Визначення періодичних несинусоїдних струмів та напруг

Синхронні генератори електричних станцій, які є джерелами електричної енергії, конструюються так, що ЕРС, індуковані в обвитках статора, змі­нюються за синусоїдним законом. Внаслідок цього лінійні напруги силової трифазної мережі змінюються в часі практично теж за законом синуса.

Однак іноді криві зміни напруг та струмів мають форму, відмінну від си­нусоїди. Причиною цього можуть бути недосконала побудова генератора, що дає несинусоїдну ЕРС, та нелінійність елементів електричних кіл. Несинусоїдна ЕРС генератора може визначатись несинусоїдним розподілом магнітної індукції обертового магнітного поля в повітряному проміжку між ротором і статором та нелінійністю магнітного кола синхронної машини внаслідок наси­чення. Нелінійні елементи (котушки з феромагнітними осердями, вентильні пристрої тощо) зумовлюють спотворення форми кривих струмів і напруг через нелінійність зв'язку між ними. На рис. 4.34 показано приклади періодичних несинусоїдних струмів у нелінійній індуктивній котушці за відсутності гісте­резису (рис. 4.34, a) та у вітці з керованим вентилем – тиристором (рис. 4.34, б). Отже, періодичними несинусоїдними струмами та напругами називають такі cтруми та напруги, які змінюються в часі за періодичним несинусоїдним законом. Несинусоїдні періодичні функції задовольняють умову де T – період функції, п = 0, 1, 2, 3... – ціле число.

В цьому параграфі розглядається методика розрахунку й особливості роботи лінійних електричних кіл при дії на них несинусоїдних ЕРС та струмів.