- 28.07.2018
Az ábrán egy egyszerű és nagyon könnyen használható termosztát diagramja látható, a DS18B20 érzékelőként szolgál, a vezérlő vezérlése ky-040 jeladóval történik. A DS18B20 beépített hőmérséklet-érzékelő hőmérsékletmérési tartománya -55 és + 125 °C között van, a hőmérsékleti értékek az 1602 HD44780 indikátor első sorában jelennek meg, a vezérlő leolvasásai a kijelző második sorában ...
- 29.09.2014
A térhatású tranzisztoros vevő MW és LW tartományban vesz rádiójelet. A vevő érzékenysége 1…3mV/m SW és 2…5 mV/m LW. Pout=250mW, Ikon=10mA (max. 65mA). A rádióvevő akár 4 V feszültségeséssel is működhet. A vevő 3 fokozatú HF-ből (T1-T3), detektorból (D1 D2) és VLF-ből (T4 T7) áll. Megnövelt érzékenység és kimeneti teljesítmény érhető el…
- 20.09.2014
A szerzőnek kétszer kellett megküzdenie a háztartási mikrohullámú sütők legegyszerűbb, de nagyon kellemetlen meghibásodásával: a magnetron hullámvezető kimenetét a sütő sütőkamrájába borító csillámvédő lemez meghibásodásával. Valószínűleg a csillámlemez fémzárványokat tartalmazott, amelyek a kemencemagnetron működése során elpárologtak, ami a csillám tönkremeneteléhez vezetett. A meghibásodás helye elszenesedett, a kemence működése...
- 13.10.2014
Főbb műszaki jellemzők: Névleges kimenő teljesítmény terhelési ellenállás mellett: 8Ω - 48W 4Ω - 60W Frekvencia átvitel legfeljebb 0,5 dB frekvencia-egyenetlenséggel és 2 W - 10 ... 200 000 Hz kimeneti teljesítménnyel Nemlineáris torzítási tényező névleges teljesítmény mellett a 20 ... 20000 Hz tartomány - 0,05% Névleges bemeneti feszültség - 0,8 V Kimenet ...
A váltakozó áramú áramkörökben a következő típusú ellenállásokat különböztetjük meg.
Aktív. Az ellenállás ellenállását aktívnak nevezzük. Szimbólum
Az ellenállás mértékegysége Ohm. Az ellenállás ellenállása független a frekvenciától.
vadászgép. A reaktív részben háromféle ellenállást különböztetünk meg: induktív xL és kapacitív xc és ténylegesen reaktív. Az induktív reaktancia esetében az X L = ωL képletet kaptuk fent. Az induktív reaktancia mértékegysége szintén Ohm. Az xL értéke lineárisan függ a frekvenciától.
A kapacitív reaktancia esetében az X C = 1 / ωC képletet kaptuk fent. A kapacitás mértékegysége Ohm. Az xc értéke egy fordítottan arányos törvény szerint függ a frekvenciától. Az áramkör reaktanciáját egyszerűen X \u003d X L - X C értéknek nevezzük.
Impedancia. Az áramkör teljes ellenállását értéknek nevezzük
.
Ebből az összefüggésből következik, hogy a Z, R és X ellenállások egy háromszöget alkotnak: Z a hipotenúza, R és X a lábak. A kényelem kedvéért ez a háromszög a φ szöget veszi figyelembe, amelyet az egyenlet határoz meg
φ = arctg((X L - X C) / R),
és fázisszögnek nevezzük. Ezt figyelembe véve további kapcsolatok adhatók
Az áramok és feszültségek komplex ábrázolásának bevezetéséhez meg kell határozni az elektromos áramkörök elemeinek ellenállását összetett formában - Z.
Köztudott, hogy az ellenállás ellenállása az ellenálláson áthaladó feszültség és az azon átfolyó áram aránya. Ha a feszültség és az áram összetett formában van, akkor
De az előző előadásban megállapították, hogy . Ezért
Így ezt látjuk az ellenállás komplex ellenállását csak valós szám fejezi ki. Nem okoz fázistorzulást az áramok és a feszültség között. Ennek a ténynek a hangsúlyozására az ilyen ellenállást gyakran aktívnak nevezik.
