- •Введение
- •Основных электрических величин
- •Программа работы
- •Общие положения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Соединения элементов на постоянном токе
- •Программа работы
- •Общие положения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Программа работы
- •Общие положения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Программа работы
- •Общие положения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Повышение коэффициента мощности
- •Программа работы
- •Общие положения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Программа работы
- •Общие положения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Программа работы
- •Общие положения
- •Законы коммутации
- •Следствие: в первый момент после коммутации ток в катушке индуктивности скачком измениться не может
- •Следствие: в первый момент после коммутации напряжение на ёмкости скачком измениться не может
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Программа работы
- •Общие положения
- •Однополупериодный выпрямитель
- •Двухполупериодный выпрямитель
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Программа работы
- •Общие положения
- •Оптоэлектронные приборы
- •Фотодиоды
- •Оптроны
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Программа работы
- •Общие положения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Программа работы
- •Общие положения
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Рекомендуемый библиографический список
- •Дополнительная
- •Содержание
Контрольные вопросы
Дайте определение понятия «резонанс напряжений».
Чему равен угол при резонансе напряжений?
Как изменяется полное сопротивление последовательно соединенных элементов R, L, C при изменении частоты?
Как определить резонансную частоту через параметры контура?
Что определяет волновое сопротивление?
Поясните физическую сущность добротности контура.
Как меняется угол при изменении частоты?
Как меняется ток при изменении частоты?
Работа № 5. Резонанс токов.
Повышение коэффициента мощности
Цель работы – изучение особенностей цепи при параллельном соединении ветвей с индуктивным и ёмкостным характером сопротивлений, а также использование свойств таких цепей для повышения коэффициента мощности.
Программа работы
Изучение параметров режима цепи при параллельном соединении катушки индуктивности и конденсатора при изменении частоты.
2. Определение резонансного значения частоты o.
3. Повышение коэффициента мощности участка цепи.
Общие положения
Резонанс токов может возникнуть при параллельном соединении реактивных элементов в цепях переменного тока.
С опротивление ветви с конденсатором:
С опротивление ветви с катушкой индуктивности:
. Проводимость ветви с конденсатором
;
; ; .
Аналогичные преобразования проделаем для ветви с индуктивностью и получим:
; ; .
Проводимости ветвей с индуктивностью и ёмкостью зависят от частоты, причем реактивные составляющие имеют разные знаки. При определенной частоте, называемой резонансной, реактивные составляющие проводимости могут сравняться по модулю, и суммарная проводимость станет минимальной. Общее сопротивление при этом становится максимальным, общий ток - минимальным, вектор тока совпадёт с вектором напряжения, токи в ветвях с индуктивностью и ёмкостью могут быть во много раз больше общего тока. Такое явление называется резонансом токов.
где - волновая проводимость.
При отсутствии активных сопротивлений в ветвях с L, C резонансную частоту определяют выражением: , = 0 и cos = 1.
При наличии активных сопротивлений резонансная частота определяется выражением: .
При g bL ток в ветви с индуктивностью гораздо больше общего тока. Такое явление называется резонансом токов.
Характер изменения общего тока и угла при изменении частоты представлен на рис.21.
Важным показателем работы силовой электроустановки является коэффициент мощности cos . Одну и ту же мощность при одном и том же напряжении линии электропередач (ЛЭП) можно передавать различными токами, зависящими от величины cos :
P = U I cos ; I = .
Чем больше cos (в пределе cos = 1), тем меньше ток I, и тем меньше потери мощности в линии электропередач, так как они определяются зависимостью .
Для уменьшения тока и потерь мощности в ЛЭП параллельно нагрузке, имеющей активно-индуктивный характер, подключают ветвь с конденсатором. При правильно подобранной мощности конденсатора реактивные составляющие проводимости ветвей с конденсатором и с индуктивностью взаимно компенсируют друг друга, суммарная проводимость уменьшается, общее сопротивление увеличивается, уменьшается общий ток и потери мощности. Явление резонанса токов широко используется в силовых сетях промышленных предприятий для компенсации передаваемой по ЛЭП реактивной мощности, что способствует снижению потерь активной мощности.