Кернеулер резонансы

Электр тізбегінде кернеулер резонансы болу ү шін мынадай екі шарт бір мезгілде орындалуы қ ажет: 1) r, L, C - элементтері тізбектей жалғ ануы керек; 2) индуктивті кедергі x_L сыйымдылық кедергіге x_C тең болу керек.

Резонанс кезінде:

а) Тізбектің толық кедергісі: , яғ ни толық кедергі, біріншіден, активті кедергіге тең болады, екіншіден, оның мә ні минималды болады; ә) Тізбектегі ток: I= U/ z = U/ r, демек токтың мә ні максималды болады;

б) Фазалық ығ ысу: , яғ ни қ оректендіргіштің кернеуі мен токтың векторлары бір тү зудің бойында жатады;

в) Тізбектің элементтеріндегі кернеулер: U_a =Ir=(U/r)r=U, яғ ни активті кернеу толық кернеуге тең болады; индуктивті кернеу U_L =Ix_L =(x_L /r)U, сыйымдылық кернеу U_C =Ix_C =(x_C /r)U; x_L =x_C болғ андық тан U_L = U_C,, демек, резонанс кезінде индуктивті кернеу сыйымдылық кернеуге тең болады, ал реактивті кернеу U_p =U_L - U_C =0;

Егер x_L= x_C > > r болса, онда U_L = U_C > U, яғ ни резонанс кезінде реактивті элементтердегі кернеу тізбекке берілген кернеуден бірнеше есе кө п болуы мү мкін. Бұ л апаттық жағ дай тудыруы мү мкін.

31-сурет

г) Резонанс кезіндегі токтың жә не элементтердегі кернеулердің векторларың ө зара орналасуы 31-суреттегі векторлық диаграммада кө рсетілген; д) Резонанстық бұ рыштық жиілік: ω 0=1/ , резонанстық жиілік ƒ 0=1/2π ; е) Сипаттамалық кедергі деп индуктивті кедергінің xL немесе сыйымдылық кедергінің xC резонанс кезіндегі мә нін айтады

ж) Контурдың сапалылығ ы: ;

41.Асинхронды қ озғ алтқ ыштың қ озғ алмалы жә не қ озғ алмайтын бө лігіне не жатады?

Асинхронды қ озғ алтқ ыштар

Асинхронды электр қ озғ алтқ ышы (АҚ) қ озғ алмайтын (статор) жә не қ озғ алатын (ротор) бө ліктерден тұ рады. Асинхронды қ озғ алтқ ыштардың статоры корпустан 1 ө зекшеден 2 орамадан 3 тұ рады (2-сурет). Корпусқ а подшипник арқ ылы ө зекше мен орамамалары бекітіледі. Ө зекшенің қ алың дығ ы 0, 35...0, 5 мм болатын электр техникалық болат табақ шалардан жинайды. Ө зекшенің ішкі бетіндегі ойық тарғ а ү ш фазалы статор орамаларын орналастырылады.

АҚ роторы 4 ө зекшеден 5 жә не орамалардан 6 тұ рады. Ротордың ө зекшесі цилиндр тә різдес болады, оны электротехникалық болат табақ шалардан жинайды. Қ уаты 100 кВт дейінгі ротор орамасын, сонымен қ атар маң дайшаны тұ йық таушы сақ иналарды жә не желдеткішті балқ ытылғ ан алюминийді қ ысыммен ойық тарғ а қ ұ ю арқ ылы жасайды.

2-сурет.

Статор орамаларын ү ш фазалы торапқ а қ осқ анда, айналмалы магнит ө рісі пайда болады, оның айналу жиілігі:

мұ ндағ ы f₁ - айнымалы кернеу жиілігі, Гц; р - жұ п полюстер саны.

Статордың айналмалы ө рісі ротор орамасының ө зекшелерін қ иып ө теді жә не оларда ЭҚ К тудырады, ал ротор орамасы тұ йық таулы болғ андық тан, ө зекшелерде тоқ пайда болады. Осы тоқ тардың статордағ ы магнит ө рісімен ө зара ә серлесіп, ротор орамасының ө ткізгіштерінде роторды статордағ ы айналмалы магнит ө рісінің бағ ытында айналдыруғ а ұ мтылатын электр магниттік Ғ _эм кү ш туады. Ө зекшелерге тү сетін бұ л кү штер Ғ _эм жинағ ы роторды n₂ жиілікпен қ озғ алысқ а келтіретін, асинхронды деп аталатын электр магнит моментін М_эм тудырады, ол ротордың инерциялы болуынан, ә рқ ашан ө рістің айналу жиілігінен n₁ аз болады.

42.Асинхронды қ озғ алтқ ыштың сырғ уы қ андай формуламен анық талады?