A komplex kapacitásellenállást az arány határozza meg
. (3.2)
Látjuk, hogy a kapacitás komplex ellenállását váltakozó árammal egy képzeletbeli szám fejezi ki. A képzeletbeli -j egység fizikailag meghatározza az áram és a feszültség közötti fáziseltolódást 90o-kal. Ez jól egyezik a maximális értékével
Ezért a kapacitáson a feszültség 90 ° -kal elmarad az áramtól. Ez azt jelenti, hogy először a kondenzátoron átfolyó áram növekszik, majd némi késleltetéssel a töltés és a feszültség nő.
Az induktivitás komplex ellenállását az arány határozza meg
. (3.4)
együttható w L az ellenállás értékét ohmban határozza meg. A frekvenciával arányos, induktív reaktanciának nevezzük és XL-lel jelöljük, azaz.
Annak hangsúlyozására, hogy a kapacitás és az induktivitás ellenállásait képzeletbeli számokban fejezzük ki, ezeket reaktanciáknak, a kondenzátort és az induktivitást pedig reaktív áramköri elemeknek nevezzük.
Határozzuk meg most egy aktív és reaktív elemeket, például sorba kapcsolt R, L és C elemeket tartalmazó elektromos áramkör komplex ellenállását (3.1. ábra). Az ilyen áramkör egy zárt
kontúr, tehát Kirchhoff második törvénye érvényes rá
Az utolsó kifejezésben a pillanatnyi feszültségek és emf-ek szimbólumait az 1.2. előadásban meghatározott szabályok szerint összetett képeikre cseréljük. Ezt a technikát szimbolikus módszernek nevezik. Mivel a soros áramkör minden elemén átfolyó áram azonos, így a (3.6) formába kerül
Alakítsuk át ezt a kifejezést formává
.
Definíció szerint az utolsó egyenlőség jobb oldalán lévő kifejezés nem más, mint a 3.1. ábrán látható áramkör komplex ellenállása, azaz.
(3.7)
ahol R az áramkör valós része vagy aktív ellenállása.
az áramkör képzeletbeli része vagy reaktanciája.
A (3.7) kifejezés a komplex ellenállást reprezentálja algebrai formában. A komplex ellenállás összetevői közötti arányok teljes összhangban vannak az áram komplex ábrázolásának arányaival. De a nagyobb érthetőség kedvéért bevezetjük az ellenállási háromszög fogalmát (3.2. ábra).
Egy háromszögben a hipotenúzust a komplex Z ellenállás modulusa határozza meg, és
(3.8)
Ellenkező láb - reaktancia X, és
A szög határozza meg az áram és a feszültség közötti fáziseltolódást, amelyet az áramkör komplex ellenállása vezet be, ill
A (3.8) ¸ (3.11) kifejezések figyelembevételével könnyen átválthatunk a komplex ellenállás algebrairól trigonometrikus alakjára.
a alkalmazza az Euler-képletet az exponenciális alak megszerzéséhez
Most egy összetett képbe írhatja az Ohm-törvényt egy EMF-forrás nélküli áramköri szakaszra
(3.14)
A (3.14) kifejezés azt mutatja, hogy a váltakozó áramú áramkörökben az árammodulust a feszültségmodulusnak (annak amplitúdójának) a komplex ellenállásmodulushoz viszonyított aránya, az áram fázisát pedig a feszültség és a komplex ellenállás fáziskülönbsége határozza meg. Ebből következik egy másik, a gyakorláshoz hasznos kifejezés
. (3.15)
komplex vezetőképesség
Az egyenáramú áramkörökben az ellenállás vezetőképességét az áram és a feszültség aránya határozza meg:
Ez az érték fordítottan arányos az ellenállással.
A váltakozó áramú áramkörökben a komplex vezetőképesség fogalmát kell használni, amelyet Y-val jelölünk, és általános esetben tartalmazza a valós G-t és a képzeletbeli B részt:
Az ellenállás összetett vezetőképessége
(3.17)
Egy kondenzátor összetett vezetőképessége
. (3.18)
Az induktivitás összetett vezetőképessége
. (3.19)
Összefoglalva, vegye figyelembe, hogy kényelmes komplex ellenállást használni az elektromos áramkör szakaszainak elemzésére sorosan kapcsolt elemekkel, és összetett vezetőképességet az elemek párhuzamos csatlakozásával rendelkező szakaszok elemzésére.
Induktorok egyenáramú áramkörökben
Az induktor elsődleges célja az egyenáramú áramkörben, hogy ellenállást biztosítson ellenállás formájában. Az induktorok általában huzaltekercsek, amelyek ellenállást hoznak létre. Bár az induktivitás ellenállása általában alacsony, a tekercs reakciót vált ki. Ezenkívül a teljesítményt az induktor ellenállása disszipálja.
Az induktivitás hatások akkor jelennek meg, amikor az egyenáramú áramkörben az áramerősség megváltozik. Bár az áramerősség általában egy fix mértékű egy futó egyenáramú áramkörben, ne feledje azt is, hogy az áramkört továbbra is be- és kikapcsolni kell. rendszer. Amikor először áramot vezetnek be az áramkörbe, vagy eltávolítják onnan, az áram jelentős mértékben megváltozik. Ez az áramváltozás arra készteti az induktort, hogy ellenezze ezt a változást. Az eredmény egy indukált (indukált) feszültség, amely az AC áramkörhöz hasonlóan ellenzi az áram változását.
A legjelentősebb hatás akkor érhető el, ha az induktoron áthaladó áramot hirtelen elnyomják. Az induktor körüli mágneses tér eltűnik, és nagyon magas feszültséget indukál a tekercsben. Ez a feszültség bizonyos esetekben akár az alkatrészeket is károsíthatja. Más alkalmazások viszont kihasználják ezt a hatást, és nagyon nagy feszültséget állítanak elő bizonyos speciális alkatrészek vagy áramkörök táplálására. Ilyenek például a televíziós vevőkészülékek vonalszkenner transzformátorai és az autók gyújtórendszerei gyújtótekercsei.
Az induktor képes mágneses mező létrehozására. Ezt a tulajdonságot a tekercs paraméter - induktivitás (L) jellemzi, amely a menetek számától, a magtól, a tekercs geometriai méreteitől függ.
L = ψ/I; ahol ψ = W F- tekercs fluxus összeköttetés;
W- a tekercs fordulatainak száma; F- mágneses fluxus; én a tekercsen átfolyó áram.
Az induktivitás mellett a valódi tekercs aktív ellenállással rendelkezik:
ρ - a tekercs vezetőjének fajlagos ellenállása; l- vezeték hossza;
S a tekercsvezető keresztmetszete.
Rizs. 4-1
A váltakozó áramú körben lévő tekercs működésének elemzésének megkönnyítése érdekében hagyományosan feltételezzük, hogy R k \u003d 0. Váltakozó áram i = bűn vagyok(ωt), amely a tekercsen keresztül áramlik, változó mágneses fluxust hoz létre F, amely a tekercs meneteit keresztezve önindukciós EMF-et indukál bennük. A Lenz-szabály szerint az önindukciós EMF, az önindukciós áram megakadályozza az áram áramlását az áramkörben, ábra. 4-1.
Impedancia modulus.
Rizs. 4-4
A feszültségháromszög mindkét oldalát megszorozva az áramerősséggel, hasonló teljesítményháromszöget kapunk (4-4c. ábra).
QL- a tekercs meddőteljesítménye mágneses mező létrehozására szolgál. Meddőteljesítmény mértékegysége: var - volt - meddő amper;
R- az áramkör aktív teljesítménye hővé alakul. W egység;
S az áramkör teljes teljesítménye, a mértékegysége VA - volt-amper.
S= P + jQ- a teljes teljesítmény komplex értéke.
Teljes teljesítményű modul.
Teljesítménytényező, amely azt mutatja, hogy az áramkör elektromos teljesítményének mekkora részét szolgáltatja S, hasznos erővé válik R.
Az elektromos áramkör elemein keresztüli feszültségek és áramok kiszámításához ismernie kell azok teljes ellenállását. Az energiaforrások két típusra oszthatók:
- egyenáram(elemek, egyenirányítók, akkumulátorok), amelyek elektromotoros ereje (EMF) az idő múlásával nem változik;
- váltakozó áram(háztartási és ipari hálózatok), amelyek EMF-je szinuszos törvény szerint változik bizonyos gyakorisággal.
Aktív és reaktanciák
A terhelési ellenállás aktív vagy reaktív. Aktív ellenállás(R) nem függ a hálózati frekvenciától. Ez azt jelenti, hogy a benne lévő áram szinkronban változik a feszültséggel. Ez az az ellenállás, amelyet multiméterrel vagy teszterrel mérünk.
Reaktancia két típusra oszlik:
— induktív(transzformátorok, fojtók);
— kapacitív(kondenzátorok).
A reaktív terhelés megkülönböztető jellemzője az áram előrehaladása vagy késése a feszültségtől. A kapacitív terhelésnél az áram vezeti a feszültséget, induktív terhelésnél pedig lemarad tőle. Fizikailag ez így néz ki: ha egy lemerült kondenzátor egyenáramú forráshoz van csatlakoztatva, akkor a bekapcsolás pillanatában az áramerősség maximális, a feszültség pedig minimális. Idővel az áram csökken, és a feszültség nő, amíg a kondenzátor fel nem töltődik. Ha egy kondenzátort váltakozó áramforráshoz csatlakoztat, akkor az folyamatosan töltődik a hálózati frekvenciával, és az áram a feszültség előtt nő.
Ha egy induktivitást egy egyenáramú forráshoz csatlakoztatunk, ellenkező eredményt kapunk: a rajta áthaladó áram a feszültség csatlakoztatása után egy ideig növekedni fog.
A reaktancia mértéke a frekvenciától függ. Kapacitancia:
A hálózati frekvenciához kapcsolódó sarokfrekvencia f képlet:
A képletből látható, hogy a frekvencia növekedésével a kapacitás csökken.
AC áramkör impedancia
Az AC hálózatban nincs terhelés csak aktív vagy csak reaktív. A fűtőelem az aktív mellett induktív ellenállást is tartalmaz, a villanymotorban az induktív ellenállás érvényesül az aktívnál.
Az impedancia értékét, figyelembe véve az elektromos áramkör összes aktív és reaktív komponensét, a következő képlettel számítjuk ki:
Áramköri elemek egyenértékű ellenállásának kiszámítása
Egy tápegységhez több ellenállás csatlakoztatható. A forrás terhelési áramának kiszámításához ki kell számítani az egyenértékű terhelési ellenállást. Az elemek egymáshoz való kapcsolódásától függően két módszert alkalmaznak.
Ellenállások soros csatlakozása.
Ebben az esetben értékeik összeadódnak:
Minél több ellenállás van sorba kötve, annál nagyobb az adott áramkör egyenértékű ellenállása. Egy háztartási példa: ha a csatlakozóban lévő érintkező megromlik, ez egyenértékű további ellenállás sorba kapcsolásával a terheléssel. A terhelés egyenértékű ellenállása nő, és a rajta áthaladó áram csökken.
Ellenállások párhuzamos csatlakoztatása.
A számítási képlet sokkal bonyolultabbnak tűnik:
A képlet alkalmazásának esete két párhuzamosan kapcsolt ellenállásra:
Csatlakozó tok n ugyanaz az ellenállás R:
Minél több ellenállás van párhuzamosan kapcsolva, annál kisebb az áramkör teljes ellenállása. A mindennapi életben ezt figyeljük meg: minél több fogyasztó csatlakozik a hálózathoz, annál kisebb az egyenértékű ellenállás és annál nagyobb a terhelőáram.
Ily módon elektromos áramkör impedanciájának kiszámítása szakaszosan történik:
- Egy ekvivalens áramkört rajzolunk, amely aktív és reaktív ellenállásokat tartalmaz.
- Az egyenértékű ellenállást külön számítják ki a terhelés aktív, induktív és kapacitív összetevőire.
- Az elektromos áramkör impedanciája kiszámításra kerül
- A tápegység áramkörében lévő áramok és feszültségek kiszámításra kerülnek.
Elmagyarázza, hogy ha az áramkör egy szakaszának végein potenciálkülönbséget alkalmazunk, akkor ennek hatására elektromos áram folyik, melynek erőssége a közeg ellenállásától függ.
A váltakozó áramú feszültségforrások a hozzájuk kapcsolódó áramkörben olyan áramot hoznak létre, amely követheti a forrás szinuszos alakját, illetve attól szögben eltolható előre vagy hátra.
Ha az elektromos áramkör nem változtatja meg az áram irányát, és fázisvektora teljesen egybeesik az alkalmazott feszültséggel, akkor egy ilyen szakasznak tiszta aktív ellenállása van. Ha különbség van a vektorok forgásában, akkor az ellenállás reaktív természetéről beszélnek.
A különféle elektromos elemek egyenlőtlenül képesek eltéríteni a rajtuk átfolyó áram irányát és megváltoztatni annak nagyságát.
Tekercs reaktancia
Vegyünk egy stabilizált váltakozó feszültségforrást és egy darab hosszú szigetelt vezetéket. Először csatlakoztatjuk a generátort a teljes kiegyenesített vezetékhez, majd a sajátjához, de gyűrűkbe tekerve, ami a mágneses fluxusok áthaladásának javítására szolgál.
Mindkét esetben pontosan mérve az áramerősséget, látható, hogy a második kísérletben az érték jelentős csökkenése és egy bizonyos szögnyi fáziskésés lesz észlelhető.
Ez az ellentétes indukciós erők megjelenésének köszönhető, amelyek a Lenz-törvény hatására nyilvánulnak meg.
Az ábrán a primer áram áthaladását piros nyilak, az általa létrehozott mágneses teret pedig kék színnel jelöltük. Mozgásirányát a jobb kéz szabálya határozza meg. A tekercs belsejében keresztezi az összes szomszédos fordulatot és indukálja bennük a zöld nyilak által mutatott áramot, ami gyengíti az alkalmazott primer áram nagyságát, ugyanakkor eltolja az irányt az alkalmazott EMF-hez képest.
Minél nagyobb a tekercsre tekercselt fordulatok száma, annál erősebb az X L induktív reaktancia, ami csökkenti a primer áramot.
Ennek értéke az f frekvenciától, az L induktivitástól függ, a következő képlettel számítjuk ki:
X L = 2 π fL = ω L
Az induktivitás erőinek leküzdése miatt a tekercs árama 90 fokkal elmarad a feszültségtől.
Transzformátor reaktancia
Ennek az eszköznek két vagy több tekercselése van egy közös mágneses áramkörön. Egyikük külső forrásból kap áramot, és az átalakítás elve szerint kerül át a másikba.
A táptekercsen áthaladó primer áram a mágneses áramkörben és körülötte mágneses fluxust indukál, amely keresztezi a szekunder tekercs meneteit és abban szekunder áramot képez.
Mivel lehetetlen ideálisan létrehozni, a mágneses fluxus egy része szétszóródik a környezetben, és veszteségeket okoz. Ezeket szivárgási fluxusnak nevezik, és befolyásolják a szivárgási reaktancia mértékét.
Mindegyik tekercs ellenállásának aktív komponense hozzáadódik hozzájuk. Az így kapott összértéket a transzformátor elektromos impedanciájának vagy Z-jének nevezzük, ami feszültségesést hoz létre minden tekercsen.
A transzformátoron belüli kapcsolatok matematikai kifejezéséhez a (általában rézből készült) tekercsek aktív ellenállását az "R1" és "R2", az induktív - "X1" és "X2" indexek jelölik.
Az egyes tekercsek impedanciája:
Z1=R1+jX1;
Z2=R1+jX2.
Ebben a kifejezésben a "j" index azt a képzeletbeli egységet jelöli, amely a komplex sík függőleges tengelyén helyezkedik el.
Az induktív ellenállás és a meddőteljesítmény-komponens előfordulása szempontjából a legkritikusabb mód akkor jön létre, ha a transzformátorokat párhuzamosan kapcsolják a munkával.
A kondenzátor reaktanciája
Szerkezetileg két vagy több vezetőképes lemezből áll, amelyeket dielektromos tulajdonságú anyagréteg választ el egymástól. Ennek az elválasztásnak köszönhetően az egyenáram nem jut át a kondenzátoron, a váltóáram viszont, de az eredeti értéktől eltér.
Változását a reaktív - kapacitív ellenállás működési elve magyarázza.
Az alkalmazott váltakozó feszültség hatására, amely szinuszos formában változik, túlfeszültség lép fel a lemezeken, ellentétes előjelű elektromos energia töltések halmozódnak fel. Teljes számukat a készülék méretei korlátozzák, és a kapacitás jellemzi. Minél nagyobb, annál tovább tart a töltés.
