Լարման ռեզոնանս, առաջացման պայման. Էլեկտրական շղթաների ռեզոնանսային աշխատանքային ռեժիմներ Ո՞ր շղթայում է լարման ռեզոնանսը:

Լարման ռեզոնանսը սինուսոիդային հոսանքի էլեկտրական շղթայի ռեժիմն է՝ դիմադրողական R-ի միացմամբ, ինդուկտիվ կերպով Լ և capacitive ՀԵՏ տարրեր , որի դեպքում ֆազային տեղաշարժի անկյունը ընդհանուր լարման միջև (ցանցի լարումը ) իսկ հոսանքը շղթայում զրո է .

Լարման ռեզոնանսի առաջացման պայմանը շղթայի ինդուկտիվ և կոնդենսիվ ռեակտիվների հավասարությունն է.

X L = X C. (3.27)

Սինուսոիդային փոփոխական հոսանքով սնվող էլեկտրական շղթան, որը ներառում է կոնդենսատոր և ինդուկտոր, կոչվում է. տատանողական միացում .

Լարման ռեզոնանսը կարելի է ձեռք բերել երեք եղանակով.

1. Փոփոխություն հաճախականություններ w սինուսոիդային հոսանք;

2. Փոփոխություն ինդուկտիվության արժեքներ կամ տարաներ տատանողական միացում, որում ինդուկտիվ X Լկամ capacitive X Գդիմադրություն;

3. Միևնույն ժամանակ w պարամետրերը փոխելիս, Լ, Գտատանողական սխեմաների սխեմաներ.

Լարման ռեզոնանսային վիճակից (3.27) հետևում է, որ քանի որ

X Լ= w ԼԵվ X Գ= 1/վտ Գ,

ապա լարման ռեզոնանսում

որտեղ w res, rad/sec – ռեզոնանսային հաճախականություն:

Լարման ռեզոնանսը բնութագրվում է մի շարք նշանակալի հատկանիշներով:

1. Քանի որ լարման ռեզոնանսի ժամանակ լարման և հոսանքի միջև փուլային անցման անկյունը զրո է (j = y u – y i = 0), ապա. Հզորության գործակիցը ռեզոնանսում վերցնում է ամենաբարձր արժեքը՝ հավասար միասնության :

cos j = cos 0° = 1. (3.29)

Այս դեպքում, ինչպես երևում է նկ. 3.22a, ընթացիկ վեկտորը և ընդհանուր լարման վեկտորը համընկնում են ուղղությամբ, քանի որ նրանք ունեն հավասար սկզբնական փուլեր y u = y i:

2. Լարման ռեզոնանսում ինդուկտիվ և կոնդենսիվ տարրերի վրա լարման վեկտորները մեծությամբ հավասար են և փուլային հակառակ :

Ու Լ res = U C res (3.30)

որովհետեւ X L I = X C I, բայց բարդ ձևով (տե՛ս նկ. 3.22, ա):

3. Լարման ռեզոնանսում ակտիվ դիմադրության վրա լարումը հավասար է ցանցի լարմանը (նկ. 4.22,ա) քանի որ

. (3.31)

Բարդ ձևով.

4. Ինդուկտիվ կամ կոնդենսիվ ռեակտիվության հարաբերությունը շղթայի ակտիվ դիմադրության հետ R, L, C- ռեզոնանսում գտնվող տարրերը կոչվում են տատանողական շղթայի որակի գործակիցը Ք

. (3.32)

Այս կոտորակների համարիչն ու հայտարարը հոսանքով բազմապատկելով Ի, լարման գործակիցների միջոցով ստանում ենք տատանողական շղթայի որակի գործակիցի արտահայտություններ

. (3.33)

Ինդուկտիվության մեծ արժեքներով X Լև տարողունակ X Գդիմադրություններ և ակտիվ դիմադրության ցածր արժեքներ Ռշղթաներ ( Ռ<<X L = X C), այսինքն. բարձր որակի գործոններով Քլարման տատանվող միացում
Ու Լ res = U C res >> U:

Ու Լռես / U = X Լռես / Ռ = Ք >> 1; U Cռես / U = X Գռես / Ռ = Ք >> 1, (3.34)

այն է Սերիայի տատանվող շղթայի ինդուկտիվության և կոնդենսատորի վրա լարումը իր բարձր որակի գործակցով լարման ռեզոնանսային ռեժիմում կարող է շատ անգամ ավելի բարձր լինել, քան մատակարարման լարումը .

Օրինակ, եթե մի շարք շղթայի տատանողական շղթան հետ
R, L, C- տարրեր, որոնք սնուցվում են սինուսոիդային լարման միջոցով U= 220 Վ, Ռ= 1 Օմ, X Լ res = X Գ res = 1000 Ohm, ապա ինդուկտիվության և կոնդենսատորի վրա լարումը, ինչպես հետևյալն է (3.34), հավասար է.

Ու Լ res = U C res = U·Q=220·1000 = 220000 V = 220 կՎ:

Հետեւաբար, երբ աշխատում է էլեկտրական սարքավորումներ, որոնք սնուցվում են ցանցի լարման միջոցով 220/380 վոլտ լարման ռեզոնանսը երբեք չի օգտագործվում .

Այնուամենայնիվ, ռադիոտեխնիկայի և էլեկտրոնիկայի մի շարք սարքերում, որտեղ տատանողական շղթայի մատակարարման լարումը միկրովոլտ է.
(1 µV = 10 -6 V), լայնորեն կիրառվում է լարման ռեզոնանսը, որը թույլ է տալիս սինուսոիդային լարման տեսքով մուտքային ազդանշանը բազմապատիկ ուժեղացնել:

Բրինձ. 3.22. Լարման ռեզոնանսը R, L, C տարրերի շարքային միացումով շղթայում

Ա) - վեկտորային դիագրամ; բ) – այլասերված դիմադրության եռանկյունին (X = 0);

V) - այլասերված ուժային եռանկյունի (Ք = 0)

5. Քանի որ լարման ռեզոնանսի ժամանակ X L = X C(3.27), ապա Շղթայի ընդհանուր դիմադրությունը նվազագույն արժեք է վերցնում , հավասար է ակտիվ դիմադրության :

Ա շղթայի ընդհանուր ռեակտիվությունը դառնում է զրո :

Xռես = | X Լ – X Գ| = 0. (3.36)

Ահա թե ինչու դիմադրության եռանկյունը լարման ռեզոնանսում ունի այլասերված բնույթ , ինչպես ցույց է տրված Նկ. 3.22, բ.

