Теориялық бөлімі

Айнымалы ток көзімен жұмыс істейтін доға кернеуі мен ток осциллограммасы көбнесе бұзылуға әкеліп соғады (ток қисықтарында үзілістердің пайда болу мүмкіндігі). Токтың жүруі – үздікті немесе үздіксіз болады, үзілістің ұзақтығы доғаның жану тұрақтылығымен сипатталады және электрлі тізбектің параметрлеріне тәуелді болып келеді.

Доға, активті (R) және реактивті қарсыласудан тұратын бірфазалы тізбек үшін (х), ток үзілісінің ұзақтығы шамаға R, ток көзінің кернеуіне x, доғадағы кернеуге тәуелді болады.

Егерде тізбектегі x=0 қисық ток формасы және жоба кернеу өзгеретін болса.

Үзілістің ұзақтығы мынадай жағдайда формуламен анықталады:

мұндағы: U -ток көзі кернеуінің амплитудалық мәні.

f- ток жиілігі.

Қанша есе Uq/U қатынасы аз болса, сонша есе ток үзілісінің ұзақтығы аз болады және доға сонша есе тұрақты жанады . Егерде Uq, U жақындаса, онда ток доғалық аралық арқылы жартылайпериодтың аз ғана бөлігі өтеді, ал осы уақытта доғалық аралықтың қажетті ионизациясын қамти алатындай электродтар қызбайды, сол себепті доға жана алмайды.

Яғни, өлшемі 90^о -дан және Uq/U қатынасына байланысты ерекшеленетін тек қана индуктивті қарсыласу тізбегінде ғана доға тогымен ток көзінің кернеуі аралығында белгілі бір қозғалыс пайда болады. Қатынас қаншалықты аз болған сайын, жылжу да соншалықты көп, 0 арқылы токтан өтуде доға үзілетін уақыт аралығы да аз болады. Егерде бұл қатынас тең немесе 0,54 аз болса, онда доғаның жануы үздіксіз бола бастайды және осциллограмма мынадай түрге енеді:

Сонымен қатар, активті және реактивті қарсыласу тізбегінде доғаның жану тұрақтылығы, Uq/U қатынасының азаюынан, кернеу көзінің фазасына қарағанда доға ток фазасына жылжуы ұлғаяды, бірақ бұл тек қана доға жұмысы кезіндегіден бірнеше аздау болады.

Uq/U мәні қатынасына байланысты болады, бұл қатынас аз болған сайын Uq/U мәні соншама аз болады (4 сур. қара). Алдыңғы жағдайлардағыдай Uq/U шекті мәні 0,54 тең болады (4 сур. қара).

Ток үзілісінің ұзақтығын трансцендентті теңдеу бойынша есептеуге болады:

Мұндағы: = arcsinUq/U; = arcctg x/R; =Uq/U.

Қондырғы тізбегі, зерттеуді жүргізудің әдістемесі

Жұмыс қондырғысы 5 суретте көрсетілген жүйеде келтірілген.

Қондырғы айнымалы ток 220В желісімен қоректенеді. Автотрансформатор көмегімен кернеуді 0 ден 250В аралығында өзгерте алады, автотрансформатордың номиналды тогы 40 а тең болады. Сонымен қатар, доғамен бірге активті R және индуктивті Х қарсыласу қосылған. R және X мәндерінің сәйкес келетін бұруларын айырып-қосқыш жолдарымен өзгертуге болады. Электрлі доға диаметрі 10-18 мм көмірлі электродтар арасында жанады. Электродтардың араласу жетегі – қолмен басқарылады.

Қисық ток, доғаның кернеуі және ток көзінің кернеуі осциллограф көмегімен белгіленіп отырады.

Зерттеуді жүргізу алдында контурдың активті (R) және индуктивті(X) қарсыласуларды дәл қоюы қажет. Ол үшін келесідей реттілікпен қысқа тұйықталулар тәжірибесі жүргіліуі қажет: автотрансформатор қозғаушысы 0, қондырылады, содан кейін электродтар тұйықталады.

Бұдан кейін автотрансформатор қозғалтқышын ортаналастыру жолымен кернеуді көтереді де, одан әрі қарайғы тәжірибелерді (15-30а) жүргізудегі жұмысшы ток доғасына тең келетін қысқаша тұйықталу тогы белгіленіп және U кернеуі, P_k қуаттылығы өлшеніп, қарсыласу келесі формула бойынша есептелінеді:

.

Бұдан кейін параметрі есептелінеді.

Uq/U параметрі доға және ток көзі кернеуінің осциллограммасын түсіру жолымен осциллограф көмегімен немесе ток көзі кернеуі және доғадағы кернеуді өлшеу жолымен анықтайды.

Ток үзілісінің () ұзақтығын  = ab кесіндісінің ұзындығын өлшей отырып, доға тогының осциллограммасынан ғана анықталады.

cd кесіндісі цикл немесе кезең уақытының теңдей жартысына, ал ol бір циклдің ұзақтығына, (Т) тең болады. Бір секундағы циклдардың саны ток жиілігі (f) болып табылады.

Яғни, Т өлшемін T = 1 :f теңдіктен анықтауға болады немесе ток жиілігі 50 гц, T=0,02 сек кезінде. Ұзақтықтың үзілісін қатынастан анықтауға болады.