2.5.4.
Синусоидалды
тоқ
тізбегінде
қуат
коэффициентін
жоғарылату
Қазіргі
электр
энергиясысының
тұтынушыларының
көбі
индуктивті
кедергілер
,
тоғы
,
фаза
бойынша
қорек
көзінің
кернеуінен
қалады
.
Бұндай
тұтынушылардың
активті
қуаты
,
тоқ
пен
кернеудің
берілген
мəндері
cos
-
ке
бағынышты
:
Сондықтан
қуат
коэффициентің
cos
көбейтсе
тоқ
азаяды
.
Осылайша
,
тұтынушы
cos
көп
болса
,
қуат
жойылуы
азаяды
,
электр
энергиясы
арзандайды
.
Қуат
коэффициенті
,
қорек
көзінің
номиналды
қуатының
қалай
пайдаланылатынын
көрсетеді
. 1000
кВт
қабылдағышты
, cos
=0,5
тең
қоректендіру
үшін
,
генератор
қуаты
осындай
болу
керек
:
кВА
,
Ал
cos
= 1
S
= 1000
кВА
.
Демек
,
өсуі
,
генератор
қуатының
пайдалануын
өсіреді
.
Энергетика
қондырғыларының
тиімділігін
өсіру
үшін
, -
ті
өсіру
керек
;
индуктивті
жүктемеге
параллель
қосылған
конденсатор
батареясы
қолданылады
. (2.33
а
-
сурет
)
R
C
j
R
L
j
R
C
j
R
L
j
R
Z
Z
Z
Z
Z
1
1
2
1
2
1
2
1
R
R
cos
.
cos
=
;
cos
U
P
I
UI
P
2000
5
,
0
1000
cos
P
S
cos
cos
126
2.33-
сурет
Конденсатор
сыйымдылығы
, -
ті
берілген
мəнінен
,
керекті
өсіруге
қажет
. (2.33
б
,
в
-
суреттегі
)
диаграммадан
табуға
болады
.
Векторлы
диаграмма
жасағанда
,
бастапқы
вектор
ретінде
берілген
кернеу
векторы
алынады
.
Егерде
,
жүктеме
индуктивті
болса
,
ток
вектор
кернеу
векторынан
φ
1
бұрышқа
қалады
.
тоғының
активті
құрамасы
,
бағыты
бойынша
кернеумен
теңеседі
,
тоғының
реактивті
құрамасы
90°
қалады
. (2.33
б
-
суреті
.).
Тұтынушыға
конденсатор
батареясы
C
қоссақ
,
тоғы
векторлар
мен
геометриялық
сомасы
ретінде
табылады
.
Сыйымдылық
тоқ
.
векторы
,
кернеу
векторынан
90º
озады
(2.33
в
-
сурет
).
Векторлы
диаграммадан
көрінеді
.
φ
2<
φ
1
,
яғни
конденсаторды
қосқаннан
кейін
,
қуат
коэффициенті
cos
φ
1
-
ден
cos
φ
2
дейін
өседі
.
Конденсатордың
керекті
сыйымдылығын
токтық
векторлы
диаграммасы
арқылы
табуға
болады
(2.33
в
-
сурет
):
деп
,
конденсатор
сыйымдылығын
табамыз
:
Көп
жағдайда
,
қуат
коэффициентін
1,0
дейін
емес
, 0,9...0,95
өсіреді
,
толық
өтем
үшін
қосымша
конденсатор
қою
керек
,
бұл
тиімсіз
.
cos
1
cos
2
cos
1
I
a
I
1
p
I
I
1
I
c
I
c
I
CU
I
I
I
I
I
a
a
p
p
c
tg
tg
2
1
1
a
UI
P
2
1
2
2
1
tg
tg
tg
U
P
tg
U
I
C
a
127
2.6.
Өзара
индуктивті
электр
тізбегі
2.6.1.
Жалпы
мəлімет
Синусоидалы
тоқ
тізбегін
қарастырғанда
өзиндукция
құбылысы
есептеледі
,
яғни
ЭҚК
-
ны
электр
тізбекке
бағыттау
өзиндукциясы
өзгергенде
,
осы
тізбектегі
токпен
себептенген
.
ЭҚК
-
ның
контурдың
бірінде
пайда
болуын
екіншісінде
токтың
өзгеруін
қарастырайық
.
ЭҚК
өзара
индукциясымен
бағытталған
тізбек
,
индуктивті
байланысты
тізбек
деп
аталады
.
Екі
контурды
қарастырайық
бір
-
бірінен
алыстаған
(2.34-
сурет
)
контурлар
,
тегіс
жіңішке
катушка
ω
1
мен
ω
2
иірім
саны
түрінде
көрсетілген
.