6. Ելնելով Օհմի օրենքից և բանաձևից (3.35) հետևում է, որ ընթացիկ Ի շղթայում ռեզոնանսում լարումը հասնում է իր ամենամեծ արժեքին :

Ի res = U/Զ res = U/Ռ. (3.37)

Դրանից բխում է, որ լարման ռեզոնանսի ընթացքում շղթայի հոսանքը կարող է զգալիորեն ավելի մեծ լինել, քան այն հոսանքը, որը կարող է լինել ռեզոնանսի բացակայության դեպքում .

Այս հատկությունը հնարավորություն է տալիս հայտնաբերել լարման ռեզոնանսը, երբ w հաճախականությունը փոխվում է, ինդուկտիվությունը փոխվում է Լկամ տարաներ ՀԵՏ. Այնուամենայնիվ որոշակի պայմաններում ռեզոնանսային հոսանքը վտանգավոր է - այն կարող է, հասնելով չափազանց մեծ արժեքի, հանգեցնել միացման տարրերի գերտաքացման և դրանց ձախողման:

7. Ակտիվ հզորությունը լարման ռեզոնանսում ունի ամենամեծ արժեքը , քանի որ այն կապված է հոսանքի քառակուսու հետ

Պ = (Իռես) 2 Ռ, (3.38)

և ընթացիկ Իկտրվածքը առավելագույնն է.

8. Ընդհանուր ռեակտիվ հզորություն Ք ռեզոնանսում լարումները զրո են :

Ք =½ Ք Լ – Ք Գ½ = ½ U L I – U C I½ = 0, (3.39)

որովհետեւ Ու Լ = U C. Ահա թե ինչու Հզորության եռանկյունին ռեզոնանսում այլասերված է , ինչպես ցույց է տրված Նկ. 3.22, գ.

9. Տրամադրվում է Ռ << X Լ = X Գ(այսինքն՝ տատանվող շղթայի բարձր որակի գործակցով) ռեակտիվ ինդուկտիվ և հզորություն

Ք Լ = Ք Գ >> Ս = Պ, (3.40)

այսինքն այս լիազորությունները կարող է լինել մի քանի անգամ ավելի, քան սպառված ընդհանուր հզորությունը Ս. Որտեղ լիակատար իշխանություն Ս ռեզոնանսում այն ​​ամբողջությամբ ազատվում է դիմադրողական տարրի վրա Ռ, ակտիվ ուժի տեսքով Ռ.

Ֆիզիկապես դա բացատրվում է նրանով, որ լարման ռեզոնանսի ժամանակ տեղի է ունենում մագնիսական դաշտի էներգիայի պարբերական փոխանակում ինդուկտիվ տարրում և էլեկտրական դաշտի էներգիայի՝ կոնդենսատորում։ Ավելին, այս փոխանակման ինտենսիվությունը, որպես ռեակտիվ հզորությունների արժեք Ք ԼԵվ Ք Գ, սպառված ակտիվ հզորության համեմատ Ռ

Ք Լ/Պ = X Լ/Ռ = Ք; Ք Գ/Պ = X C/R = Ք (3.41)

որոշվում է շղթայի ռեակտիվ և ակտիվ դիմադրության հարաբերակցությամբ, ինչպես լարումների դեպքում Ու Լ, U CԵվ U, այսինքն՝ որակի գործոն Քշղթայի տատանողական միացում (տես կետ 4):

Ընդհանուր հոսանքի կախվածությունն արտահայտող կորեր Ի, շղթայի դիմադրություն Զ, ինդուկտիվ լարում Ու Լև կոնդենսատոր U C, հզորության գործակից cos j կոնդենսատորային բանկի հզորությունից ՀԵՏ, կոչվում են ռեզոնանսային կորեր .

Նկ. 3.23 ցույց է տալիս ռեզոնանսային կորերը ( Ու Լ, U C, Ի, Զ, cosժ) = զ(Գ), կառուցված է ընդհանուր տեսքով U = հաստատև w = 2p զ = հաստատ.

Բրինձ. 3.23. Ռեզոնանսային կորեր Ու Լ , U C , Ի , Զ, cos j կախված հզորությունից ՀԵՏ
ինդուկտորը և կոնդենսատորի բանկը սերիական միացնելիս

Այս կախվածությունների վերլուծությունը ցույց է տալիս, որ աճող հզորությամբ ՀԵՏկոնդենսատորների բանկերի միացման դիմադրություն Զսկզբում նվազում է, ռեզոնանսային ռեժիմում հասնում է նվազագույնի և հավասարվում է ակտիվ դիմադրությանը Ռ, և այնուհետև կրկին ավելանում է հզորության աճով: Ըստ փոփոխության Զշղթայի ընդհանուր հոսանքը փոխվում է (ըստ Օհմի օրենքի Իհակադարձ համեմատական Զ): կոնդենսատորի հզորության ավելացմամբ, հոսանքը Իսկզբում մեծանում է, ռեզոնանսային ռեժիմում հասնում է առավելագույնի, իսկ հետո նորից նվազում:

Հզորության գործակից cos j փոխվում է հզորությամբ ՀԵՏնույն հաջորդականությամբ՝ նախ՝ հզորացման մեծացմամբ ՀԵՏՀզորության գործակիցը մեծանում է, ռեզոնանսային ռեժիմում հասնելով առավելագույն միասնության, իսկ հետո նվազում է՝ սահմանի մեջ հակված լինելով զրոյի։

Ինդուկտիվության և կոնդենսատորների վրա լարումները ունեն առավելագույն ռեզոնանսային ռեժիմի մոտ և այս ռեժիմում հավասարվում են միմյանց: Հարկ է նշել, որ լարման ռեզոնանսային ռեժիմում և դրա մոտ գտնվող կոնդենսատորների և ինդուկտորների վրա ձեռք բերված լարման արժեքները կարող են շատ անգամ ավելի բարձր լինել, քան ամբողջ շղթայի վրա կիրառվող մուտքային լարումը (տես պարբերություն 4):

Էլեկտրական անվտանգության և անխափան շահագործման տեսանկյունից դա պետք է հաշվի առնել նստարանի վրա լարման ռեզոնանսային ուսումնասիրություն անցկացնելիս՝ սահմանելով շղթայի մատակարարման լարման արժեքը: Uբավականին ցածր սահմաններում ( U= 20 ¸ 25 Վ):

Այսպիսով, ռեզոնանսային կորերը հնարավորություն են տալիս շղթայում սահմանել նվազագույն դիմադրություն և առավելագույն հոսանք միասնության առավելագույն հզորության գործակցով, երբ լարման ռեզոնանսը տեղի է ունենում ինդուկտորի և կոնդենսատորի բանկի սերիական միացում ունեցող շղթայում:

եզրակացություններ:

1. Արդյունաբերական էլեկտրական կայանքներում լարման ռեզոնանսը սնուցվում է ցանցի սինուսոիդային լարման միջոցով 220/380 V – անցանկալի և վտանգավոր երևույթ քանի որ այն կարող է վթարային իրավիճակ առաջացնել միացման որոշակի հատվածներում հնարավոր գերլարման հետ, հանգեցնել էլեկտրական մեքենաների և սարքերի ոլորունների մեկուսացման, մալուխների և կոնդենսատորների մեկուսացման և վտանգավոր է գործող անձնակազմի համար:

2. Միևնույն ժամանակ, Լարման ռեզոնանսը լայնորեն կիրառվում է ռադիոտեխնիկայի, ավտոմատացման և էլեկտրոնիկայի մեջ տատանողական սխեմաները որոշակի հաճախականությամբ ռեզոնանսի կարգավորելու համար, ինչպես նաև ռեզոնանսային երևույթի հիման վրա տարբեր տեսակի գործիքների և սարքերի մեջ:

Lab 2b-ը բաժանված է չորս մասի.

1. Նախապատրաստական ​​մաս.

2. Չափիչ մաս (փորձերի անցկացում և գործիքների ընթերցումներ):

3. Հաշվարկային մաս (հաշվարկված արժեքների որոշում բանաձևերի միջոցով):

4. Նախագծային մաս (վեկտորային դիագրամների կառուցում):

Նշում

Էլեկտրամոնտաժային աշխատանքներսերիական միացում ունեցող շղթայում լարման ռեզոնանսի ուսումնասիրության մասին R, L, C- տարրեր EV-4 արդիականացված լաբորատոր տակդիրի վրա չեն իրականացվում , ի տարբերություն հին ստենդների վրա աշխատանքի (տե՛ս գ - Աշխատանք 2բ, էջ 2. Էլեկտրամոնտաժային մաս)։

1. Նախապատրաստական ​​մաս

Լաբորատոր աշխատանքի նախապատրաստումը ներառում է.

1. Սույն ձեռնարկի տեսական մասի և սույն աշխատության թեմային առնչվող գրականության ուսումնասիրություն:

2. Լաբորատոր աշխատանքների նախնական գրանցում` առկա պահանջներին համապատասխան.

Թիվ 2բ լաբորատոր աշխատանքի նախնական գրանցման արդյունքում աշխատանքային գրքույկում կամ ամսագրում (A4 թերթիկների վրա համակարգչային տպագրությամբ) ուսանողը պետք է լրացնի տիտղոսաթերթ, աշխատանքում պետք է նշվի աշխատանքի անվանումը և նպատակը, և Տրամադրել հիմնական տեղեկատվություն վերը նշված հատվածից վերցված աշխատանքի վերաբերյալ և հաշվարկված արժեքները հաշվարկելու համար անհրաժեշտ բանաձևերը, ներկայացված են հիմնական և համարժեք համարժեք սխեմաներ, կազմվում են աղյուսակներ՝ ըստ աշխատանքում կատարված փորձերի քանակի:

Բացի այդ, ազատ տարածություն պետք է թողնել վեկտորային դիագրամներ կառուցելու համար:

2. Չափիչ մաս

Լարման ռեզոնանսում էլեկտրական ընդունիչների սերիական միացումով ուսումնասիրված միաֆազ հոսանքի շղթայի պարամետրերի անհրաժեշտ չափումները կատարվում են սխեմայի միջոցով (նկ. 3.24): Այս գծապատկերը համապատասխանում է EV-4 արդիականացված տակդիրի վահանակին՝ նմանատիպ մնեմոնիկ դիագրամով և թվային չափիչ գործիքներով (տես նկարը Նկար 3.26-ում):

Էլեկտրական ընդունիչների սերիայի միացումում ռեզոնանսային կորերի ավելի նկատելի տեսք ունենալու համար ռեզիստոր է Ռբացակայում է (նկ. 3.23-ի շղթայի գծապատկերում այն ​​շրջանցված է):

Այս միացումը համապատասխանում է միացված շարքով համարժեք սխեմային, որը ցույց է տրված Նկ. 3.25.

3.24 Միացված շարքով շղթայի սխեմատիկ դիագրամ
ինդուկտորների և կոնդենսատորների բանկ

3.25 Միացված շարքով համարժեք միացում
ինդուկտորների և կոնդենսատորների բանկ
սթրես-ռեզոնանսային ուսումնասիրությունների համար

1. Նախքան ուսումնասիրվող շղթայի վրա հոսանք կիրառելը, նստարանային վահանակի վրա միմիկ դիագրամով և թվային չափիչ գործիքներով (նկ. 3.26) տեղափոխեք սրա վրա գտնվող բոլոր անջատիչները (S 1 ÷ S 6, S" 1 ÷ S" 6): վահանակը դեպի ներքևի դիրք ( վիճակ – «անջատված»)

Բրինձ. 3.26. Ստենդ վահանակ թվային չափիչ գործիքներով և
մնեմոնիկ դիագրամ լաբորատոր աշխատանքի համար 2բ «Լարման ռեզոնանս
ակտիվ ռեակտիվ տարրերով միաֆազ շղթայում»

2. Վահանակի տակդիր՝ պատրաստված երիցուկի շղթայից R, L, C- տարրերը բացառում են ռեզիստորը Ռ, շունտավորելով այն էլեկտրական մետաղալարով (Նկար 3.24-ի շղթայի գծապատկերում կարմիր շունտային լարը)՝ դրա ծայրերը ներդնելով վոլտմետրի կողքերի վարդակների մեջ։ Վ Ռ.

3. Սահմանեք կոնդենսատորների սկզբնական ընդհանուր հզորությունը ՀԵՏ= 40 µF՝ սեղմելով համապատասխան սև անջատիչ կոճակները միացված կոնդենսատորների կողքին, հենարանի թիվ 4 վահանակի վրա՝ կոնդենսատորների բանկի միմիական դիագրամով (տես Նկար 3.28):

4. Սնուցման սնուցման հորիզոնական վահանակի վրա (նկ. 3.27) տեղադրված լաբորատոր ավտոտրանսֆորմատորը (LATR) միացրեք ցանցի լարմանը (~220 Վ)՝ սեղմելով անջատիչների սև «միացված» կոճակները։ Միևնույն ժամանակ վառվում են երկու «ցանցային» ցուցիչ լամպեր։ Դրանից հետո դուք պետք է պտտեք կոճակը ԼԱՏՐԱա ամբողջ ճանապարհին հակառակ ուղղությամբ , դրանով իսկ նվազեցնելով իր ելքի լարումը զրոյի:

Բրինձ. 3.27. Լաբորատոր նստարանային սնուցման վահանակ

Բրինձ. 3.28. Ստենդի թիվ 4 վահանակ՝ կոնդենսատորային բանկի միմիկ դիագրամներով
և ինդուկտորներ

5. Կիրառեք կարգավորվող լարում LATR-ից դեպի ուսումնասիրվող շղթայի մուտքը և միացրեք թվային չափիչ գործիքները՝ դնելով բոլոր անջատիչների (S 1 ÷ S 6, S" 1 ÷ S" 6) կոճակները տակդիրի վահանակի վրա միմիկ դիագրամը «միացված» դիրքի վրա: Այս դեպքում էլեկտրական չափիչ գործիքների կանաչ թվերը պետք է լուսավորվեն:

6. Լարումը սահմանելու համար սահուն պտտեք LATR կարգավորիչի կոճակը ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ (նկ. 3.27): Uշղթայի մուտքի մոտ 20 ÷ 25 Վ, վերահսկելով այն թվային վոլտմետրով Վ(ShchP02M սարքը տեղադրված է ձախ կողմում կանգնած վահանակի վրա - Նկար 4.26): Պետք է սահմանված լարումը հաստատուն պահել բոլոր փորձերում օգտագործելով LATR:

7. Սերիայի մեջ միացված ինդուկտորով և կոնդենսատորի բանկով շղթայի ուսումնասիրման գործընթացում կատարեք 9 փորձ կոնդենսատորի բանկի տարբեր հզորություններով (յուրաքանչյուր փորձի համար հզորության արժեքները նշված են Աղյուսակ 3.5-ում)՝ սեղմելով համապատասխան անջատիչը: կոճակներ տակդիրի թիվ 4 վահանակի վրա (նկ. 3.28), աստիճանաբար ավելացնելով հզորությունը 40 µF-ից մինչև 200 µF: Յուրաքանչյուր փորձի ժամանակ լրացուցիչ կոնդենսատորներ միացնելուց առաջ անհրաժեշտ է անջատել ուսումնասիրվող շղթան հոսանքի աղբյուրից (LATR ելք)՝ անջատիչները (S 1, S" 1) տեղափոխելով ստորին «անջատված» դիրքի վրա, և նախքան չափումներ կատարելը, միացրեք միացումն սնուցման լարմանը՝ օգտագործելով նույն անջատիչները:

8. Բոլոր փորձերում չափեք մուտքային լարումը U, ակտիվ էներգիայի սպառում Ռև հոսանքը, որը հոսում է միացումով Ի, համապատասխանաբար, թվային չափիչ գործիքներով՝ վոլտմետր Վ, վտտմետր Վև ամպաչափ Ա(տես սխեմայի սխեման Նկար 3.24-ում և կանգառի վահանակը Նկար 3.26-ում):

9. Լարումը կոնդենսատորների բանկում U Cև ինդուկտորով լարումը U Կպարամետրերով Ռ Կ, ԼԿչափել համապատասխանաբար թվային վոլտմետրերով V ԳԵվ VKտեղադրված է կանգնած վահանակի վրա (տես նկ. 3.26):

10. Յուրաքանչյուր փորձի համար ստացված չափումների արդյունքները մուտքագրեք Աղյուսակ 3.5-ում:

11. Այս աշխատանքի չափման մասի վերջում դուք պետք է անջատեք ուսումնասիրվող շղթան հոսանքի աղբյուրից, իսկ էլեկտրամատակարարումը ինքնին էլեկտրաէներգիայի վահանակից՝ օգտագործելով S 1 և S 1 «վահանակի վրա միմիկ դիագրամով անջատիչներ ( Նկար 3.26) և միավորի սնուցման վահանակի անջատիչի կարմիր կոճակը (նկ. 3.27) Տեղեկացրեք ուսուցչին չափումների ավարտի մասին և սկսեք հաշվարկել շղթայի պարամետրերը:

Երևույթի նկարագրությունը

Թող լինի բնական հաճախականությամբ տատանողական շղթա զ, և թույլ տվեք, որ դրա ներսում աշխատի նույն հաճախականության փոփոխական հոսանքի գեներատորը զ.

Սկզբնական պահին միացման կոնդենսատորը լիցքաթափվում է, գեներատորը չի աշխատում: Միացնելուց հետո գեներատորի վրա լարումը սկսում է աճել՝ լիցքավորելով կոնդենսատորը։ Կծիկը սկզբում չի անցնում հոսանքը՝ ինքնաինդուկցիոն emf-ի պատճառով: Գեներատորի վրա լարումը հասնում է առավելագույնին, կոնդենսատորը լիցքավորելով նույն լարման վրա:

Ավելին. քանի որ մագնիսական դաշտը չի կարող անշարժ գոյություն ունենալ, այն սկսում է նվազել՝ անցնելով կծիկի շրջադարձերը հակառակ ուղղությամբ: Կծիկի տերմինալների մոտ հայտնվում է ինդուկտացված էմֆ, որը սկսում է վերալիցքավորել կոնդենսատորը: Տատանողական շղթայի շղթայում հոսում է հոսանք միայն լիցքավորման հոսանքի հակառակ ուղղությամբ, քանի որ պտույտները դաշտով անցնում են հակառակ ուղղությամբ: Կոնդենսատորի թիթեղները լիցքավորվում են բնօրինակին հակառակ լիցքերով: Միևնույն ժամանակ, հակառակ նշանի գեներատորի վրա լարումը մեծանում է, և նույն արագությամբ, որով կծիկը լիցքավորում է կոնդենսատորը:)

Ստեղծվել է հետևյալ իրավիճակը. Կոնդենսատորը և գեներատորը միացված են հաջորդաբար, և երկուսի վրա էլ լարումը հավասար է գեներատորի լարմանը: Երբ սնուցման սնուցման աղբյուրները միացված են հաջորդաբար, դրանց լարումները ավելացվում են:

Հետևաբար, հաջորդ կիսաշրջանում կրկնակի լարումը կգնա դեպի կծիկ (և՛ գեներատորից, և՛ կոնդենսատորից), և միացումում տատանումները տեղի կունենան կծիկի վրա կրկնակի լարման դեպքում:

Ցածր Q սխեմաներում կծիկի վրա լարումը կկրկնապատկվի ավելի քիչ, քանի որ էներգիայի մի մասը կցրվի (ճառագայթմամբ, ջեռուցմամբ) և կոնդենսատորի էներգիան ամբողջությամբ չի փոխարկվի կծիկի էներգիայի): . Գեներատորը և կոնդենսատորի մի մասը միացված են շարքով:

Նշումներ

Լարման ռեզոնանսային ռեժիմում գործող տատանվող շղթան ուժային ուժեղացուցիչ չէ: Բարձրացված լարումները, որոնք առաջանում են դրա տարրերի վրա, առաջանում են կոնդենսատորի լիցքավորման պատճառով միացումից հետո առաջին եռամսյակում և անհետանում են բարձր էներգիայի միացումից վերցնելիս:

Սարքավորումներ մշակելիս պետք է հաշվի առնել լարման ռեզոնանսի ֆենոմենը: Բարձրացված լարումը կարող է վնասել դրա համար չնախատեսված բաղադրիչները:

Դիմում

Երբ գեներատորի հաճախականությունը և շղթայի բնական տատանումները համընկնում են, կծիկի վրա հայտնվում է լարում, որն ավելի բարձր է, քան գեներատորի տերմինալներում: Սա կարող է օգտագործվել լարման կրկնապատկերներում, որոնք վարում են բարձր դիմադրողականության բեռներ կամ տիրույթի ֆիլտրեր, որոնք արձագանքում են որոշակի հաճախականությանը:

տես նաեւ

գրականություն

  • Վլասով Վ.Ֆ.Ռադիոտեխնիկայի դասընթաց. M.: Gosenergoizdat, 1962. P. 52:
  • Իզյումով Ն. Մ., Լինդ Դ. Պ.Ռադիոտեխնիկայի հիմունքները. M.: Gosenergoizdat, 1959. P. 512:

Հղումներ


Վիքիմեդիա հիմնադրամ. 2010 թ.

Տեսեք, թե ինչ է «Սթրեսի ռեզոնանսը» այլ բառարաններում.

    լարման ռեզոնանս- լարման ռեզոնանս; Արդյունաբերություն Սերիայի ռեզոնանս Ռեզոնանսի երևույթը էլեկտրական միացումում, որը պարունակում է հաջորդաբար միացված հատվածներ, որոնք ունեն ինդուկտիվ և հզորական բնույթ ... Պոլիտեխնիկական տերմինաբանական բացատրական բառարան

    լարման ռեզոնանս- ռեզոնանս էլեկտրական շղթայի մի հատվածում, որը պարունակում է ինդուկտիվ և կոնդենսիվ տարրեր, որոնք միացված են հաջորդաբար: [ԳՕՍՏ Ռ 52002 2003] Էլեկտրատեխնիկայի թեմաներ, հիմնական հասկացություններ EN շարքի ռեզոնանսային լարման ռեզոնանսային ...

    լարման ռեզոնանս- įtampų rezonansas statusas T sritis automatika atitikmenys: անգլ. ընդունող ռեզոնանս; շարքի ռեզոնանս; լարման ռեզոնանսային vok. Reihenresonanz, f; Serienresonanz, f; Spannungsresonanz, f rus. շարքի ռեզոնանս, մ; սթրեսի ռեզոնանս, մ… … Ավտոմատ տերմինալ

    լարման ռեզոնանս- 255 լարման ռեզոնանս Ռեզոնանս էլեկտրական շղթայի մի հատվածում, որը պարունակում է ինդուկտիվ և կոնդենսիվ տարրեր, որոնք միացված են հաջորդաբար Աղբյուրը` ԳՕՍՏ Ռ 52002 2003. Էլեկտրատեխնիկա. Հիմնական հասկացությունների տերմիններ և սահմանումներ բնօրինակ փաստաթուղթ... Նորմատիվային և տեխնիկական փաստաթղթերի տերմինների բառարան-տեղեկատու

    լարման ռեզոնանս- įtampų rezonansas statusas T sritis fizika atitikmenys՝ անգլ. լարման ռեզոնանսային vok. Spannungsresonanz, f rus. սթրես ռեզոնանս, m pranc. լարվածության ռեզոնանս, f … Fizikos terminų žodynas

    Սերիա ռեզոնանս, էլեկտրական ռեզոնանս: ինդուկտորի և կոնդենսատորի միացում, որոնք միացված են հաջորդաբար: Ռեզոնանսային հաճախականության դեպքում նման շղթայի ռեակտիվ դիմադրությունը զրոյական է, և դրանում առկա հոսանքը կիրառականի հետ փուլային է... ... Մեծ հանրագիտարանային պոլիտեխնիկական բառարան

    Լարման ռեզոնանս- 1. Ռեզոնանսը էլեկտրական սխեմայի մի հատվածում, որը պարունակում է ինդուկտիվ և կոնդենսիվ տարրեր, որոնք միացված են փաստաթղթում. ԳՕՍՏ Ռ 52002 2003 թ. Հիմնական հասկացությունների տերմիններ և սահմանումներ... Հեռահաղորդակցության բառարան

    լարման ռեզոնանսին հարմարեցված միացում- - [Ya.N.Luginsky, M.S.Fezi Zhilinskaya, Yu.S.Kabirov. Էլեկտրատեխնիկայի և էներգետիկայի անգլերեն-ռուսերեն բառարան, Մոսկվա, 1999] Էլեկտրատեխնիկայի թեմաներ, հիմնական հասկացություններ EN շարքի տատանողական սխեմա ... Տեխնիկական թարգմանչի ուղեցույց

    Ընթացիկ ռեզոնանսը ռեզոնանս է, որը տեղի է ունենում զուգահեռ տատանողական միացումում, երբ այն միացված է լարման աղբյուրին, որի հաճախականությունը համընկնում է շղթայի բնական հաճախականության հետ: Բովանդակություն 1 Երևույթի նկարագրություն 2 Դիտողություններ ... Վիքիպեդիա

    Ռեզոնանս- 9 ռեզոնանս ըստ ԳՕՍՏ 24346 80

Էլեկտրական շղթայում ռեզոնանս ասելով մենք հասկանում ենք նրա վիճակը, երբ հոսանքը և լարումը գտնվում են փուլային փուլում, և ամբողջ շղթան իրեն պահում է այնպես, կարծես այն զուտ ակտիվ է (նկ. 1.18):

Բրինձ. 1.18. Ռեզոնանսային միացում ( Ա) և վեկտորային դիագրամ ռեզոնանսում ( բ)

(ռեզոնանսի սահմանումից);
(լարման ռեզոնանսային պայման);

;
;

Եթե ​​այդ դեպքում, այսինքն. Շղթայի ռեակտիվ տարրերի վրա լարումը կարող է ավելի մեծ լինել, քան ամբողջ միացումին մատակարարվող լարումը:
,
,
դրանք. ցանցից շղթան չի սպառում ռեակտիվ էներգիա և այն չի մատակարարում ցանցին.
;

.

Ռեզոնանսի պահին էներգիայի փոխանակում է տեղի ունենում ԼԵվ Գ. Ռեակտիվ հզորությունը չի սպառվում ցանցից և չի մատակարարվում ցանցին, հետևաբար, միացումն իրեն պահում է որպես զուտ ակտիվ:

35. Հոսանքի ռեզոնանսը առաջանում է փոփոխական հոսանքի սխեմաներում, որոնք բաղկացած են տատանման աղբյուրից և զուգահեռ տատանվող շղթայից: Ընթացիկ ռեզոնանսը շղթայի տարրերով անցնող հոսանքի ավելացումն է, մինչդեռ աղբյուրից հոսանքի սպառման աճը տեղի չի ունենում:

Նկար 1 - զուգահեռ տատանողական միացում

Որպեսզի ընթացիկ ռեզոնանսը առաջանա, անհրաժեշտ է, որ շղթայի հզորության և ինդուկտիվության ռեակտիվությունը հավասար լինեն: Եվ նաև շղթայի սեփական տատանումների հաճախականությունը հավասար էր ընթացիկ աղբյուրի տատանումների հաճախականությանը:

Ընթացիկ ռեզոնանսի կամ, այսպես կոչված, զուգահեռ ռեզոնանսի առաջացման ժամանակ շղթայի տարրերի վրա լարումը մնում է անփոփոխ և հավասար է աղբյուրի կողմից ստեղծված լարմանը։ Քանի որ այն միացված է շղթային զուգահեռ: Ընթացիկ սպառումը աղբյուրից կլինի նվազագույն, քանի որ ռեզոնանսի առաջացման դեպքում շղթայի դիմադրությունը կտրուկ կաճի:

Նկար 2 - շղթայի դիմադրության և հոսանքի կախվածությունը հաճախականությունից

Տատանման աղբյուրի նկատմամբ տատանվող շղթայի դիմադրությունը զուտ ակտիվ կլինի: Այսինքն՝ չի մարի, ոչ կոնդենսիվը, ոչ ինդուկտիվ բաղադրիչը չեն մարի։ Եվ ընթացիկ և լարման միջև փուլային տեղաշարժ չի լինի:

Միևնույն ժամանակ, ինդուկտիվության միջով հոսանքը 90 աստիճանով հետ կմնա լարումից: Իսկ տանկի հոսանքը լարումը կտանի նույն 90 աստիճանով։ Այսպիսով, շղթայի ռեակտիվ տարրերի հոսանքները փուլային փուլով կտեղափոխվեն միմյանց նկատմամբ 180 աստիճանով:

Արդյունքում պարզվում է, որ բավականին մեծ հզորության ռեակտիվ հոսանքները հոսում են զուգահեռ տատանողական շղթայում, բայց միևնույն ժամանակ այն սպառում է փոքր հոսանք լարման աղբյուրից, որն անհրաժեշտ է միայն շղթայում կորուստները փոխհատուցելու համար: Այս կորուստները պայմանավորված են ակտիվ դիմադրության առկայությամբ, որը կենտրոնացած է հիմնականում ինդուկտիվության մեջ:

Աղբյուրը էներգիա է ծախսում, երբ միացված է՝ լիցքավորելով հզորությունը։ Հաջորդը, կոնդենսատորի էլեկտրական դաշտում կուտակված էներգիան վերածվում է ինդուկտիվության մագնիսական դաշտի էներգիայի: Ինդուկտիվությունը էներգիան վերադարձնում է կոնդենսատորին և գործընթացը նորից կրկնվում է: Լարման աղբյուրը միայն պետք է փոխհատուցի էներգիայի կորուստները շղթայի ակտիվ դիմադրության մեջ:


1. Օղակային հոսանքի մեթոդը օգտագործվում է սովորական եղանակով, այնուամենայնիվ, մենք ավելացնում ենք փոխադարձ ինդուկցիոն լարումներ (տեսակ) ոլորանների վրա գտնվող ինքնաինդուկցիոն լարումներին։ Ցանկալի է ընտրել հանգույցի հոսանքները, որպեսզի յուրաքանչյուր կծիկ ստանա իր հանգույցի հոսանքը:

Երբ ինդուկտորից և կոնդենսատորից բաղկացած տատանողական շղթան միացված է էներգիայի աղբյուրին (սինուսոիդային EMF կամ սինուսոիդային հոսանքի աղբյուր), կարող են առաջանալ ռեզոնանսային երևույթներ։ Հնարավոր է ռեզոնանսի երկու հիմնական տեսակ. երբ կծիկը և կոնդենսատորը միացված են հաջորդաբար, կա լարման ռեզոնանս, երբ դրանք զուգահեռ են միացված, կա հոսանքի ռեզոնանս.

Լարման ռեզոնանս:

Լարման ռեզոնանսը հնարավոր է շղթայի չճյուղավորված հատվածում, որի համարժեք շղթան պարունակում է ինդուկտիվ Լ , capacitive ՀԵՏ , և դիմադրողական Ռ տարրեր, այսինքն. մի շարք տատանողական շղթայում (նկ. 2.43):

Այս անվանումը արտացոլում է արդյունավետ լարման արժեքների հավասարությունը հակադիր փուլերում հզոր և ինդուկտիվ տարրերի վրա, ինչպես երևում է Նկարի վեկտորի դիագրամից: 2.44, որում հոսանքի սկզբնական փուլն ընտրվում է զրոյի հավասար:

Հարաբերությունից (2.766) և (2.77) պայմանից հետևում է, որ անկյունային հաճախականությունը, որի դեպքում դիտվում է լարման ռեզոնանսը, որոշվում է հավասարությամբ.

և կոչվում է ռեզոնանսային .

Լարման ռեզոնանսում հոսանքը միացումում հասնում է իր ամենամեծ արժեքին Ես կտրել եմ = U/R , և լարումները կոնդենսիվ և ինդուկտիվ տարրերի վրա

U L r e z = U Av e z = ω res LI res = Uω pe z L/R

կարող է (բազմիցս) գերազանցել մատակարարման լարումը, եթե

ω pe з L = 1/ω pe з С = √L/C > R.

Արժեք ρ = ω pe z L = 1/ω pe z С = √L/C ունի դիմադրության չափ և կոչվում է բնորոշ դիմադրություն տատանողական միացում. Լարման հարաբերակցությունը ինդուկտիվ կամ կոնդենսիվ տարրի վրա ռեզոնանսում դեպի լարման U շղթայի տերմինալներում, որը հավասար է դիմադրողական տարրի դիմադրությանը բնորոշ դիմադրության հարաբերակցությանը, որոշում է տատանողական շղթայի ռեզոնանսային հատկությունները և կոչվում է. միացման որակի գործակիցը :

Եթե ​​ռեզոնանսում նույնքան անգամ եք ավելացնում Պ ինդուկտիվ և հզոր ռեակտիվություն, այսինքն՝ ընտրել

Х' L = nX Lpe зԵվ X" C = pX Կտրում,

ապա միացումում հոսանքը չի փոխվի, բայց ինդուկտիվ և կոնդենսիվ տարրերի վրա լարումները կավելանան n անգամ (նկ. 2.44, բ):Ու Լ= nU Lpe s Եվ U" C = pU C ռեզ Հետևաբար, սկզբունքորեն հնարավոր է մեծացնել լարումները ինդուկտիվ և կոնդենսիվ տարրերի վրա առանց սահմանափակման նույն հոսանքի ժամանակ. I = I res = U/R .


Բարձրացված լարումների առաջացման ֆիզիկական պատճառը զգալի էներգիայի տատանումն է, որը հերթափոխով պահվում է կոնդենսիվ տարրի էլեկտրական դաշտում և ինդուկտիվ տարրի մագնիսական դաշտում:

Լարման ռեզոնանսով աղբյուրից մատակարարվող էներգիայի փոքր քանակությունը և ակտիվ դիմադրության մեջ էներգիայի կորուստները փոխհատուցող բավարար է մագնիսական և էլեկտրական դաշտի համեմատաբար մեծ քանակությամբ էներգիայի համակարգում չխոնարհված տատանումները պահպանելու համար:

Կապի սարքավորումներում, ավտոմատացումում և այլն, հոսանքների և լարումների կախվածությունը հաճախականությունից այն սխեմաների համար, որոնցում ռեզոնանսը հնարավոր է, մեծ գործնական նշանակություն ունի: Այս կախվածությունները կոչվում են ռեզոնանսային կորեր .

Արտահայտությունը (2.76c) ցույց է տալիս, որ շղթայի հոսանքը կախված է անկյունային հաճախականությունից Ես (ω) և հասնում է իր ամենամեծ արժեքին ռեզոնանսում, այսինքն. ժամը ω = ω pe s Եվ ω pe z L = 1/(ω pe z С) (նկ. 2.45):

Իդեալական շարքի շղթայի դիմադրություն (R=0) ռեզոնանսում այն ​​զրոյական է (կարճ միացում էլեկտրամատակարարման համար):

Ինդուկտիվ և կոնդենսիվ տարրերի վրա ամենաբարձր լարման արժեքները ստացվում են ռեզոնանսայինից մի փոքր տարբերվող անկյունային հաճախականություններում: Այսպիսով, լարումը կոնդենսիվ տարրի վրա

Որքան բարձր է տատանողական սխեմայի որակի գործակիցը Ք , այնքան քիչ են տարբերվում անկյունային հաճախականությունները ω C Եվ ω Լ ռեզոնանսային անկյունային հաճախականության վրա և ավելի սուր բոլոր երեք ռեզոնանսային կորերի վրա Ես (ω) , U C (ω) Եվ U L (ω).

Էլեկտրաէներգիայի սարքերում, շատ դեպքերում, լարման ռեզոնանսը անցանկալի երևույթ է, քանի որ ռեզոնանսի ժամանակ կայանքների լարումները կարող են մի քանի անգամ գերազանցել դրանց աշխատանքային լարումները։ Բայց, օրինակ, ռադիոտեխնիկայում, հեռախոսակապում և ավտոմատացման մեջ, լարման ռեզոնանսը հաճախ օգտագործվում է սխեմաները որոշակի հաճախականության կարգավորելու համար:

Հզորության գործակիցը cosφ լարման ռեզոնանսում հավասար է միասնության։

2. Սթրես-ռեզոնանսի վիճակը, նշանը և կիրառումը. Ե՞րբ է վնասակար լարման ռեզոնանսը: Ինչո՞ւ։

Ռեժիմ, որի դեպքում ինդուկտիվ և կոնդենսիվ տարրի սերիական միացում ունեցող շղթայում մուտքային լարումը գտնվում է ընթացիկ, լարման ռեզոնանսի հետ:

Բարձր հզորության սխեմաներում ռեզոնանսային ռեժիմի հանկարծակի հայտնվելը կարող է առաջացնել արտակարգ իրավիճակներ, հանգեցնել լարերի և մալուխների մեկուսացման խզման և վտանգ ստեղծել անձնակազմի համար:

3. Ի՞նչ եղանակներով կարելի է հասնել լարման ռեզոնանսի:

Ինդուկտորից և կոնդենսատորից բաղկացած տատանվող շղթան էներգիայի աղբյուրին միացնելիս կարող է առաջանալ ռեզոնանսային երևույթ։ Հնարավոր է ռեզոնանսի երկու հիմնական տեսակ՝ երբ կծիկը և կոնդենսատորը միացված են հաջորդաբար, կա լարման ռեզոնանս, իսկ երբ դրանք զուգահեռ են միացված՝ հոսանքի ռեզոնանս։

4. Ինչու լարման ռեզոնանսի ժամանակU 2 > U 1 ?

Որտեղ R-ն ակտիվ դիմադրություն է

I - ընթացիկ ուժ

XL - կծիկի ինդուկտիվություն

XC - կոնդենսատորի հզորություն

Z – AC դիմադրություն

Ռեզոնանսում` UL = UC,

Որտեղ UC-ն կծիկի լարումն է,

UL - կոնդենսատորի լարում

Լարումը կարելի է գտնել.

U=UR+UL+UC =>U=UR,

Որտեղ UR կծիկի լարումն է, որին միացված է V2 վոլտմետրը, ինչը նշանակում է լարում V2=V1:

5. Ո՞րն է լարման ռեզոնանսի առանձնահատկությունը: Բացատրի՛ր։

Հետևաբար, ռեզոնանսային ռեժիմին կարելի է հասնել՝ փոխելով կծիկի L-ի ինդուկտիվությունը, կոնդենսատի C հզորությունը կամ ω մուտքային լարման հաճախականությունը։

6. Գրե՛ք Օհմի օրենքի արտահայտությունը հաղորդունակության առումով կոնդենսատորի և ինդուկտիվ կծիկի զուգահեռ միացում ունեցող շղթայի համար: Որքա՞ն է ընդհանուր հաղորդունակությունը:

Օհմի օրենքը հաղորդունակության միջոցով ճյուղերի զուգահեռ միացումներով փոփոխական հոսանքի շղթայի համար:

7. Ընթացիկ ռեզոնանսի վիճակը, նշանը և կիրառումը:

այսինքն՝ ինդուկտիվ և հզոր հաղորդունակության հավասարություն։

8 . Ի՞նչ եղանակներով կարելի է հասնել ընթացիկ ռեզոնանսի:

Ռեժիմ, որի դեպքում ինդուկտիվ և հզոր տարրերով զուգահեռ ճյուղեր պարունակող շղթայում շղթայի չճյուղավորված հատվածի հոսանքը ֆազային է լարման, հոսանքների ռեզոնանսի հետ։

9. Ինչու հոսանքների ռեզոնանսի ժամանակԻ 2 > Ի 1 ?

Քանի որ, հիմնվելով ռեզոնանսում հոսանքների վեկտորային դիագրամի վրա, գրաֆիկը կլինի ուղղանկյուն եռանկյուն, որտեղ I և I 1 հոսանքները կլինեն ոտքեր, իսկ I 2 հոսանքը կլինի հիպոթենուսը: Հետևաբար, ես 2 ավելի մեծ կլինի, քան I 1:

10. Ո՞րն է ընթացիկ ռեզոնանսի առանձնահատկությունը: Բացատրի՛ր։

Ընթացիկ ռեզոնանսով ճյուղերում հոսանքները զգալիորեն ավելի մեծ են, քան շղթայի չճյուղավորված հատվածի հոսանքը: Այս հատկությունը՝ ընթացիկ ուժը, ընթացիկ ռեզոնանսի ամենակարևոր հատկանիշն է:

11. Բացատրե՛ք վեկտորային դիագրամների կառուցումը:

Դրա կառուցման նպատակն է որոշել կծիկի վրա լարման ակտիվ և ռեակտիվ բաղադրիչները և շղթայի մուտքի լարման և հոսանքի միջև փուլային հերթափոխի անկյունը:

Հաշվարկներ

ՕԳՏԱԳՈՐԾՎԱԾ ԱՂԲՅՈՒՐՆԵՐԻ ՑԱՆԿ

    Էլեկտրատեխնիկա և Էլեկտրոնիկա. Գիրք 1. Էլեկտրական և մագնիսական սխեմաներ. - Բ 3 գիրք՝ գիրք 1 /Բ. Գ. Գերասիմով և ուրիշներ; Էդ. V. G. Գերասիմովա. M.: Energoatomizdat, 1996. – 288 p.

    Կասատկին Ա.Ս., Նեմցով Մ.Վ. Էլեկտրատեխնիկա: Մ.: Ավելի բարձր: դպրոց, 1999. – 542 с.

    Էլեկտրատեխնիկա /Ed. Յու.Լ.Խոտունցևա. Մ.՝ ԱԳԱՐ, 1998. – 332 էջ.

    Բորիսով Յու., Լիպատով Դ. Ն., Զորին Յու. Energoatomizdat, 1985. – 550 p.

    ԳՕՍՏ 19880-74. Էլեկտրատեխնիկա. Հիմնական հասկացություններ. Տերմիններ և սահմանումներ. Մ.: Ստանդարտների հրատարակչություն, 1974:



 

Կարող է օգտակար լինել կարդալ.