Az oszcilláció következő félciklusa során a kondenzátorlapokon fellépő feszültség polaritása megfordul. Hatása alatt potenciálváltozás, a lemezek képződött töltéseinek újratöltése következik be. Ily módon a primer áram áramlása létrejön, és ellentétes annak áthaladásával, amikor nagysága csökken, és szöge eltolódik.
A villanyszerelőknek van egy tréfájuk ebben a kérdésben. Az egyenáramot a grafikonon egy egyenes ábrázolja, és amikor átmegy a vezetéken, az elektromos töltés a kondenzátorlemezt elérve a dielektrikumnak ütközik, és zsákutcába kerül. Ez a gát nem engedi áthaladni.
A szinuszos harmonikus viszont átmegy az akadályokon, és a töltés, szabadon gördülve a festett lemezeken, egy kis részt veszít a lemezeken megfogott energiából.
Ennek a viccnek rejtett jelentése van: amikor állandó vagy egyenirányított pulzáló feszültséget kapcsolunk a lemezek közötti lemezekre, az általuk felhalmozódó elektromos töltések miatt szigorúan állandó potenciálkülönbség jön létre, amely kisimítja a tápfeszültség összes ugrását. áramkör. A megnövelt kapacitású kondenzátornak ezt a tulajdonságát egyenfeszültség-stabilizátorokban használják.
Általában az Xc kapacitás vagy a váltakozó áram áthaladásának ellenállása a kondenzátor kialakításától függ, amely meghatározza a "C" kapacitást, és a következő képlettel fejeződik ki:
Xc = 1/2π fC = 1/ω C
A lemezek újratöltésével a kondenzátoron áthaladó áram 90 fokkal vezeti a feszültséget.
Az elektromos vezeték reaktanciája
Bármely távvezetéket elektromos energia továbbítására hoznak létre. Szokásos ekvivalens áramkörökkel rendelkező szakaszokként ábrázolni, amelyek elosztott paraméterei aktív r, reaktív (induktív) x ellenállás és g vezetőképesség, általában egy kilométeres hosszegységre vonatkoztatva.
Ha figyelmen kívül hagyjuk a kapacitás és a vezetőképesség befolyását, akkor egyszerűsített vonali ekvivalens áramkört használhatunk csomózott paraméterekkel.
Felső vezeték
A szabadban elhelyezett, szigeteletlen vezetékeken keresztül történő villamosenergia-átvitel jelentős távolságot igényel köztük és a talajtól.
Ebben az esetben egy háromfázisú vezeték vezetékének egy kilométerének induktív ellenállása az X0 kifejezéssel ábrázolható. Attól függ:
átlagos távolság a huzaltengelyek között asr;
a fázisvezetők külső átmérője d;
az anyag relatív mágneses permeabilitása µ;
külső induktív ellenállás vonal X0';
az X0 '' vonal belső induktív ellenállása.
Referenciaként: a színesfémből készült felsővezeték 1 km-es induktív ellenállása körülbelül 0,33 ÷ 0,42 Ohm / km.
Kábel tápvezeték
A nagyfeszültségű kábelt használó elektromos vezeték szerkezetileg különbözik a felsővezetéktől. A vezetékek fázisai közötti távolság jelentősen csökken, és a belső szigetelőréteg vastagsága határozza meg.
Egy ilyen háromeres kábel kondenzátorként ábrázolható, három magbéléssel, amely nagy távolságra van kifeszítve. Hosszának növekedésével a kapacitás nő, a kapacitív ellenállás csökken, és a kábel mentén záródó kapacitív áram nő.
A kábelvonalakban kapacitív áramok hatására leggyakrabban egyfázisú földzárlatok fordulnak elő. Ezek kompenzálására a 6÷35 kV-os hálózatokban ívelnyomó reaktorokat (DGR) használnak, amelyek a hálózat földelt nullapontján keresztül csatlakoznak. Paramétereiket összetett elméleti számítási módszerekkel választják ki.
A régi DGR-ek nem mindig működtek hatékonyan a rossz hangolási minőség és a tervezési hibák miatt. Az átlagos számított hibaáramokra készültek, amelyek gyakran eltértek a valós értékektől.
