Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Резонанс напряжений




В простейшем случае резонанс напряжений может быть получен в электрической цепи переменного тока при последовательном включении катушки индуктивности и конденсаторов. При этом, изменяя емкость конденсаторов при постоянных параметрах катушки, получают резонанс напряжений при неизменных значениях напряжения и индуктивности, частоты и активного сопротивления цепи. При изменении емкости конденсаторов С происходит изменение реактивного емкостного сопротивления. При этом полное сопротивление цепи также изменяется, следовательно, изменяются ток, коэффициент мощности, напряжения на катушке индуктивности, конденсаторах, а также активная, реактивная и полная мощности электрической цепи. Зависимости тока I, коэффициента мощности cosj и полного сопротивления Z цепи переменного тока в функции емкостного сопротивления (резонансные кривые) для рассматриваемой цепи приведены на рис. 3.2, а. Векторная диаграмма тока и напряжений этой цепи при резонансе представлена на рис. 3.2, б.

 

Рисунок 3.2

 

Как видно из этой диаграммы, реактивная составляющая напряжения UL на катушке при резонансе равна напряжению UС на конденсаторе. При этом напряжение на катушке индуктивности UК при резонансе вследствие того, что катушка кроме реактивного сопротивления XL обладает еще и активным сопротивлением R, несколько больше, чем напряжение на конденсаторе.

Анализ представленных выражений (2), а также рис. 3.2, а и б показывают, что резонанс напряжений имеет ряд отличительных особенностей.

При резонансе напряжений полное сопротивление электрической цепи переменного тока принимает минимальное значение и оказывается равным ее активному сопротивлению, т.е.

2.Из этого следует, что при неизменном напряжении питающей сети (U = const) при резонансе напряжений ток в цепи достигает наибольшего значения I = U/Z = U/R. Теоретически ток может достигать больших значений, определяемых напряжением сети и активным сопротивлением катушки.

 

3. Коэффициент мощности при резонансе cosj = R/Z = R/R = 1, т.е. принимает наибольшее значение, которому соответствует угол j = 0. Это

означает, что вектор тока Í и вектор напряжения сети U при этом совпадают по направлению, так как они имеют равные начальные фазы ψi = ψu.

4. Активная мощность при резонансе P = RI2 имеет наибольшее значение, равное полной мощности S, в то же время реактивная мощность цепи Q = XI2= (XL- XC)I2 оказывается равной нулю: Q = QL- QC = 0.

5. При резонансе напряжений напряжения на емкости и индуктивности оказываются равными UС = UL = XCI = XLI и в зависимости от тока и реактивных сопротивлений могут принимать большие значения, во много раз превышающие напряжение питающей сети. При этом напряжение на активном сопротивлении оказывается равным напряжению питающей сети, т.е. UR = U.



Резонанс напряжений в промышленных электротехнических установках нежелательное и опасное явление, так как оно может привести к аварии вследствие недопустимого перегрева отдельных элементов электрической цепи или пробою изоляции обмоток электрических машин и аппаратов, изоляции кабелей и конденсаторов при возможном перенапряжении на отдельных участках цепи. В то же время резонанс напряжений широко используется в различного рода приборах и устройствах электроники.

 


mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2019 год. (0.005 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал