П ульсирующее магнитное поле.
Пульсирующее магнитное поле
Если по неподвижной катушке (обмотке) машины пропустить синусоидальный ток i=Imsinώt, то внутри этой катушки создается пульсирующее магнитное поле, т. е. поле, изменяющееся по величине и направлению, но расположенное в одной плоскости (рис. 17.4).
Пульсирующее магнитное поле, как видно из рис. 17.4, можно рассматривать как два магнитных поля, вращающихся в разные стороны. Поэтому в машинах, в которых используется пульсирующее магнитное поле, отсутствует пусковой момент. Для работы таких машин его необходимо создать. Пусковой момент в таких машинах создают или механически, или за счет пусковой обмотки, по которой в момент пуска пропускают импульс тока, сдвинутого по фазе относительно основного синусоидального тока, проходящего по катушке (обмотке) машины (аналогично двухфазному току).
Основные понятия о переходных процессах в электрических цепях. Переходные процессы в электрических цепях
20.1. Основные понятия
Переходный процесс в электрической цепи — это электромагнитный процесс, возникающий в электрической цепи при переходе от одного установившегося (принужденного) режима к другому. Установившимся (принужденным) называется режим работы электрической цепи, при котором напряжение и токи цепи в течение длительного времени остаются неизменными.
Такой режим в электрической цепи устанавливается при длительном действии источников постоянной или переменной ЭДС при неизменных параметрах этой цепи R, L и С.
Переходный процесс вызывается коммутацией в цепи. Коммутацией называется процесс замыкания или размыкания рубильников или выключателей. Переходный процесс может быть вызван изменением параметров электрической цепи R, L или С.
Переходный процесс базируется на двух законах коммутации:
ток в индуктивности не может изменяться скачком;
напряжение на емкости не может изменяться скачком.
Д
ействительно,
если ток в индуктивности L
изменяется
скачком,
т. е. мгновенно, то ЭДС самоиндукции eL
становится
бесконечно
большой (при tком
= 0):
В реальных цепях ЭДС самоиндукции может иметь только конечные значения.
Если в цепи с емкостью С напряжение на ее обкладках изменяется скачком, т. е. мгновенно, то появляется бесконечно большой зарядный (или разрядный) ток (при tком = 0):
Ток в электрических цепях может иметь только конечные значения.
Переходный процесс является быстропротекающим процессом, длительность которого обычно составляет десятые, сотые и даже миллионные доли секунды и сравнительно редко — секунды и даже десятки секунд.
Таким образом, один установившийся режим цепи отделяется от другого некоторым промежутком времени, в течение которого происходит постепенный переход от прежнего состояния цепи к новому.
Переходный процесс в линейных цепях можно рассматривать как результат наложения двух процессов:
1) нового установившегося режима, который наступает после коммутации;
2) свободного процесса, обеспечивающего переход цепи от прежнего установившегося режима к новому установившемуся режиму.
Таким образом, ток I цепи в течение переходного процесса можно представить суммой двух токов: нового установившегося iy и свободного iсв, возникающего после коммутации:
(20.1)
Аналогично напряжение в течение переходного процесса равно
(20.2)
В результате переходного процесса происходят изменения тока, напряжения, фазы, частоты и т. д.
Изучение переходных процессов очень важно, так как оно позволяет выявить возможные превышения напряжения на отдельных участках цепи, которые могут оказаться опасными для изоляции установки, позволяет выявить возможные броски токов, величина которых в десятки раз превышает установившийся. Изучение переходных процессов позволяет выявить ситуации, возникающие в электрических цепях при коротком замыкании, резком включении и выключении рубильников, и прочие режимы работы цепи.