi büyüktür. Görüldüğü gibi elektrik hatlarında maliyetlerin değiştirilebilmesi için yüksek voltaj. Bununla birlikte, sabit bir akımın üretecinden yüksek voltaj almak mümkün değildir. Elektrik enerjisinin büyük santrallere iletilmesi sorunu, yalnızca rüzgar türbini ve transformatörlerin değiştirilmesiyle çözüldü.
1. Yedek EPC'yi çıkarma ilkesi
Değiştirilen tıngırdak, yedek tıngırdak durumunda bir takım avantajlara sahiptir: yedek tıngırdatmanın üreteci, sabit tıngırdatmanın üretecinden önemli ölçüde daha basit ve daha ucuzdur; değişim strum dönüştürülebilir; değişen tıngırdat kolayca kalıcı olana dönüştürülür; kalıcı struma'yı hareket ettirmek çok daha basit ve daha ucuzdur, kalıcı struma'yı daha düşük hareket ettirir.
Prensip olarak, değiştirilebilir bir tıngırdat, değerini zaman zaman değiştiren bir tıngırdatmak olarak adlandırılabilir, ancak teknolojide, böyle bir tıngırtıya, büyüklüğünü periyodik olarak doğrudan değiştiren değiştirilebilir bir tıngırdak denir. Ayrıca, T periyodu için böyle bir strumanın gücünün ortalama değeri sıfıra eşittir. Periyodik değişime, yogayı karakterize eden T saatlerinin aralıkları boyunca denir. fiziksel özellikler aynı değerleri şişirir.
En büyük genişliğin elektrik mühendisliği, tobto sinüzoidal bir alternatif akıma sahiptir. değeri sinüs (veya kosinüs) yasasına göre değişen, daha küçük periyodik tınılara kıyasla düşük olabilen tıngırdat.
Bir yedek akımın (üç fazlı senkron jeneratörler) yardımcı bir jeneratörü için enerji santrallerinde endüstriyel frekansın bir yedek akışı elde edilir. Tüm katlanır elektrikli makineler, sadece işlerinin fiziksel temellerine bakabiliriz, yani. yılan strumunu alma fikri.
Homojen bir manyetik alanda, kalıcı bir mıknatıs, S alanına sahip bir çerçevenin etrafına eşit olarak sarılır (Şekil 1).
Çerçeveden geçen manyetik akı daha pahalıdır:
Ф=BS cosα (1.1)
de α – manyetik indüksiyon vektörü B ile çerçeveye normal olan n і arasında kesin. Çerçeveyi sararken kenarlar eşitse ω= α/t, o zaman kesim α α= ω t yasasına ve formülüne göre değişecektir (1.1) şunlara bakacaktır:
Ф=BScosωt (1.2)
Sarılmış bir çerçeve ile dağılmış, değişen manyetik akı her zaman değişir, daha sonra EPC indüksiyonu E, elektromanyetik indüksiyon yasasına göre indüklenir:
E \u003d -dФ / dt \u003d BSωsinωt \u003d E0sinωt (1.3)
de E0 \u003d BSω - sinüzoidal EPC'nin genliği. Bu şekilde çerçeve sinüzoidal bir EPC'ye sahiptir ve çerçeveyi gerginliğe kapatırsanız, o zaman mızrakta sinüzoidal bir akış akacaktır.
Sinüs veya kosinüs işaretinin altında duran ωt \u003d 2πt / T \u003d 2πft değerine, bu fonksiyonlar tarafından açıklanan kolivasyon aşaması denir. Faz, t saatinde olsun, EPC'nin değerini belirler. Faz derece veya radyan cinsinden azalır.
EPC'deki bir yeni değişikliğin T saatine (çerçevenin bir dönüşünün tüm saati) EPC periyodu denir. EPC'nin saatlik olarak değiştirilmesi, saatlik diyagramda gösterilebilir (Şekil 2).
Geri dönüş periyodu olan değere f = 1/T frekansı denir. Periyot saniye cinsinden azaltılırsa, zminny strumanın frekansı Hertz cinsinden azalır. Rusya dahil çoğu ülkede, strumın endüstriyel frekansı 50 Hz'dir (ABD ve Japonya'da - 60 Hz).
Strumumun endüstriyel frekansının değeri, teknik ve ekonomik çizgilerle belirlenir. Çok düşükse, boyutlar artar elektrikli makineler i, otzhe, hazırlanan vitrat malzemeleri; Elektrik ampullerinde yanıp sönen bir ışık sürüsünü hatırlayalım. Aşırı yüksek frekanslarda, elektrik makinelerinin ve transformatörlerin çekirdeklerinde enerji boşa harcanır. Bu nedenle, en uygun frekanslar 50 - 60 Hz idi. Bununla birlikte, bazı vipadkalarda, hem daha yüksek hem de daha düşük frekanslı alternatif strumalar vardır. Örneğin uçaklarda 400 Hz frekansı sabittir. Bu frekansta, havacılık için daha önemli olan transformatörlerin ve elektrik motorlarının boyutlarını ve şaftını önemli ölçüde değiştirmek, çekirdeklerdeki kayıpları azaltmak mümkündür. Üzerinde koylar 25 Hz ve navit 16.66 Hz frekanslı vikoristovuyut değişim tınısı.
Dyuchі struma ve voltaj değeri
Değişen sesin parametrelerini tanımlamak için aynı fiziksel nicelikleri seçmek gerekir. Bu amaçlar için mitteve ve genlik değerleri tutarsızdır ve dönem için ortalama değer sıfıra eşittir. Bu nedenle, struma ve voltajın dalgalanan değerlerinin anlaşılmasını sağlamak gerekir. Koku, termal bir dielektrik akışına dayanıyor, bu nedenle doğrudan hatta uzanamazsınız.
Struma ve voltajın dalgalanan değerleri, ne zaman böyle sabit bir strumanın hayati parametreleri olarak adlandırılır. bu kılavuz Bu ara saat için, hangi sıcaklık katmanlarını ve ne zaman olduğunu görebilirsiniz. meç. Dalgalanan ve genlik değerleri arasındaki ilişkiyi biliyoruz.
Joule-Lenz yasasına göre, sabit strum T periyodu için sabit strum I için aktif destek R'de, böyle bir ısı miktarı görülür:
Bir saatlik dt'lik sonsuz küçük bir aralık için aynı R desteğindeki i akışındaki bir değişiklikle, böyle bir sıcaklık görülür:
dQ = ben Rdt (1.5)
de mitteve i struma'nın değeri şu formülle belirlenir:
ben = I0sinωt (1.6)
Bu, T periyodu boyunca akışta bir değişiklik olarak görülen sıcaklıktır:
İntegral (1.7) aşağıdaki gibi hesaplanır:
Diğer integral sıfıra eşittir, integralin parçaları periyot için periyodik bir fonksiyon şeklindedir. Denkleştirme, zgіdno z atamaları (1.4) ve (1.8), şunları alırız:
Bu sırada, yılan strumasının önem sırası bundan √2 kat daha azdır. genlik değeri. Benzer şekilde voltaj ve EPC'nin dinamik değerleri hesaplanır:
U = U0/√2; E = E0/√2 (1.10)
Ödenmesi gereken anlamlar, indekssiz büyük Latin harfleriyle gösterilir.
2. Vektör diyagramlarının yöntemi
Vektör diyagramları yöntemi, değişen akışı trigonometrik fonksiyonlarla değil vektörlerle karakterize eden niceliklerin bir görüntüsüdür ve simetriktir.
Değişen ses, sabitin yüzünde iki skaler nicelik ile karakterize edilir - genlik ve faz. Bu nedenle, yılan tıngırdatmasının matematiksel açıklaması için, aynı zamanda iki skaler nicelik ile karakterize edilen bir matematiksel nesne gereklidir. Böyle iki matematiksel nesne vardır - düzlemde bir vektör ve karmaşık bir sayı. Teorik olarak, elektrik mızrakları ve değişim seslerinin açıklaması için vikoristovuyutsya.
Deri strum ve voltaj için ek vektör diyagramları için strumın elektrik mızrağını tanımlarken, düzlemde kutupsal koordinatlarda bir vektör ayarlanır, bunun ortalaması strum veya voltajın genliğidir ve kutup kut şudur: normal faz. Eğer zminny strumanın fazının parçaları bir saatte bulunuyorsa, o zaman tüm vektörlerin zminny strumanın frekansından ters okun etrafına sarılması önemlidir. Vektör diyagramı sabit bir saat için olacaktır.
Vektör diyagramlarının seçimiyle ilgili daha fazla ayrıntı, belirli kіl'in izmaritleri üzerine aşağıda yayınlanacaktır.
3. Aktif bir destek ve endüktans ile değiştirilebilir bir mızrağının mızrağı
Mızrağa bakalım (Şekil 3), Yakomu'da aktif bir destek (direnç) uygulanır. sinüsoidal voltaj:
U(t) = U0sin ωt (1.11)
Ohm yasasını takip eden Todi, lantsyugu dorіvnyuvatime'ı tıngırdatıyor:
I (t) = U (t) / R = U0sin ωt/R = I0 sin ωt (1.12)
Mi, strum ve voltaj fazda değişiyor. Bu lanset için vektör diyagramı küçük 4'e işaret ediyor:
Elbette, saat değiştikçe, bir dirençli değişken strumanın mızrağının gerilimi saatle birlikte değişir. Mitteve gerilim değeri, gerilim ve gerilim değerini artırmak için daha pahalıdır:
p (t) = i(t)u(t) = I0 U0 sin ωt = I0 U0(1-cos2 ωt)/2 (1.13)
Z tsієї formül bachimo, scho mitteva sızdırmazlığı her zaman pozitiftir ve çift frekanslı darbeler (Şekil 5):
Tse, elektrik enerjisinin doğrudan mızraktaki akıştan geri dönülmez bir şekilde ısıya dönüştürüldüğü anlamına gelir.
Dönem için ortalama gerilim değerini hesaplayın:
Pav = 1/T ∫ p(t)dt = I0U0/2T ∫ dt − I0U0/2T ∫ cos2ωt dt = (I0U0/2T) ∙T = IU = I R
oskіlki diğer іntegrа dоrіvnyuє іntegrа dоrіvnyuє аkіn іntegrаl іnd іndеrіnoї ї y y dönemde.
Mi Bachimo, bir dirençle scho in tüm elektrik enerjisi geri dönüşümsüz olarak termal enerjiye dönüştürülür. Mızrakçının, elektrik enerjisinin başka bir enerji türüne (ısıda) geri dönüşümsüz bir dönüşümünün olduğu bu elemanlara aktif destekler denir. Bu nedenle, direnç aktif bir destektir.