Most a DGR új fejlesztései kerülnek bevezetésre, amelyek képesek a vészhelyzetek automatikus nyomon követésére, főbb paramétereik gyors mérésére és a földzárlati áramok megbízható csillapítására 2%-os pontossággal. Ennek köszönhetően a DGR hatásfoka azonnal 50%-kal nőtt.
A teljesítmény reaktív komponensének kondenzátoregységekkel történő kompenzálásának elve
Az elektromos hálózatok nagy feszültségű villamos energiát továbbítanak nagy távolságokra. Fogyasztói többsége induktív ellenállású és rezisztív elemekkel rendelkező villanymotor. A fogyasztóknak továbbított teljes teljesítmény a hasznos munkára fordított P aktív komponensből és a Q meddő komponensből áll, amely a transzformátorok és villanymotorok tekercseinek felmelegedését okozza.
Az induktív ellenállásokon keletkező Q reaktív komponens csökkenti az elektromosság minőségét. Káros hatásainak megsemmisítésére a múlt század nyolcvanas éveiben a Szovjetunió energiarendszere kompenzációs sémát alkalmazott a kondenzátortelepek kapacitív ellenállású összekapcsolásával, ami csökkentette a φ-t.
A problémás fogyasztókat közvetlenül ellátó alállomásokon telepítették őket. Ez biztosította a villamos energia minőségének helyi szabályozását.
Ezzel a módszerrel jelentősen csökkenthető a berendezés terhelése a reaktív komponens csökkentésével azonos aktív teljesítmény továbbításakor. Ez a módszer nemcsak az ipari vállalkozásokban, hanem a lakás- és kommunális szolgáltatásokban is a leghatékonyabb energiamegtakarítási módszernek tekinthető. Megfelelő használatával jelentősen javítható a villamosenergia-rendszerek működésének megbízhatósága.
a) R, r aktív ellenállás egy idealizált áramköri elem, amelyben a villamos energia visszafordíthatatlan átalakulása hőenergiává megy végbe:
DE.
b) Az L induktivitás egy idealizált áramköri elem, amelyet a mágneses tér energiájának akkumulációs képessége jellemez. Az induktivitás számszerűen megegyezik a fluxuskapcsolat és az ezt a fluxuskapcsolatot okozó áram arányával:
,
(3.6)
ahol 
az induktor csatolási fluxusa,
N a tekercs meneteinek száma,
F- mágneses fluxus.
.
c) A C kapacitás egy elektromos áramkör idealizált eleme, amelyre jellemző, hogy képes felhalmozni az elektromos tér energiáját.
,
(3.7)
ahol 
- a kondenzátor lemezeinek vagy lemezeinek töltése,
a kondenzátorlemezek közötti potenciálkülönbség.
C kapacitás - nem függ 
, hanem a kondenzátor mérete, alakja, valamint a kondenzátorlapok között elhelyezkedő közeg dielektromos tulajdonságai határozzák meg.
.
RMS AC
A külső, periodikusan változó EMF hatására fellépő oszcillációkat kényszerített elektromágneses rezgéseknek nevezzük. Az állandó kényszerített elektromágneses rezgéseket úgy tekinthetjük, mint a váltakozó áram áramlását egy ellenállást, induktort és kondenzátort tartalmazó áramkörben.
ábrán. A 3.5 a váltakozó szinuszos áram grafikonja.
Rizs. 3.5. AC grafikon
A váltóáram effektív értéke megegyezik az egyenáram olyan értékével, amely a váltakozó áram periódusával megegyező idő alatt az adott árammal azonos ellenállásban ugyanannyi hőt bocsát ki. A 3.8 képlet határozza meg.
. (3.8)
Aktív, reaktív és impedancia AC áramkörökben
Aktív ellenállásban lévő áram
,
(3.9)
ahol én r , U r- az áram és a feszültség effektív értékei az R aktív ellenálláson.
Az ellenálláson lévő áram és feszültség közötti fáziseltolás nulla (lásd 3.6. ábra).
Rizs. 3.6. Az ellenálláson áthaladó áram és feszültség vektordiagramja
Áram az induktorban
,
(3.10)
ahol én L , U L- az áram és a feszültség effektív értékei az induktív ellenálláson x L .
,
(3.11)
ahol ω – a ciklikus frekvencia nulla, tehát állandó áram mellett az induktornak nincs ellenállása.
Betöltés...