Асинхронды қ озғ алтқ ыштардың сырғ уы жө ніндегі тү сінік

Ротор мен статор ө рісінің айналу жиіліктерінің айырымы сырғ умен сипатталады:

Асинхронды қ озғ алтқ ыштардың сырғ уы нө лден n₁=n₂ дейін ө згере алады, бұ л бос жү ріс режиміне сә йкес келеді, ал қ озғ алтқ ыштың роторы 100% дейін (n₂=0) қ арсы ә сер етуші моментін сезінбеген жағ дайда қ ысқ а тұ йық талу режиміне сә йкес келеді, электр торабына қ осқ ан кезде қ озғ алтқ ыштың валындағ ы (білігіндегі) қ арсы ә сер етуші момент жү ргізуші моментке тең немесе одан кө п болады.

Ротордың айналу жиілігі:

Бұ л ө рнектен n₂-ні р жә не S ө згерту арқ ылы реттеуге болатынын кө реміз.

43.Асинхронды қ озғ алтқ ышты реверстелу ү шін не істеу керек?

Асинхронды қ озғ алтқ ыштарды реверстеу ү шін статордың айналу ө рісінің бағ ытын қ арама қ арсы бағ ытқ а ө згерту керек, ол ү шін статор орамасының қ ысқ ыштарына келіп тұ рғ ан кез келген екі сымның орнын ауыстырса жеткілікті.

Қ ысқ а тұ йық талғ ан роторлы асинхронды қ озғ алтқ ышты жү ргізіп жіберу оны торапқ а тікелей қ осу арқ ылы жү зеге асырылады. Жү ргізіп жіберудің бұ л тү рі карапайымдылығ ымен ерекшелінеді, қ ысқ а тұ йық талу режиміне жақ ын жә не статорда номинал тоғ ынан 5...7 есе ү лкен тоқ ты тудырады. Осының салдарынан асинхронды қ озғ алтқ ыштардан ү лкен жылу мө лшері бө лініп шығ ады, бұ л оны ақ ауландырып, бұ зуы мү мкін. Сол себепті асинхронды қ озғ алтқ ыштарды тікелей торапқ а қ осу, жылу босатқ ышы бар магниттік жібергіштер арқ ылы жү зеге асырылады. Олар жіберу кезінде болатын қ ысқ а мерзімдік тоқ тың жоғ арылауына ә сері болмайды (яғ ни бұ л тоқ ты сезінбейді), жә не қ озғ алтқ ыштың қ ызып кетуіне жол бермейді.

9.Бір э.қ.к.-і бар электр тізбектерін есептеу. Балама тү рлендіру тә сілі. Кедергілердің бірізді, параллель жә не аралас жалғ ануы.

Бір қ оректендіргіші бар электр тізбектерін есептеу ү шін балама тү рлендіруді қ олдануғ а болады.

1) Кедергілері бірізді жалғ анғ ан электр тізбегін есептеу ү шін кедергілерді бір балама (эквивалент) кедергімен R_б айырбастаймыз (2-сурет). Бұ л жағ дайда тізбектегі ток I= U/R_б. Балама кедергінің R_б мә нін анық тау ү шін Кирхгофтың екінші заң ы бойынша тең деу қ ұ рамыз: U=U₁+U₂+U₃, мұ ндағ ы U₁=I∙ R₁ ; U₂=I∙ R₂; U₃=I∙ R₃; U = I∙ R_б. Сонда I∙ R_б=I∙ R₁+ I∙ R₂+ I∙ R₃ = I(R₁+R₂+R₃). Бұ л тең деуден R_б=R₁+R₂+R₃. Егер кедергілер бірізді жалғ анса, онда балама кедергінің мә ні осы кедергілердің арифметикалық қ осындысына тең.

2-сурет

2) Кедергілері параллель жалғ анғ ан электр тізбегін есептеу ү шін кедергілерді бір балама (эквивалент) кедергімен R_б айырбастаймыз.

Бұ л жағ дайда тізбектегі толық ток I= U/R_б. Балама кедергінің R_б мә нін анық тау ү шін Кирхгофтың бірінші заң ы бойынша тең деу қ ұ рамыз. Параллель тармақ тар саны ү шеу болғ ан жағ дайда I=I₁+I₂+I₃, мұ ндағ ы I₁=U/R₁ , I₂=U/R₂ , I₃=U/R₃ – параллель тармақ тардағ ы токтар. Сонда U/R_б=U/R₁+U/R₂+U/R₃. Бұ л тең деуден 1/R_б=1/R₁+1/R₂+1/R₃немесе G_б=G₁+G₂+G₃, мұ ндағ ы G_б , G₁ , G₂ , G₃ –тізбектің толық ө ткізгіштігі жә не параллель тармақ тардың ө ткізгіштіктері. Жалпы жағ дайда 1/R_б=1/ +1/R₂+1/R₃+...+1/ R_n , G_б=G₁+G₂+G₃+…+ G_n.

3) Кедергілері аралас жалғ анғ ан электр тізбегін есептеу ү шін алдымен параллель тармақ тардың кедергісін бір балама кедергімен R₂₃ айырбастаймыз: 1/R₂₃=1/R₂+1/R₃. Сонан кейін R₁ мен R₂₃ бірізді жалғ анғ андық тан балама кедергімен R_б= R₁+ R₂₃ айырбастаймыз (3-сурет). Тізбектегі толық ток

I₁=U/R_б=U/(R₁+R₂₃).

I₂ мен I₃ токтарын табу ү шін U_аб кернеуін табамыз: U_аб=I₁ ∙ R₂₃. Бұ дан кейін токтарды табуғ а болады: I₂=U_аб/R₂, I₃=U_аб/R₃.

14.Бірнеше э.қ.к. бар кү рделі тұ рақ ты ток тізбектерін есептеу тә сілдері. Ом жә не Кирхгоф заң дарын пайдалану арқ ылы есептеу

Тұ рақ ты токтың кү рделі тізбектерін есептеу ү шін мынандай тә сілдерді қ олдануғ а болады:

1) Кирхгофтың заң дарын пайдаланып есептеу тә сілі; 2) Контурлық токтар тә сілі; 3) Тү йіндік потенциалдар тә сілі; 4) Екі тү йіндік тә сіл; 5) Балама генератор тә сілі.

Кирхофтың заң дарын пайдалану арқ ылы есептеу тізбектің тармақ тарындағ ы анық талуғ а тиісті токтарғ а қ атысты тең деулер қ ұ рудан басталады. Қ ұ рылатын тең деулер саны белгісіз токтар санына тең. Кирхгофтың бірінші заң ы бойынша қ ұ рылатын тең деулер саны тізбектегі тү йін санынан біреуге кем болады, яғ ни т- 1 тең.Мұ ндағ ы т- тізбектегі тү йіндер саны. Кирхгофтың екінші заң ы бойынша қ ұ рылатын тең деулер саны жалпы қ ұ рылатын тең деулер саны мен бірінші заң ы бойынша қ ұ рылатын тең деулер санының айырмасына тең, яғ ни к -(т- 1 ). Мұ ндағ ы к- тізбектегі тармақ тар саны. Кирхгофтың екінші заң ы бойынша тең деулер қ ұ ру кезінде басқ а контурғ а кірмеген тармағ ы бар тә уелсіз контурлар ү шін қ ұ руғ а тырысқ ан жө н.

Кирхгофтың заң дары бойынша

6-суретте кө рсетілген тізбек ү шін тең деулер қ ұ ру:

Тү йіндер ү шін

а) –I₁– I₆ – I₃ =0

б) I₁+I₂ – I₅ =0

в) I₆ – I₂ – I₄ =0

Контурлар ү шін

1-контур) E₁ – E₃=I₁∙ R₁+I₅∙ R₅ – I₃∙ R₃

2-контур) –E₂+E₄= -I₂∙ R₂+I₄∙ R₄ – I₅∙ R₅

3-контур) E₃ – E₄= –I₆∙ R₆–I₄∙ R₄ + I₃∙ R₃

Тең деулер жү йесін ө зімізге белгілі ә дестер арқ ылы шешеміз де, I₁, I₂, I₃, I₄, I₅, I₆ токтарды табамыз

25. Бірізді жалғ анғ ан r, L жә не С элементтерден тұ ратын электр тізбек кү йінің тең деуіне тү сініктеме берің із.

Бірізді жалғ анғ ан r, L жә не C элементтерден тұ ратын электр тізбегі

Бірізді жалғ анғ ан r, L жә не C элементтерден тұ ратын электр тізбегі арқ ылы (20-сурет) синусоидалы ток i=I_msin t жү ргенде, осы тізбектегі кернеулердің лездік мә ндері ү шін Кирхгофтың екінші заң ы бойынша тең деу қ ұ руғ а болады: u= u_r+u_L+u_C. Онда тізбек кү йінің тең деуі:

20-сурет

u= ri+ L + = rImsin t+Im Lcos t - немесе u=rImsin t+Im Lsin( t+90o)+ =Umrsin t+UmLsin( t++90o) +Umcsin( t - 90o). Уақ ытқ а тә уелді ү ш синусоидалы функцияның қ осындысын комплекстік тә сілмен есептеген тиімді. Лездік кернеу мен ток негізінде комплекстік ток пен кернеуді жазайық: I ,

U _r I, U _L I, U _C= I, U = , j=e^j90˚ , -j=e ^--j90˚

57.Генераторлардың қ олдану тә сілін тү сіндірің із?