Читайте также:
- Hd-диаграмма влажного воздуха
- Векторная диаграмма токов и напряжения для режима резонанса токов
- Влажный воздух. Основные понятия и определения. H-d- диаграмма влажного воздуха.
- Временная диаграмма D Триггера №1
- Диаграмма 1.1.
- Диаграмма 1.13.
- Диаграмма 1.18.
- Диаграмма 1.3.
- Диаграмма 1.9.
- Диаграмма 2.10.
- Диаграмма 2.11. Уровень территориальной доступности книжных магазинов в АО Москвы
Резонансом напряжений(10) называют явление в цепи с последовательным колебательным контуром, когда ток в цепи совпадает по фазе с напряжением источника.
Резонанс напряжений
Коэффициент мощности
| cosφ = P/S – коэффициент мощности |
Технико-экономическое значение коэффициента мощности cosφ заключается в том, что от его значения зависят эффективность использования электрических установок и капитальные и эксплуатационные расходы.
P=UномIномcosφ – активная мощность, развиваемая генератором при номинальном режиме.
Uном – номинальное напряжение генератора
Iном – номинальный ток, который, при длительном прохождении, вызывает предельно допустимое нагревание генератора.
Полное использование мощности генератора происходит при cosφ=1. В этом случае активная мощность P максимальна и равна номинальной полной мощности Sном
| Sном = UномIном |
При постоянной мощности потребителя P уменьшение cosφ приводит к увеличению тепловых потерь в линии передачи, которые растут обратно пропорционально квадрату коэффициента мощности.
| ΔP = P0/cos 2 φ ΔP – мощность тепловых потерь в линии P0 – потери в линии при cosφ0=1 |
Для полного использования номинальной мощности генераторов и уменьшения тепловых потерь необходимо повышать cosφ приемников энергии до значений, близких к единице (0,95÷1,0).
Для повышения cosφ параллельно приемнику энергии включают батареи конденсаторов. Благодаря этому источником реактивной энергии для приемника становится ёмкость и линия передачи разгружается от реактивного тока.
| Для того, чтобы ток в цепи совпадал по фазе с напряжением, реактивное сопротивление должно быть равно нулю, так как tgφ=X/R Таким образом, условием резонанса напряжений является X=0 или Xl=Xc XL=2πƒL Xc = 1/(XL=2πƒC), где ƒ – частота источника питания Схема последовательного колебательного контура 2πƒL = 1/2πƒC ƒ = 1/2π√LC – формула Томсона При резонансе частота источника равна собственной частоте колебаний контура. Формула Томсона определяет зависимость собственной частоты от параметров L и C. |
 На основании этой диаграммы и закона Ома для цепи с R, L, C сформулированы признаки резонанса напряжений: 1. Сопротивление цепи Z=R минимальное и чисто активное. 2. Ток цепи совпадает по фазе с напряжением источника и достигает максимального значения. 3. Напряжение на индуктивной катушке равно напряжению на конденсаторе и каждое в отдельности может во много раз превышать напряжение на зажимах цепи. Физически это объясняется тем, что напряжение источника при резонансе идет на покрытие потерь в контуре. Напряжение на катушке и конденсаторе обусловлено накопленной в них энергией, значение которой тем больше, чем меньше потери в цепи. Количественно это явление характеризуется добротностью контура Д. Д = UL/U = UL/UR = IXL/IR = XL/R = XC/R |
Дата добавления: 2015-05-08 ; Просмотров: 4025 ; Нарушение авторских прав? ;
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Схема последовательного соединения активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора приведена на рис.44.1.
Рис. 44.1. Схема последовательного соединения активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора
При последовательном соединении трех элементов R, L, C векторная диаграмма выглядит следующим образом: вектор тока в цепи I отложен горизонтально, с ним совпадает вектор напряжения на активном сопротивлении UR , вектор напряжения на индуктивности U L направлен вверх, а вектор напряжения на емкости UC направлен вниз.
Рис.44.2. Векторная диаграмма напряжений при последовательном соединении активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора.
Если падение напряжения на индуктивном сопротивлении больше, чем на емкостном, то результирующий вектор будет опережать вектор тока на какой-то угол φ. В этом случае говорят, что цепь имеет индуктивный характер. (см.рис.44.3.)
Рис.44.3. Векторная диаграмма цепи с индуктивным характером.
Если падение напряжения на емкостном сопротивлении больше, чем на индуктивном, то вектор результирующего напряжения будет отставать от вектора тока на какой –то угол φ. В этом случае говорят, что цепь носит емкостный характер. (см. рис.44. 4.)
Рис.44.4. Векторная диаграмма цепи с емкостным характером.
В общем случае уравнение напряжений в цепи будет равно:
.
а уравнение сопротивлений :
Особенностью последовательного соединения активного сопротивления, емкости и индуктивности является возможность возникновения резонанса напряжений.