Өзіндік
индукция
ағымды
Ф
1L
ток
I,
пайда
болған
,
ыдырау
ағымы
Ф
i
р
екінші
контурдан
өтетін
түрде
көрсетілуі
мүмкін
:
Ф
1L
=
Ф
1
р
+
Ф
1
р
. (2.102)
Осыған
сəйкес
екінші
контурдың
өзиндукция
ағымын
табамыз
:
Ф
2L
=
Ф
2
р
+
Ф
12
. (2.103)
Ф
21
мен
Ф
12
ағымдарды
,
өзара
индукция
ағымы
деп
аталады
.
Оларды
екі
индекспен
белгілейміз
:
бірінші
индекс
ағымның
қай
контурға
ілінетінін
көрсетеді
,
екіншісі
–
осы
ағымды
пайда
қылған
тоқ
номерін
көрсетеді
.
Мысалы
:
Ф
12
ағымы
i
1
тоғымен
пайда
болған
бірінші
контурға
ілінеді
.
Егеде
,
өзара
индукция
ағымының
бағыты
осы
контурдың
өзиндукция
ағымының
бағыты
мен
сəйкес
келсе
,
онда
контурлар
магнитті
ағымы
мен
тоқ
бағыттарын
келісті
дейді
.
Бағыттары
керісінше
болса
,
ағымдардың
қарама
-
қарсы
бағыты
дейді
.
Бірінші
мен
екінші
контурдан
өтетін
ағым
қосындысы
:
=
;
=
, (2.104)
+
ағымның
келісті
бағытына
сəйкес
;
-
қарама
-
қарсы
бағытта
;
Бірінші
мен
екінші
контурдың
толық
ағым
жалғасы
.
(2.105)
(2.106)
Бір
тізбектің
өзара
индукция
ағым
жалғасының
басқа
тізбектегі
тоққа
қатынасы
,
өзара
индуктивтігі
деп
аталады
:
(2.107)
Сызықты
электр
тізбегінде
əр
уақытта
теңдік
болады
:
1
Ф
L
Ф
1
12
Ф
2
Ф
L
Ф
2
21
Ф
12
1
1
1
1
1
Ф
Ф
w
Ф
w
L
12
1
1
1
Ф
w
Ф
w
L
;
2
12
1
1
i
M
i
L
21
2
2
2
21
2
2
2
2
2
Ф
w
Ф
w
Ф
Ф
w
Ф
w
L
L
.
1
21
2
2
i
M
i
L
.
;
1
21
2
1
21
21
2
12
1
2
12
12
i
Ф
w
i
M
i
Ф
w
i
M
128
, (2.108)
Сондықтан
өзара
индуктивтік
индексін
қалдырып
кетуге
болады
.
Осы
теңдеу
əділдігін
(2.35-
суреттегі
)
сақиналық
ферромагнитті
емес
магнит
өткізгіш
мысалында
көруге
болады
,
көлденең
кесінді
ауданы
S
екі
катушкасы
бар
.
Тоқ
= 0
(2.109)
В
,
Н
–
магнитті
индукция
мен
магнит
өрісінің
кернеуі
,
тоқ
–
мен
пайда
болған
.
( = 0)
-
орташа
магнитті
сызық
ұзындығы
;
μ
а
=
В
/H
-
ортаның
абсолютті
магнитті
өтімділігі
;
Тоқ
i
2
= 0
болса
,
бірінші
мен
екінші
катушка
өзара
индуктивтігі
(2.110)
(2.109)
бен
(2.110)
теңдеулерін
салыстырғанда
,
тең
екенін
көрсетеді
.
Сонымен
(2.108)
теңдеу
дəлелденеді
.
Бұдан
басқа
,
екі
катушканың
өзара
индуктивтігі
,
иірім
санына
,
магнитөткізгіштің
геометриялық
шамасына
жəне
катушкалардың
өзара
қатынасы
мен
ортаның
абсолютті
магнитті
өтімділігіне
бағынышты
.
Екі
катушканың
индуктивті
байланысын
байланыс
коэффициенті
деп
аталады
.
(2.111)
Бұл
коэффициент
бірден
аз
,
себебі
,
өзара
индукция
магнитті
ағым
өзіндік
индукция
ағымынан
аз
,
оны
екі
сымды
катушканың
ажыратқан
ағымын
азайтса
немесе
жоғары
абсолютті
магнитті
өтімділігі
бар
магнит
өткізгішті
пайдаланса
көбейтуге
болады
.
M
M
M
21
12
1
i
,
2
1
2
1
2
12
1
2
12
12
l
S
w
w
Hl
BSw
w
i
Ф
w
i
М
2
i
1
i
l
l
S
w
w
Hl
Bsw
w
i
Ф
w
i
М
a
2
1
1
2
1
21
2
1
21
21
21
12
M
M
2
1
L
L
M
K
129
2.6.2.