Aktif bir desteğe sahip olmayan (R = 0) endüktans L bobininden önce sinüzoidal bir voltajın uygulandığı mızrağa (Şekil 6) bir bakalım (Şekil 6):
Bobinden akan değiştirilebilir ses, EPC'de kendi kendine indüksiyonlu bir eL oluşturur. Başka bir Kirchhoff kuralına benzer şekilde şunu yazabiliriz:
U + eL = 0 (1.15)
Faraday yasasına Vіdpovidno, EPC kendi kendine indüksiyon daha pahalıdır:
eL = −LdI/dt (1.16)
(1.15) yerine (1.16) koyarsak:
dI/dt = − eL/L = U/L = U0 sin ωt/L (1.17)
Fiyatı entegre ederken şunları dikkate alıyoruz:
I = − U0cos ωt/ω L + sabit = U0sin (ωt - π/2)/ ωL+ sabit (1.18)
de const - post_yna іtegruvannya, lancius'ta post_yny strum'a sahip olanlar hakkında nasıl konuşulur. Hızlı bir strumanın varlığı için sıfır değerindedir. Hızlı bir strumanın varlığı için sıfır değerindedir. Kalan maєmo:
I = I0 sin (ωt − π/2) (1.19)
de I0 = U0/ωL. √2 hakaretleriyle başa çıkmak için şunları alıyoruz:
Ben = U / ω L = U / XL (1.20)
Spin (1.20), ideal endüktansa sahip Lantzug için Ohm yasasıdır ve XL = ωL değerine endüktif destek denir.
Formüllerden (1.19), bir lanset lanset durumunda, strumun π/2'deki voltaj ile aynı fazda olduğunu görebiliriz. Thogo lanceug'un vektör diyagramı biraz 7 gösteriyor.
Gerilimi hesaplayalım, spozhivanu lanzug, endüktif destek için uygundur.
Mitta'nın gerginliği dorovnyuє:
p (t)= I0 U0 sin ωt(ωt − π/2)= − I0 U0 sin2 ωt/2 (1.21)
Mi, sinüs yasasına göre çift frekansla değişir (Şekil 8).
Pozitif gerilim değerleri, bobin tarafından enerjide bir düşüş olduğunu ve negatif değerler - yedek enerjiyi dzherel'e geri çevirin.
Yorgunluk döneminin ortalaması daha fazladır:
Pav = 1/T ∫ p(t)dt = (− I0 U0 /2T) ∫ sin2 ωt dt = 0 (1.22)
Mi Bachimo, endüktif gerilimli scho lance yavaşlamaz - daha reaktiftir.
5. Lansyug, farklı ilgi alanlarına sahip bir yılan tıngırdatması
Aktif-endüktif girdilere sahip bir yılan tıngırtısının mızrağı
Bakmak elektrikli mızrak(Şekil 9), bir şekilde aktif bir R desteğine sahip olabilen endüktans L bobini boyunca değişen bir akış akar:
I = I0 sin ωt (1.23)
Mızrağa uygulanan voltaj, endüktans bobini ve direnç üzerindeki voltaj düşüşlerinin vektör toplamı daha fazladır:
U = UL+UR (1.24)
Direnç üzerindeki voltaj, yukarıda gösterildiği gibi, strum ile fazda değişir:
UR = U0R sin ωt (1,25)
ve endüktans üzerindeki voltaj, eksi işaretli (başka bir Kirchhoff kuralına göre) kendi kendine endüksiyonun bir EPC'sidir:
UL = L(dI/dt)= I0 ωLcos ωt = U0Lsin(ωt + π/2) (1.26)
de U0L = I0 ωL (1.27)
π/2 üzerindeki endüktans viperedzhaє üzerindeki voltaj. (1.27) formülüne, strumın (I = I0/√2; U= U0/√2) şişirilmiş değerlerine geçerek:
ben = UL/XL (1.28)
İdeal endüktanslı (bu aktif bir destek değildir) Lanziug için Tse Ohm yasasına ve XL \u003d ωL değerine endüktif destek denir. I, UR ve UL vektörlerini indükledikten ve formül (1.24) ile hızlandırdıktan sonra, U vektörünü biliyoruz.
U=√UR+UL=√IR+I(ωL)=I√R+(ωL)=IZ(1.29)
değer
Z = √R+(ωL) (1,30)
Vuruş ve basınç arasındaki fazdaki Zsv de vektör diyagramları:
tg φ = UL/ UR = ωL/ R (1.31)
Bu bölgede, strum ve yay arasındaki zvu fazları R ve L değerindedir ve 0'dan π/2'ye kadar değişmez.
Şimdi yılın aktif-endüktif eğilimlerle neşterin sıkılığını nasıl değiştirdiğine bakalım. Mittevy, strumanın anlamı ve voltaj şuna bakarak temsil edilebilir:
U(t) = U0 sin ωt (1.32)
I(t) = I0 günah(ωt − φ)
p(t)= I(t) U(t) = I0 U0 sin ωt sin(ωt − φ)=(I0 U0/2) =(I0 U0/2)(1− cos2ωt) cosφ − (I0 U0/ 2) sin2ωt sin φ (1.33)
Mitteve gerilimin anlamı iki depo olabilir: Birincisi aktif, diğeri reaktif (endüktif). Bu nedenle, gerilim periyodunun ortalaması sıfıra eşit değildir:
Pav = 1/T ∫ pdt = (I0 U0/2T) cosφ ∫dt − (I0 U0/2T) cosφ ∫ cos2ωt dt −
−(I0 U0/2T) sin φ ∫ sin2ωt dt = (I0 U0/2) cosφ (1.34)
єmnistyu ile Lantsyug zminny strumu
Yaku'da elektrikli mızrağı görebiliriz değişen voltaj(1.11) Z kapasitesine kadar uygulanır (Şekil 11). Kondansatör plakaları üzerindeki yükün hızını artırma olasılığı ile mızraktaki strumanın değerini Mitteve:
ben = dq/dt (1,35)
protesto, çünkü q = CU, o zaman
I = C (dU/dt) = ωCU0 cos ωt = I0 sin (ωt + π/2) (1.36)
ωCU0 = I0 (1.37)
Bu mızrakta, mızrak gerilimi π/2 ile rekabet eder. (1.37) formülünden strumın şişirilmiş değerlerine (I = I0/√2; U= U0/√2) geçerek:
I0 = U/Xc (1.38)
єmnistyu ile zminny strumu neşter için Tse Ohm yasası ve değeri
Xc= 1/ωC'ye hayali destek denir. İnce mızrak için vektör diyagramı, Şek. 12.
Hatıraların intikamını almak için lansyug'un mittev ve orta sıkılığını biliyoruz. Mitteva acıdır canım:
p(t)= i(t) u(t) = I0U0 sin (ωt + π/2) sin ωt = IUsin2 ωt (1.39)
Mitteva gerilimi çift frekansla değişir (Şekil 13). Herhangi bir pozitif gerilim değerinde, kapasitörün yükü belirtilir ve negatif değer, dzherelo'da depolanan enerjinin dönüşü ile aynıdır. Buradaki gerilim süresinin ortalaması sıfıra eşittir.
Pav = 1/T ∫ p(t)dt = IU/T ∫ sin2 ωt dt = 0 (1.40)
Çünkü kondansatör durumunda, basınç aktiftir, yavaşlamaz, ancak kondansatör ile dzherel arasındaki elektrik enerjisi alışverişi geçer.
Lansyug, aktif anahtarlamalı kaybolan bir yılan tıngırdatması
Değişken çubuğun gerçek mızrağının aktif opir - opir telinin yerini alması, kondansatörde aktif olarak ince harcaması gerekiyor. Sıralı olarak bağlı bir kapasitör ve aktif bir destek R'den oluşan gerçek mızrağa bir göz atalım (Şekil 14). Vuruş bu mızrağın içinden geçer I = I0 sin ωt.
Başka bir Kirchhoff kuralına göre, dirençlerdeki ve kapasitedeki gerilim miktarı, uygulanan gerilime eşittir:
U = UR + UC (1.41)
Direnç üzerindeki voltaj, strum ile aynı fazda değişir:
UR = U0R sin ωt (1.42)
ve kapasitörlerdeki voltaj akışta:
UC = U0C sin (ωt − π/2) (1.43)
I, UR ve UC i vektörlerini uyardıktan, formül (1.41) ile ölçeklendirdikten sonra, U vektörünü biliyoruz. İlk lanset için vektör diyagramı küçük 15'te gösterilmiştir.
Vektör diyagramlarından da görülebileceği gibi, U vektörünün modülü daha fazladır.
U = UR + UC = √ I R + I (1/ωC) = I √ R + (1/ωC) = IZ1 (1.44)
değer
Z1=√R + (1/ωC) (1.45)
mızrakçının üst desteği olarak adlandırılır.
Bu mızraktaki strum ve voltaj arasındaki fazdaki Zsv, vektör diyagramlarına da bağlıdır:
tg φ = UC/ UR = (1/ωC)/ R (1.46)
İyi bakılmış bir mızrak durumunda, strum ve yay arasındaki fazlar yayda bulunur ve R ve C değeri 0 ila π/2 aralığında değişir.
Şimdi, özlemin aktif - Imnist hırsları ile mızrakçının gerginliğini nasıl değiştirdiğine bakalım. Mittevy, strumanın anlamı ve voltaj şuna bakarak temsil edilebilir:
U(t) = U0 sin ωt
I(t) = I0 günah(ωt+φ) (1.47)
Todi mittve sıkılığın anlamı daha fazladır:
p(t)= I(t) U(t) = I0 U0 sin ωt sin(ωt + φ)=(I0 U0/2) = =(I0 U0/2)(1−cos2ωt) cosφ + (I0 U0/ 2) sin2ωt sin φ (1.48)
Mitteve gerilimin anlamı iki depo olabilir: Birincisi aktif, diğeri reaktif (emnist). Bu nedenle, gerilim periyodunun ortalaması sıfıra eşit değildir:
Pav =1/T ∫ pdt = I0U0/2T cosφ ∫ dt − I0U0/2T cosφ ∫ cos2 ωtdt + I0U0/2T ∙
günah φ ∫ sin2ωt dt = I0U0/2T cosφ (1.49)
ve bu aktif terlemedir. Bu tükenmede, elektrik enerjisi aktif destek R ısısına dönüştürülür.
6. Aktif opir, endüktans ve kapasitansın intikamını alan son mızrak
Şimdi endüktansın, kapasitenin ve direncin intikamını almak için seri olarak açılan mızrağa bakalım (Şekil 16).
Mızrağa uygulanan voltaj, endüktans bobini, kapasitans ve direnç üzerindeki voltaj düşüşlerinin vektör toplamı daha fazladır:
U = UL + UC + UR (1,50)
Dirençler üzerindeki gerilim, gövde ile fazda değişir, bobin üzerindeki gerilim, fazdaki gövdeye π/2 ile yol açar ve kapasitanstaki gerilim, fazda π/2 ile değişir. Böyle bir görünüm için voltaj değerlerini yazabilirsiniz:
UR = U0R günah ωt = I0R günah ωt
UL = U0Lsin (ωt + π/2) = I0 ωL (ωt + π/2) (1.51)
UC = U0C sin (ωt − π/2) = (I0/ωC) sin (ωt − π/2)
Bu vektörlerin fazlarının genliğini biliyorsak, vektör diyagramını indükleyebilir ve U vektörünü bilebiliriz (Şekil 17).
Alınan vektör diyagramlarından, akım ve voltaj arasındaki U zsv faz φ voltajının mızrağına uygulanan vektörün modülünü bilebiliriz:
U = √ UR + (UL − UC) = I √ R +(ωL− 1/ωC) = IZ (1.52)
Z = √R+(ωL−1/ωC) (1.53)
mızrakçının üst desteği olarak adlandırılır. Şemalardan, strum ve elastik arasındaki ses fazının şuna eşit olduğu görülebilir:
tg φ =(UL − UC)/UR = (ωL− 1/ωC)/R (1.54)
Sonuç olarak, diyagramları kullanarak, hipotenüsü uygulanan voltaj U'ya eşit olan voltaj trikosunu çıkardık. Vuruş ve voltaj arasındaki faz farkı, UL, UC ve UR vektör korelasyonları ile ilgilidir. . UL > UC'de (şekil 17) φ є pozitif ve bias endüktif olabilir. UL'de< UC угол φ отрицателен и нагрузка имеет емкостный характер (рис. 18, а). А при
UL = UC kesim φ sıfıra eşittir ve kaybolma tamamen aktiftir (Şekil 18, b).
Gerilim trikosunun kenarlarını (Şekil 17) mızraktaki strumanın değerine bölerek, R'nin aktif opir olduğu, Z'nin aktif olduğu desteklerin trikosunu (Şekil 19, a) alıyoruz. son işlem ve x \u003d xL−xC ─ reaktif opir. bunun kremi
R = Zcosφ; x = Zsinφ (1.55)
Triko geriliminin kenarlarını mızraktaki strumanın değeri ile çarparak triko gerilimini alırız (Şekil 19, b). Burada S tam gerilim, Q reaktif gerilim ve P aktif gerilimdir. Sıkıntılı ağlayan trikutnik'ten:
S = IU = √P + Q; Q = Ssin φ; P = S cos φ = IU cos φ (1.56)
reaktif basınç Dzherel ve beyefendi arasındaki elektrik enerjisi alışverişi ile Q zavzhdi pov'yazana. Volt - reaktif amperlerde (Var) Її vimіryuyut.
Povna potuzhnіst S intikam olarak aktif ve reaktif depo - tse potuzhnіst, yak dzherel elektroenergetija. P=0'da tüm toplam gerilim reaktif hale gelir ve Q=0'dan sonra aktif hale gelir. baba, depo Tekrar vyznachayutsya karakter navantazhennya. Basınç, volt-amper (VA) ile düşürülür. Bu değer, bir strum takılırken plakalarda belirtilir.
Aktif gerilim P, bu elektrik enerjisiyle bağlantılıdır, çünkü başka bir tür enerjiye dönüştürülebilir - ısı, sadece mekanik iş. Vaughn Watts'ta (W) mağlup oldu. Struma, gerginlik ve cos φ'de yatmak için aktif basınç. Kuta arttığında cos ve tansiyon P değişir, kuta değiştiğinde tansiyon P artar aktif olur. Bu şekilde, cos φ toplam gerilimin bir kısmının teorik olarak diğer enerji türlerine dönüştürülebileceğini gösterir. cos φ gerilim katsayısı olarak adlandırılır.
Elektrik enerjisinin dzherels tarafından kusan tıngırdatmanın rasyonel bir muzaffer gerilimi için, böyle bir çaba yaratmak gerekir, böylece lancius'taki cos φ bire yakındır. Uygulamada, işletme ölçeğinde, bunu iyi bir gösterge є cos = 0,9 - 0,95 ile elde etmek önemlidir.
Düşük cos değerlerinde, iletkeni ısıtmak için ek masraflar suçlanır.
Cos φ0 =1 ve cos φ1'den iki eşit gerilime kadar aynı aktif gerinimlerin aynı gerilimle iletildiği varsayılır.<1. Тогда
I0U cos φ0 = I1U cos φ1 (1.57)
I1 = I0/cos φ1 (1.58)
Tellerin ısıtılmasıyla lekelenen yorgunluk daha pahalıdır.
P1 = I1 R = I0 R / cos φ1 (1.59)
Dartları ısıtmak için harcanan para, gerilim katsayısının karesiyle orantılı olarak sarılır. Öyle ve olabilir ki, reaktif basınç tellerin yakınında ek bir jet akışı yaratır ve telleri akışın karesiyle orantılı olarak ısıtmaya harcar. Bu nedenle, promosyon cos büyük pratik öneme sahip olabilir.
7. Gerilimlerin ve gerilimlerin rezonansı
rezonans voltajı
Endüktans ve kapasitans UL ve UC üzerindeki voltajlar, büyüklük için 180 eşit fazda karşılıklı olarak bağlanırsa, koku birbirini telafi edecektir (Şekil 18, b). Lansete uygulanan voltaj, aktif desteğe daha fazla baskı yapar ve lansetteki strum voltajla aynı fazda hareket eder. Bu titreşime voltajın rezonansı denir.
Akıl rezonansına göre voltaj, endüktans ve kapasitans üzerindeki voltaja veya mızrağın endüktif ve terminal yataklarının eşitliğine eşittir:
xL = xC veya ωL = 1/ωC (1.60)
Rezonansta, lanceugu'daki tıngırdat daha fazladır
Ben = U/√R + 0 = U/R (1.61)
Bu nedenle, bu türdeki lanset, mümkün olan en az opire sahip olabilir, ancak buna yalnızca aktif opir R dahildir.
Rezonansta, reaktif desteklerdeki xL ve xC üzerindeki voltajlar, mızrağa ulaşmak için voltajı biraz değiştirebilir. Eklenen voltajın ayarını endüktans (veya kapasitans) üzerindeki voltaja alırsak, o zaman alırız
U/ UL = IZ/I xL = Z/ xL veya UL = U xL /R (1.62)
böylece endüktans üzerindeki gerilim uygulanan gerilim xL/R katları için daha büyük olacaktır. Tse, rezonans durumunda, neşterin okremih mızraklarındaki gerilimlerin, tüm lansette bulunan aksesuarların yalıtımı için güvenli olmayan gerilimler tarafından kırılabileceği anlamına gelir. Stresin titreşim rezonansı için vektör diyagramı, Şek. 18 b.
Bir sonraki mızrakta olduğu gibi, aktif opir, endüktans ve azlığı telafi etmek için, mızrağın elemanlarından birinin değerini (örneğin, kapasitans) sabit bir basınçla değiştirin, o zaman çok fazla değişiklik olacaktır. mızrağın sesini karakterize eden değerler. Gerginliğin nasıl değiştiğini gösteren eğrilere rezonans denir. Kapasitansta değişiklik olan rezonans eğrileri bir bebek 20'yi gösterir.
tıngırdatma rezonansı
Aynı, paralel mızrakların tüm elemanları boyunca akan strum, de strum'un son lansetlerinin önünde, mızrağın paralel dahil mızraklarına aynı voltaj uygulanacaktır.
Aktif desteğin endüktansından oluşan kapasitans ve soketin paralel bağlantısına bakalım (Şekil 21).
Aynı uygulanan voltaj U altında iğnelerin kusurları bilinmektedir. İlk lanset için vektör diyagramına bakalım. Ana vektör olarak, uygulanan U kuvvetinin vektörü titreştirilir (Şekil 22).
O zaman I1 vektörünün uzunluğunu biliyoruz
I1 = U/z1 = U/√R1 + xL (1.63)
ve formüle bağlı olan φ1 kesiminin altındaki U vektörüne orana göre vektörü ekliyoruz
tg φ1 = xL/R1 (1.64)
Böyle bir sıralamayı alarak, I1 struma vektörü iki depoya ayrılabilir: aktif Ia1 = I1 cos φ1 ve reaktif Ip1 = I1 sin φ1 (Şekil 22).
I2 struma vektörünün değeri şuradan bilinir:
I2 = U/ xC = U/(1/ωC) = ωCU (1,65)
bu, uygulanan voltajın U uygulanan vektörünün karşı okunun 90 kesiğinin altındaki vektörün girişidir.
Derin tını I, I1 ve I2'nin en geometrik toplamı ve reaktif tını Ip1 − I2 = IL − IC ve aktif strum Ia1'in geometrik toplamıdır. Dozhina vektörü ben dorovnyuє
ben = √(IL − IC) +(Ia1) (1.66)
Sıcak strum I ile uygulanan kuvvet U arasındaki fazdaki Zsv, spiv'den belirlenebilir.
tgφ =(IL − IC)/ Iа1 (1.67)
Vektör diyagramlarından, dozhina ve somon struma vektörünün pozisyonunun jet strumas IL ve IC arasındaki spivvіdnezhnennia'da yattığı görülebilir. IL > IC için Zocrema sıcak strum uygulanan voltaj ile fazda, IL'de< IC ─ опережает его, а при IL = IC ─ совпадает с ним по фазе. Последний случай (IL = IC) называется резонансом токов. При резонансе токов общий ток равен активной составляющей тока в цепи, то есть происходящие в цепи процессы таковы, как будто в ней содержится только активное сопротивление (в этом случае φ = 0 и cos φ = 1). При резонансе общий ток в цепи принимает минимальное значение и становится чисто активным, тогда как jet akımları damarlar sıfıra ulaşmaz ve fazda protilezhnі.
Küçük 21'de gösterilen paralel bir mızrakta sabit bir uygulanan basınçta kapasitans değerini değiştirirseniz, o zaman mızraktaki tırnağı karakterize eden birçok değer değişecektir. Tırnağın nasıl değiştiğini, neşterin mızraklarındaki gerilmeleri ve strum ile gerilim arasındaki zsv fazını gösteren eğrilere rezonans denir.
Aşağıda verilen teorik bilgiler, "Elektrik ve Manyetizma" laboratuvarında 6, 7, 8 numaralı laboratuvar çalışmalarına hazırlık için doğru olabilir. Daha ayrıntılı bilgi için, bu metodolojik kılavuzun derlendiği S. G. Kalaşnikof "Elektrik" (Moskova, "Nauka" -1985) asistanını öneriyoruz.
Mızrakta bir jeneratör varsa, bu çöküş için suçlanacak olan elektrik gürültüsüne bakalım, elektriksel kırılma kuvveti hangi periyodik olarak değiştirilir. Elektrik mızraklarının tellerini küresel kapasitanslar ve endüktanslarla karıştıralım ve yarı-durağan olanların jetlerini değiştirelim. Yarı statik şu anlama gelir mittevi strum kuvveti değeri i son hissenin tüm parsellerinde pratik olarak aynı. Tsya Umov vikonan olacak, sanki bir saat içinde lansyug'un sinyali geçmiş gibi ( 
- dozhina lansyuga, C- hafif İsveçlilik) strumanın gücü önemsiz derecede değişir ( 
, de T- Kolivan dönemi). nasıl kabul edilir ben= 1 m, o zaman jetler frekanslarda yarı-sabit olarak kabul edilebilir 
300 MHz.
Bu tür akışlara sadece sinüsoidal yasaya göre değişiyormuş gibi bakabiliriz. Tse, kіlkom nedenleriyle açıklanmıştır. İlk olarak, zminous akışının birçok teknik üreticisi, sinüzoidal'e yakın yasaya göre değişen EPC'ler oluşturur ve bunların oluşturduğu akışlar pratik olarak sinüzoidaldir. Başka bir şekilde, sinüzoidal dikmeler teorisi özellikle basittir, bu nedenle bu tür dikmeler temelinde elektrikli dikmelerin ana özelliklerini açıklamak kolaydır. Üçüncüsü, önde gelen matematiksel Four teoremine benzer. 
Süt rezil görünümlü sinüsoidal fonksiyonların toplamı şeklinde sunulabilir. Bu nedenle, sinüsoidal tıngırdat teorisi, yeterli (sinüzoidal olmayan) bir yasaya göre saatler içinde değişen tıngırdatma için önemli sonuçlar almamızı sağlar.
Nareshti, skrіz, de tse, colivannya'nın kurulu olduğu özel olarak belirlenmemiştir, vvazhatimemo. Başka bir deyişle, şu anda kolivan proishov'un koçanının büyük saati tamamladığını söylememe izin verin, bu yüzden genlik struma ve voltajlar zaten sabit değerlerine ulaştı ve çok fazla değişmiyor.
direnç
Okremiya vipadok'un arkasına bakabiliriz, eğer dış lansyug üzerindeki kısa devrelerin zminny akışının jeneratörü, döşemelerin çok az endüktans ve kapasiteye sahip olabileceği, znehtuvat olabilecekleri. Lancezі є zminny strum'da kabul edilebilir
,
(i- mitteve anlamları veya struma, 
- struma genliği, 
- döngüsel frekans) ve biliyoruz, bazı yasalar için, mızrakçının mızrakları arasındaki voltajın değiştiğini biliyoruz. fakatі B
(Şek.1) . Dilyanka için Zastosovuchi fakatRb
Ohm kanunu, al
.
Bu sırada, lanset grafiğinin uçlarındaki voltaj, kosinüs yasasına göre aynı anda uzanır, ayrıca, kolivasyon struması ile voltaj arasındaki fazlar farkı sıfıra ulaşır (fazdaki colivanna vіdbuvayutsya): voltaj ve strum aynı anda maksimum değerlere ulaşır ve aynı anda sıfıra döner. Maksimum voltaj değeri є
.
|
Şekil 1. direnç |
bu voltaj saatte |
İncir. 2. Bir direnç üzerinden fırtına depozitosuŞimdi robotun neden layık olduğuna, Lancius'ta neler yapıldığına bakalım. Bir saat boyunca küçük bir aralığı gererek, tıngırdat bir sabit olarak görülebilir ve bu mitteva zminny tıngırdatmanın gerilimi olarak görülebilir.
Şekil 3. Bir direnç, voltaj ve saatte mitteva tuzhnosti aracılığıyla Strumu durgunluğu
Eldivenin geriliminin zamanla değişimi Şekil 3'te gösterilmiştir. Hemen verilen çarpık kolivan strum i o voltaj sen. Ses, sıkışıklığın anlamının ne olduğunu bilmemek gerekir, örneğin, bir çok coşma dönemini uğuldayan büyük saat aralığının ortalama değeri gibi. Periyodik bir işlemle doğru yapmak mümkünse, ortalama değeri yeniden hesaplayın, açıkçası, son periyot için ortalama gerilim değerini hesaplayın. Yılanın robotu kısa sürede tıngırdattı dtє
,
ooo robot A saat başı T formülle ifade edilir
.
.
Tom
.
Orta derecede sıkılık için yıldızlar kabul edilebilir
.
çok yak 
, sen de yazabilirsin
.
önemli ölçüde aracılığıyla 
і 
strumanın gücü, destekte gördüğünüz sabit strumanın gerilimidir. r tıngırdatmanın tüm değişimi olan aynı miktarda sıcaklık. Todi
.
Porovnyuyuchi, yılan strumasının sıkılığı için vyslovlyuvannya z virase, belki
.
Değer strumumun gücünün efektif (veya chinny) değeri olarak adlandırılır ve 
- Efektif voltaj değerleri. Koristuyuchisya efektif değerleri, hızlı strumanın sıkılığı gibi, bu formüllerle yılan strumunun ortalama sıkılığını belirleyebilirsiniz.
Elektrik enerjisi, yılan gibi bir akımın enerjisi gibi sürekli titreşebilir, genişleyebilir ve yerleşebilir.
Fışkırtma akışının farklı teknoloji galuslarında geniş bir şekilde istiflenmesi, dönüşümünün kolaylığı ve ayrıca jeneratörün gücünün basitliği ve zminny strum motorunun basitliği, çalışmasının güvenilirliği ile açıklanmaktadır.
Vurguyu değiştirmek, anlamını değiştirmek ve doğrudan saniyede bir çaça. Değişen bir elektron akışıyla, düz bir çizgide çökerler, sonra bir an için gürlerler, sonra dönen gagada çökerler, tekrar tekrar gürlerler, ileri ve geri hareketi tekrarlarlar. Tobto elektroni zdіysnyuyut drotі kolivalny Rukh. Küçük hızları nedeniyle (V ate \u003d 10 -4 m / s \u003d 0.1 mm / s), bu tür kolivasyonlardaki elektronlar rüzgarın yalnızca küçük yer değiştirmelerini sağlar.
Çoğu zaman kulağa hoş geliyor, bu yüzden sıralar sinüzoidal zminny tıngırdatıyor. Elektriksel miktarlardaki değişiklikler (tuş gücü, voltaj, EPC) genellikle sinüzoid olarak adlandırıldığı için düzgün bir eğri çizgi gösterir).
EPC'nin yönlendirdiği değerlerin, voltajların ve strumanın sinüzoidal bir yasa için saatlik olarak periyodik olarak değiştiği elektrik mızraklarına mızrak denir. sinüsoidal struma. Bazı insanlar onları sadece yılan strumasının mızrakçıları olarak adlandırır.
Strumum bula için sinüzoidal bir şekil seçildi, osilatörler o muzaffer elektrik enerjisinin daha ekonomik titreşimini, iletimini ve dağıtımını sağlamayacak.
Ek olarak, elektriksel büyüklüklerin en sinüzoidal biçimi, endüktif ve mnіsnі elementi Elektrik mızraklarının deposuna giren , akımın sinüzoidal şeklini ve voltajı değiştirmez.
Yılanın elektrikli lansetleri, tıngırdatma sonrası çizginin mızraklarına karşı tıngırdatarak bir dizi özelliğe sahiptir. Qi özellikleri işaretlenmiştir:
ilk olarak, tim, scho depo lansyugіv zminny strum yeni unsurlar içerir: transformatörler, kapasitörler, endüktans bobinleri;
farklı bir şekilde, Tim, bu elemanlardaki scho değişim strum ve voltaj, elektrik ve manyetik alanların değişmesine neden olur, sanki kendi ellerinde kendi kendine indüksiyon tezahürlerine, karşılıklı indüksiyona ve usunennya'ya yol açarlar.
Her şey doğrudan elektrikli lanset işleminin akışına akar. Lanciug'lardaki süreçlerin analizi daha karmaşık hale geliyor.
Bir lanset sinüzoidal strum için büyük bir değer maksimum frekans F. Frekansa bağlı olarak, mızraklardaki süreçlere kapasitans ve endüktans enjeksiyonu yapılacaktır.
Sinüzoidal struma mızraklarının özellikleri kulağa düşük geliyor, yeni, spesifik mızrak türleri: fazların yok edilmesi, rezonansın tezahürü, reaktif suşların görünümü.
Gerilim katsayısı.
Günümüz sanayi işletmelerinde, asenkron gibi görünen elektrik motorlarında, güç trafolarında, güç trafolarında, dönüşüm trafolarında vb. rüzgar türbini ve aktif-endüktif indüksiyonun elektrik enerjisinde daha büyük bir artış vardır. Böyle bir dürtüde, küçük bir strumanın geçişinin bir sonucu olarak, struma ve voltaj arasındaki fazda sesi indükleyen EPC kendi kendine indüksiyonu indüklenir. Aşamadaki yıkımı, çalmayı ve çünkü düşük makyajla değiştirin. Örneğin, gibi çünkü dvigunіv zmіnnogo strumu tam önyargı ile 0,75 - 0,8 olacak, daha sonra küçük bir önyargı vіnshueetsya ile 0,2 - 0,4 olacak.
Sanki lansetlerindeki tüm öncelikler tarafından rahatlatılan gerginlik tamamen atandı, sonra akışlarının primacha'sı zatiskachi üzerinde sürekli bir baskı ile: i = P / (sen çünkü )
Değişiklikler için çünkü strum navantazhennya enerji santralleri ve trafo merkezleri, görülen aynı sıkılıkla artacaktır.
Aynı zamanda elektrik jeneratörleri, transformatörler ve enerji nakil hatları aynı gerilim ve akım için korunur. Bir azalma ile strumanın iyileştirilmesi çünkü Jeneratörler gibi, onları yaşamak, şarkının nominal gerilimini ödemek için aradaki şarkıları tekrar ziyaret etmek suç değil. S isim = sen isim i isim, bundan sonra kokunun suçu yok, bunalmış görünecek. Jeneratör sesinin nominal değeri aşmamasını sağlamak için çünkü aktif gerilimi azaltmak için yavaşlama gereklidir. Bu rütbede, aşağılama çünkü senkron jeneratörler, transformatörler ve enerji nakil hatlarının basıncını yavaşlatmak. Koku, endüktif bir jet akımının yardımıyla hiçbir şey için zavantazhuyutsya içindir.
çünkü yerleşik gerilimin derecesini karakterize eden , genellikle gerilim katsayısı olarak adlandırılır.
Gerilim katsayısı bir prognoz olarak tanımlanır aktif gerilim tekrar kadar:
çünkü = P/S.
Gerilim katsayısı (2.25), elektrik enerjisinin bir kısmının nasıl geri dönülmez bir şekilde başka bir enerji türüne ve zocrema'nın muzaffer bir şekilde ana işin viconannia'sına nasıl dönüştürüldüğünü gösterir. Normal saygı çünkü 0.85 - 0.9. İşletmede elektrik tasarrufu sağlayan düşük bir tükenme katsayısı ile, yüksek olanı için bir para cezası uygulanır - işletme ödüllendirilir.
Gerilim katsayısını iyileştirmek için düşük ziyaretler yapılır:
2. strum motorları değiştirilir, daha az sıkılığa sahip motorlarla gerginlik azdır;
2. Kondansatörler paralel olarak açılır.
