Розрахунково 4

Розрахунково-графічна робота 4.

Визначення умов резонансу лінійного електричного кола при несинусоїдальних ЕРС

Мета роботи: 

1. Навчитись  розраховувати лінійне електричне коло при несинусоїдальних ЕРС, напругах і струмах при резонансі.

Хід виконання роботи:

1. Перепишіть умови індивідуального завдання за варіантом, який вкаже викладач за межами даного ресурсу. Увага значення з таблиці беріть за вашим порядковим номером в журналі, а схему за варіантами вказаними у пункті 3.

2. Засвойте методику розрахунків кіл з несинусоїдальними напругами та струмами при резонансі.

3. До схеми, що відповідає номеру варіанта (рис. 1), прикладена несинусоїдна напруга, що містить n гармонік. Визначити величину індуктивності L, при якій у колі можливий резонанс напруг на частоті k-ї гармоніки. Параметри схеми і номер гармоніки приведені у табл. 1. Частота першої гармоніки f=50Гц.

4. Скористайтесь наведеним тут прикладом розрахунків.

5. Оформіть звіт та надішліть викладачу для перевірки.

Зміст звіту з самостійної роботи:

• зміст індивідуального завдання;

• текст розрахунків;

• числові значення.

Контрольні запитання:

1. Що являють собою періодичні несинусоїдні струми та напруги?

Несинусоїдниминазивають ЕРС, створені генераторами періодичних імпульсів – пилоподібних, ступінчастих, прямокутних, трапецієподібних та ін. В електричних колах, що містять нелінійні опори, індуктивності або ємності, навіть при синусоїдних ЕРС виникають несиусоїдні струми і напруги.

2. Резонанс струмів при періодичних несинусоїдних величинах.

В реальних електротехнічних пристроях криві ЕРС і струмів джерел енергії, струми і напруги споживачів у тій чи іншій мірі відрізняються від синусоїдних. Зокрема, в потужних генераторах електростанцій форми кривих ЕРС, які індукуються в обмотках, не є ідеальними синусоїдами. Якщо ж серед споживачів електричної енергії є пристрої з нелінійними характеристиками (комп’ютерна, офісна та сучасна побутова техніка), то навіть у разі синусоїдних ЕРС виникають несинусоїдні струми і напруги. В якості прикладу на рис. 1, а зображено коло з нелінійним резистором, нелінійна вольт-амперна характеристика якого призводить до появи струму несинусоїдної форми при дії на вході кола синусоїдної напруги.

3. Резонанс напруг при періодичних несинусоїдних величинах.

При несинусоїдальних напругах і струмах явище резонансу ускладнюється, оскільки можливі окремі резонанси гармонійних складових.

якщо, наприклад, індуктивність L змінювати від нуля до нескінченності, то діюче значення кожної зі складових струму буде змінюватися по резонансній кривій від L = 0 до при і далі буде знижуватися до нуля при .

4.Максимальне значення несинусоїдної величини.

Максимальне значення – це найбільше значення несинусоїдної функції за період, позначається символом max.

4. Діюче значення несинусоїдної величини.

Діючі значення несинусоїдних функцій знаходяться за формулами:

5. + І = , U = , E = .

6. Середнє значення несинусоїдної величини.

Середнє значення несинусоїдного струму – це таке значення постійного струму, при якому за визначений проміжок часу через поперечний переріз провідника проходить стільки ж електрики, скільки і при даному несинусоїдному струмі. Так як несинусоїдна функція може бути симетрична відносно вісі абсцис, то середнє значення беруть за модулем:

7. І_с = . + Аналогічно: U_с = , Е_с = .

7. Повна потужність несинусоїдного струму.

Повна потужність, що споживається колом, буде дорівнювати S = UI,

+ де ; .