Синусоидалы ток тізбегіндегі қуат
Электр тізбегінің кернеуі
болсын, ал тогы
.
Тізбекке келетін лездік қуат
, (6.14)
екі құраушыдан тұрады: тұрақты шамасынан және ток пен кернеудің жиілігімен салыстырғанда екі еселі жиілікке ие синусоидалы құраушыдан.
уақыт аралығында өзгерудің екі циклын жасайтын екінші құраушының орташа мәні нөлге тең. Сондықтан қарастырылатын тізбек бөлігіне келетін активті қуат
(6.15)
көбейткіші қуат коэфициенті деп аталады. (6.15)-тен активті қуат ток пен кернеудің нақты мәндерінің қуат коэфициентіне көбейтінді сияқты анықталатынын көреміз. бұрышы нөлге жақын болса, бірге жақын болады, сондықтан U мен I берілген мәндері кезінде қорек көзінен қабылдағышқа үлкен активті қуат беріледі.
Өндірістік электрқондырғыларының қуат коэффициентін көтеру маңызды технико-экономикалық міндет болып саналады.
(6.6) және (6.12) ескеріп активті қуаттың өрнегін келесідей түрлендіруге болады
.
Сонымен қатар активті қуат кернеу ( )немесетоктың ( )активті құраушылары арқылы анықталады
Лездікжәне активті қуаттардың келтірілген жалпы өрнектері жоғарыда қарастырылған жеке жағдайлар үшін қолданылады, олар , және .
Электр тізбектерін есептеген кезде және практикада реактивті қуат түсінігін қолданады және келесі формуламен есептейді
,
бұл реактивті токтың тұтыну (немесе шығару) өлшемі болып келеді.
Бұл қуат ВАр (вольт-ампер реактивті) деп аталатын бірлікпен өлшемденеді.
Сондықтан,
(6.6) мен (6.12) ескеріп реактивті қуаттың өрнегін келесідей түрлендіруге болады
Сонымен қатар, реактивті қуат токтың реактивті құраушысы ( ) немесе кернеудіңреактивті құраушысы ( ) арқылы шығарылуы мүмкін
бұрышы үшін алдында қабылданған таңбалар ережесіне сәйкес, қалып тұрған ток кезде реактивті қуат оң болады (индуктивтіжүктеме), ол озып тұратын ток кезде реактивті қуат кері болады (сиымдылықты жүктеме).
Индуктивтілік пен сиымдылыққа келтіретін реактивті қуат келесі түрде келтірілуі мүмкін
мұндағы және – индуктивтілікке және сиымдылықта жиналатын энергияның максималды мәндері.
Индуктивтілік пен сиымдылықтан тұратын тізбектің реактивті-қуат магниттік және электрлік өрістерде жиналатын энергияның максималды мәндердің айырымына пропорционал
(6.17)
Әдебиеттер: [1, 2, 3, 4, 5,6]
7.Дәріс тақырыбы:Комплекстік сандар мен векторлық диаграммаларды электрлік тізбектерді есептеуде қолдану Синусоидалы функцияларды айналатын векторлардың проекциясы түрінде келтіру. Комплекстік түрдегі Ом және Кирхгоф заңдары. Символикалық әдіс
№ 7 дәріс тезистері:
Айнымалы токтің электрлік тізбектеріне есеп жасаған кезде комплекстік сандар маңызды міндет атқарады. Мысалы, тізбек бөлігінің кедергісі немесе тізбектің өзі толығымен комплекстік: өткізгіштік комплекстік; ток, кернеу және ЭҚК комплекстік шамалар.
Математикада комплекстік шамалар үш түрлі сипатта жазылады:
алгебралық = а + jb;
дәрежелік (көрсеткіштік) мұндағы ; ;
тригонометриялық
Комплекстік сандарды қосу :
.
Комплекстік сандарды бөлу және көбейту:
, .
7.1-суретте физикалық шамалар мен функцияларды комплекстік сандар арқылы кескіндеуге арналған комплекстік жазық бет берілген.Комплекстік санның нақты және жорамал екі құрама бөлігі болады. комплекстік беттің абсцисса өсі бойынша комплекстік санның нақты, ал ординат өсі бойынша жорамал бөлігін алады. Нақты мәндер өсін +1, ал жорамал мәндер өсін символдары арқылы белгілейді.
7.1-Сурет
Эйлер формуласындағы мына
. (7.1)
комплекстік санды, сан мәні бойынша бірлік шамаға тең, ал комплекстік беттің нақты мәндер өсіне (+1 өсі) бұрыш жасай орналасатын вектор арқылы бейнелейді. бұрышын +1 өсінен сағат тілінің жүрісіне қарсы есептейді. Комплекстік функцияның модулі бірге тең:
* Нақты мәндерді электрмагнитік, электрдинамикалық және жылулық құбылыстарға негізделген өлшеуіш аспаптарымен өлшейді.
** Синусоидалық емес периодтық ток үшін , . Мұндағы теңсіздіктер синусоидалық емес ток күші синусоидалық ток күшінен қаншалық айырмашылығы бар екенін көрсетеді.
функцияның +1 өсіне проекциясы cosа-қа,ал өсіне проекциясы sinа-қа тең. Егер функцияның орнына функциясын алатын болсақ, онда
. (7.2)
Комплекстік беттегі функциясы сияқты функциясы да +1 өсіне а, бұрыш жасай орналасады, бірақ, мұндағы вектор 1т есе ұзын болады. , демек бұрышы уақытқа тура пропорционал тәуелділікпен өзгереді. Бұл жағдайларды ескерсек
7.2 -сурет
(7.3)
құрама функцияныңнақты бөлігін (Re) , ал
құрама жорамал бөлігін(Im)
сипаттайды.
Жиіліктері бірдей, синусоидалық заңдылық бойынша өзгеретін функциялардың, мысалы кернеу мен ток күштерінің векторларының комплекстік беттегі кескіндерін векторлық диаграмма деп атайды(7.3-сурет).
7.3-сурет.
Мұндағы циклдік жиіліктері бірдей айнымалы кернеудің фазасы , ток күшінің фазасы , ал фазалар айырмасы .
Уақыттың бастапқы моментінде болатынын ескерсек, онда
, (7.4)
мұндағы комплекстік шаманың модулі ; вектор мен комплекстік беттің + 1 өсінің аралығындағы бұрыш , яғни бастапқы фазаға тең шама.
Символикалық әдіс
7.4-суретте келтірілген сұлба үшін, ондағы лездік шамалардың текңдеуін мына түрде жазуға болады:
,
немесе
. (7.5)
Соңғы теңдеудегі лездік шамаларды комплекстік мәндері арқылы жазсақ:
Жақшадан ток күшінің комплекстік мәнін шығарсақ:
. (7. 6)
Демек, 7.4-суреттегі сұлба үшін
. (7.7)
Бұл теңдеу ток күшінің комплекстік амплитудасын, ЭҚК-тің комплекстік амплитудасы және де тізбектің , , кедергілері арқылы табуға мүмкіндік жасайды.
7.4 Сурет
Бұл әдісті символикалық әдісдеп атайды. Бұлай атауының себебі, бұл әдісте ток күші мен кернеуді комплекстік кескінмен немесе символмен алмастырады. Мысылы, кедергіге түскен iR кернеудің кескіні немесе симболы ; индуктивтігі орамаға түскен кернеудің символы ; ал сыйымдылығы конденсаторға түскен кернеудің символы .
Достарыңызбен бөлісу: |