Представим, что в цепи с последовательно соединенными активным сопротивлением, емкостью и индуктивностью, частота тока увеличивается от частоты f1 до частоты f2. (см. рис. 44.5.)
Рис.44.5. Изменение реактивных сопротивлений при изменении частоты тока.
При увеличении частоты тока в цепи емкостное сопротивление уменьшается, а индуктивное увеличивается. При каком – то значении частоты тока емкостное сопротивление становится равным индуктивному сопротивлению. Эта частота называется резонансной. Явления, происходящие в цепи с последовательно соединенными R,L,C при резонансной частоте называются резонансом напряжения.
При резонансе напряжение на емкости UC равно напряжению на индуктивности U L . Но так как они находятся в противофазе друг другу сумма их равна нулю.
Условием резонанса является равенство реактивных сопротивлений XL = XC или 
Отсюда значение резонансной частоты определиться 
Когда цепь не настроена в резонанс , ее полное сопротивление определяется соотношением:
, при резонансе, когда XL = XC, полное сопротивление цепи будет равно :
или Z = R
Таким образом полное сопротивление цепи при резонансе оказывается равным активному сопротивлению.
Уменьшение полного сопротивления цепи приводит к тому, что сила тока в ней возрастает.
.На векторной диаграмме при резонансе (см.рис.44. 6) векторы напряжений на реактивных элементах равны друг другу и направлены в противоположные стороны. т. е. сдвинуты по фазе относительно друг друга на угол 180 градусов. Угол сдвига фаз между током и напряжением в сети равен нулю.
Рис.44.6. Векторная диаграмма при резонансе напряжений.
Рис.44.7. Изменение тока в цепи при резонансе.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9487 – 
| 7457 – 
или читать все.
91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
Схема последовательного соединения активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора приведена на рис.44.1.
Рис. 44.1. Схема последовательного соединения активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора
При последовательном соединении трех элементов R, L, C векторная диаграмма выглядит следующим образом: вектор тока в цепи I отложен горизонтально, с ним совпадает вектор напряжения на активном сопротивлении UR , вектор напряжения на индуктивности U L направлен вверх, а вектор напряжения на емкости UC направлен вниз.
Рис.44.2. Векторная диаграмма напряжений при последовательном соединении активного сопротивления, катушки индуктивности и конденсатора.
Если падение напряжения на индуктивном сопротивлении больше, чем на емкостном, то результирующий вектор будет опережать вектор тока на какой-то угол φ. В этом случае говорят, что цепь имеет индуктивный характер. (см.рис.44.3.)
Рис.44.3. Векторная диаграмма цепи с индуктивным характером.
Если падение напряжения на емкостном сопротивлении больше, чем на индуктивном, то вектор результирующего напряжения будет отставать от вектора тока на какой –то угол φ. В этом случае говорят, что цепь носит емкостный характер. (см. рис.44. 4.)
Рис.44.4. Векторная диаграмма цепи с емкостным характером.
В общем случае уравнение напряжений в цепи будет равно:
.
а уравнение сопротивлений :
Особенностью последовательного соединения активного сопротивления, емкости и индуктивности является возможность возникновения резонанса напряжений.
Представим, что в цепи с последовательно соединенными активным сопротивлением, емкостью и индуктивностью, частота тока увеличивается от частоты f1 до частоты f2. (см. рис. 44.5.)
Рис.44.5. Изменение реактивных сопротивлений при изменении частоты тока.
При увеличении частоты тока в цепи емкостное сопротивление уменьшается, а индуктивное увеличивается. При каком – то значении частоты тока емкостное сопротивление становится равным индуктивному сопротивлению. Эта частота называется резонансной. Явления, происходящие в цепи с последовательно соединенными R,L,C при резонансной частоте называются резонансом напряжения.
При резонансе напряжение на емкости UC равно напряжению на индуктивности U L . Но так как они находятся в противофазе друг другу сумма их равна нулю.
Условием резонанса является равенство реактивных сопротивлений XL = XC или
Отсюда значение резонансной частоты определиться
Когда цепь не настроена в резонанс , ее полное сопротивление определяется соотношением:
, при резонансе, когда XL = XC, полное сопротивление цепи будет равно :
или Z = R
Таким образом полное сопротивление цепи при резонансе оказывается равным активному сопротивлению.
Уменьшение полного сопротивления цепи приводит к тому, что сила тока в ней возрастает.
.На векторной диаграмме при резонансе (см.рис.44. 6) векторы напряжений на реактивных элементах равны друг другу и направлены в противоположные стороны. т. е. сдвинуты по фазе относительно друг друга на угол 180 градусов. Угол сдвига фаз между током и напряжением в сети равен нулю.
Рис.44.6. Векторная диаграмма при резонансе напряжений.
Рис.44.7. Изменение тока в цепи при резонансе.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9487 – | 7457 – или читать все.
91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно