2. Круговая диаграмма цепи с постоянным активным сопротивлением и переменным реактивным сопротивлением

П остроим круговую диаграмму для цепи с постоянным активным сопротивлением г и переменным реактивным сопротивлением Х_L, т.е. г = соnst; и U = соnst; Х_L. = vаг, представленной на рис. 6.4, а.

При этом реактивное сопротивле­ние изменяется от нуля (Х_L= 0, режим короткого замыкания) до бесконечности (Х_L= , режим холостого хода).

Рис.6.4

Пользуясь методикой пост­роения круговых диаграмм, от­ложим в соответствующем мас­штабе все известные параметры, т. е. напряжение и активное со­противление (рис. 6.4, б).

56

От­резок ОА есть активное сопро­тивление, отрезок ОN —напряжение цепи. Из конца от­резка ОА проводим линию ре­активного сопротивления (ли­ния АВ).

Линия АВ становится геометрическим местом полных сопротивлений. Сле­довательно, геометрическим местом концов обратных векторов, т. е. полных проводимостей (у = 1/Z), является окружность. Центр окружности должен лежать на вертикальной оси как на линии, перпендикулярной АВ и проходящей через полюс О.

Центр окружности определяют в режиме короткого замыкания. Проводимость, как величину обратную сопротивлению, отклады­вают в произвольном масштабе по линии соответствующего сопро­тивления, в данном случае по линии активного сопротивления г. На диаграмме у = g = ОD. Отрезок ОD, есть диаметр окружности, по которой скользят концы векторов полных проводимостей. Задаваясь любым значением реак­тивного сопротивления, можно определить полную проводимость цепи.

Аналогично как и в предыдущем случае определяем параметры: ток, мощность, угол между током и напряжением.

Построение круговой диаграммы для цепи с переменным емкост­ным элементом методически ничем не отличается от уже изложен­ного. Только такая диаграмма сместится влево от вертикальной оси.

3. Круговая диаграмма цепи с постоянным активным, реактивным сопротивлением и переменным активным сопротивлением

Рис.6.5

Построим круговую диаграмму для цепи с постоянным активным г_к и реактивным Х_L сопротивлениями и переменным активным сопротивлением г, т.е. г_к = соnst; и U = соnst; Х_L= соnst; г = vаг, представленной на рис. 6.5, а. При этом активное сопротивле­ние изменяется от нуля (г = 0, режим короткого

57

замыкания) до бесконечности (г = , режим холостого хода). Методика построения таких диаграмм аналогична ранее изло­женному, поэтому укажем лишь основные моменты построения.

Сначала откладывают все известные постоянные параметры: отрезок ON — напряжение U, отрезок ОА — индуктивное сопро­тивление Х_L, отрезок АК — постоянное активное сопротивление г_к, отрезок ОК — полное сопротивление Z_К. Из точки К проведем верти­кальную линию активного сопротивления КВ. Зададимся некото­рым активным сопротивлением г. Тогда полное сопротивление цепи определится как геометрическая сумма сопротивлений Х_L, г_к, г . Таким образом, линия АКВ есть прямая, по которой скользят концы векторов полных сопротивлений Z. Концы векторов полных проводимостей у будут скользить по окружности.

Центр окружности определим в режиме короткого замыкания цепи (г =0). При этом проводимость

у_к= = _.

В режиме короткого замыкания величину проводимости откла­дываем в произвольном масштабе по линии ОК(отре­зок ОD). Хотя точка D лежит на окружности проводимостей, а от­резок ОD характеризует максимальную проводимость данной цепи, тем не менее он не является диаметром окружности скольжения концов векторов полных проводимостей, так как по правилу обрат­ных векторов центр такой окружности должен находиться на пря­мой, перпендикулярной линии скольжения прямых векторов. Чтобы определить этот центр, восставим перпендикуляр из точки D к отрезку ОD до его пересечения с горизонтальной осью. Отрезок ОС и есть диаметр окружности, по которой скользят концы векторов полных проводимостей. Задаваясь любыми значениями г, можно определять соответствующие проводимости цепи.

Линию проводимости ОD в режиме короткого замыкания называют линией раздела мощности. Отрезок m₁f₁ определяет активную мощность Р'₁, развиваемую на переменном активном со­противлении г.

58

Ордината, определяющаяся отрезком n₁f₁, есть активная мощ­ность Р_к, развиваемая на постоянном активном сопротивлении г_к. Суммарная ордината есть активная мощность, развиваемая всей цепью: Р'₁+ Р_к= Р₁.

Отрезок ОМ представляет собой активное напряжение цепи U_a, т. е. активное напряжение постоянного элемента и активное напря­жение переменного элемента цепи. Отрезок MN является реактивное напряжение цепи U_L.