Өзара
индукция
ЭҚК
Бірінші
мен
екінші
контурдағы
индуктірленген
ЭҚК
(2.105,
2.106)-
ны
есепке
алып
,
мына
түрде
жазуға
болады
:
(2.112)
(2.113)
Осылайша
,
əр
катушка
ЭҚК
,
өзіндік
индукция
мен
өзара
индукция
ЭҚК
алгебралық
жиынымен
табылады
.
Өзара
индукция
ЭҚК
белгісін
табу
үшін
тізбектегі
индуктивті
қосылған
элементтер
қысқышын
белгілейді
.
Екі
қысқышты
егер
де
тоқ
бағыты
қысқышқа
қатысты
,
бірдей
болса
,
өзіндік
индукция
магнитті
ағымы
мен
өзара
индукциясы
қосылса
,
аттас
деп
атайды
.
Бұндай
тұжырымды
сұлбада
бірдей
шартты
белгімен
белгілейді
,
мысалы
:
нүктемен
немесе
жұлдызбен
(2,36
а
,
б
-
сурет
).
Бір
бағыттағы
тоқ
i
1
мен
i
2
(2.36
а
-
сурет
)
А
мен
С
қысқышқа
қатысты
,
өзіндік
индукция
ағымдары
(
)
мен
өзара
индукция
(
)
бағыттарын
беттестіреді
.
Сонымен
,
А
мен
С
қысқыштары
аттас
.
b
мен
d
қысқыштары
да
аттас
,
бірақ
шартты
белгімен
біратты
бір
жұп
тұжырымын
белгілейді
,
мысалы
a
мен
c
(2,36
а
-
сурет
).
а
)
б
)
в
)
г
)
2.36-
сурет
;
1
1
2
1
1
1
1
M
L
e
e
dt
di
M
dt
di
L
dt
d
e
.
2
2
1
2
2
2
2
M
L
e
e
dt
di
M
dt
di
L
dt
d
e
L
Ф
1
L
Ф
2
12
Ф
21
Ф
130
Егерде
i
1
мен
i
2
тоғы
аттас
қысқышқа
қатысты
бір
бағытта
болмаса
(2,23
б
-
сурет
),
онда
өзіндік
индукция
мен
өзара
индукция
ағымдарын
қарама
-
қарсы
бағыттауға
душар
етеді
.
Сұлбада
,
магнит
өткізгіші
көрсетілмейді
,
тек
аттас
қысқыштар
белгіленеді
(2.36
в
-
сурет
).
2.37-
сурет
Аттас
қысқыштарды
тəжірибе
жолымен
табуға
болады
.
Ол
үшін
,
бір
катушка
тұрақты
тоқ
қайнар
көзінің
тізбегіне
қосылған
,
екіншісіне
тұрақты
тоқ
вольтметрі
қосылған
. (2.37-
сурет
).
Егер
де
,
қайнар
көзінің
тізбегі
тұйықталғанда
өлшем
құралының
тілі
қисайса
,
индуктивті
қосылған
катушка
қысқышы
қайнар
көзінің
оң
полюсіне
қосылса
жəне
өлшем
құралдың
оң
қысқышына
қосылса
,
аттас
болады
.
ЭҚК
мен
өзара
индукция
кернеуінің
белгілерін
анықтайық
.
Мысалы
, (2.36
а
-
сурет
)
бірінші
катушка
ажыраған
,
екіншісінен
i
2
тоғы
өтеді
.
,.
i
2
оң
бағыттарын
таңдайық
,
аттас
қысқыштарға
қатысты
.
ЭҚК
мен
өзара
индукция
кернеуі
тең
,
белгісі
бойынша
қайшы
келеді
. >0
болса
b
қысқыш
əлеуеті
а
қысқыш
əлеуетінен
көп
,
сондықтан
0.
Ленц
ережесі
бойынша
мен
белгілер
əруақытта
қарама
-
қарсы
,
сондықтан
:
Кешенді
түрінде
,
мынадай
:
(2.114)
Катушкаларды
қарама
-
қарсы
қосқанда
(2,37
б
-
сурет
).
. (2.115)
M
e
1
M
u
1
M
e
1
M
u
1
M
e
1
dt
di
2
dt
di
M
e
u
M
M
2
1
1
.
2
2
1
1
I
Z
I
M
j
E
U
M
M
M
2
2
1
1
I
Z
I
M
j
E
U
M
M
M
131
(2,114)
пен
(2,115)
көруге
болады
,
өзара
индуктивтік
кернеу
векторы
,
тоқ
векторына
фаза
бойынша
қатысты
90°
бұрышқа
жылжыған
.
кедергісі
өзара
индуктивті
кедергі
,
ал
–
кешенді
кедергі
деп
аталады
.
Сонымен
,
тоқ
бағыты
келісті
болса
,
өзара
индуктивтік
кернеу
құлауы
«
плюс
»
белгісімен
,
қарама
-
қарсы
бағытта
болса
, «
минус
»
белгісімен
көрсетіледі
.
Достарыңызбен бөлісу: |