Фізична сутність, параметри і умови виникнення резонансу струмів та характеристики коливального процесу в однофазних ЛЕК СЗС

3.1. Резонансом струмів в Іф ЛЕК СЗС називається такий режим роботи розгалуженого кола, що має паралельне з’єднання активного, індуктивного і ємнісного опорів, при якому опори паралельних віток мають різний реактивний характер, модулі їх провідностей рівні між собою, а кут зсуву фаз між напругою та повним струмом дорівнює нулю. Отже, модуль повної провідності паралельних віток кола буде дорівнювати активній провідності при та

(3.1)

де - модуль реактивної провідності;

(3.2)

Враховуючи, що реактивні провідності рівні одна одній : а квадрат кутової частоти рівняється зворотній величині добутку індуктивності та ємності: кутова і циклічна резонансні частоти , і , дорівнюють:

(3.3)

(3.4)

3.2. Умови виникнення резонансу струмів.

Векторна діаграма струмів при їх резонансі надана на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Векторна діаграма струмів на комплексній площині.

На рис.3.2. представлена схема заміщення розгалуженого кола

Рис. 3.2. Схема заміщення розгалуженого кола.

Згідно 1 закону Кірхгофа в цьому колі маємо:

(3.5)

де а (3.6)

Тоді (3.7)

Згідно визначенню резонансу струмів умовою резонансу є та , тоді в резонансному режимі тобто струм співпадає за напрямком з напругою.

При резонансі струмів, коли , модуль повної провідності значно зменшується, що викликає зменшення загального струму в колі при підвищенні його в паралельних вітках.

Таким чином, умовами виникнення резонансу струмів є наступні фактори:

1) наявність в паралельних вітках реактивних провідностей різного характеру ( і );

2) рівність модулів цих провідностей;

3) наявність резонансної циклічної частоти.

3.3. Фізична сутність електромагнітних процесів при резонансі струмів.

При резонансі струмів в паралельному коливальному контурі так же як і в послідовному відбувається безперервний взаємний обмін електромагнітною енергією між ємнісним і індуктивними елементами кола без споживання активної потужності джерела, бо а При цьому потужність контуру складає:

де (3.8.)

3.4. Коливальний контур та його параметри і характеристики.

3.4.1. Паралельний контур, в якому відбувається резонанс струмів також називається паралельним коливальним контуром та характеризується тими ж параметрами, що і послідовний, за винятком циклічної і кутової резонансної частоти, яка дорівнює:

(3.9)

де - характеристичний опір, а .

3.4.2. У зв’язку зі зміною значення резонансної частоти в паралельному контурі в порівнянні з послідовним коливальним контуром відповідні параметри коливального контуру приймуть вигляд:

1) характеристична (хвильова) провідність:

де (3.10)

2) добротність кола:

(3.11)

3) коефіцієнт загасання:

(3.12)

3.4.3. Частотні характеристики параметрів коливального кола.

Частотні характеристики параметрів кола виражаються наступними залежностями:

(3.13)

Ці залежності мають вигляд аналогічний оберненим частотним характеристикам параметрів при резонансі напруг (Рис.3.3.):

Рис. 3.3. Частотні характеристики параметрів.

3.4.4. Резонансні характеристики струмів.

Резонансні характеристики струмів виражаються наступними залежностями:

(3.14)

Вони мають вигляд, наданий на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Резонансні характеристики.

Поиск по сайту: