Кирхгофты екінші заы бойынша 5 страница

4.5-сурет. Параллельді тербелмелі контур.

 

Мндай тізбекті параллель тербелмелі контур деп атайды. Резонанс кіріс реактивтік ткізгіштік те:

 

немесе (4.7)

болан кезде басталады.

(4.7) ара атынаса жне тізбекті параметрлары жне жиілік арылы крсетілген мндерін ойып, табамыз:

(4.8)

(4.8) тедеуді жиілік арай шешемізде, резонансты брышты жиілік шін келесі кріністі табамыз:

(4.9)

Резонанс былысы ммкін, егер де тбір астындаы кріністі (4.9) болымды табасы болса. Егер де болса, онда тізбек андайда болан жиілікте резонанс ережеде болады.

4.6-суретте резонанс кездегі векторлы диаграмма крсетілген.

4.6-сурет. Тотар резонанс кездегі векторлы диаграмма.

 

Индуктивтік жне сыйымдылы тарматардаы тотар активтік жне реактивтік растырушылардан рылады. Резонанс кезде . Нерлым жне жне кіші болса, сорлым жне арасындаы фаза ыысу брышы жаын. Егер де болса, онда тотар жне кернеуге араанда жне брыштара ыысады, ал з ара . Бл жадайда болады. Тізбекті кіріс кедергісі шексіз лкен. Тарматардаы тотар бір контурлы тоты рады да, ол то контурды ішінде тйыталады.

Идеалды параллельді контурды (4.7-сурет), яни кезде, таратылмаан блігінде резонансты исыты саламыз.

4.7-сурет. Идеалды тербелмелі контур.

 

4.8-сурет. Резонансты исытар.

 

То , сондытан исы сйкесті масштабта тоты резонансты исыы болады. Жиілік кезде тотар резонансы теді.

Крделі айнымалы то электр тізбектерді есептеу дістері:

 

а) контурлы тотар дісі

Контурлы тотар жне тйінді потенциалдар дістерді крделі траты то тізбектерді есептеу шін олдануы бірінші тарауда крсетілген. Айнымалы то тізбектерді есептеу кезде бл дістерде ке олданады. Есептеуге олданатын тедеулерге кіретін шамалар комплексті трде кіреді.

Контурлы тотар дісі бойынша тарматаы тотарды орнына Кирхгофты екінші заы бойынша контурларда тйыталатын контурлы тотар аныталады.

4.9-сурет. Крделі электр тізбекті слбасы.

 

жне - конурлы тотар. жне кедергілер арылы тетін жне тотара те, ал кедергі арылы бл тотарды баыттарына арап тотарды осындысына немесе айырымына те.

Контурлы тотар шін жазылатын тедеулер саны туелсіз конурлар санына те, яни тйіндер саны жне тарматар саны бар электр тізбек шін контурлы тотарды табуа тедеуді ру керек.

Контура кіретін комплекстік кедергілерді осындысын контурды здік кедергісі деп, ал екі жне одан кп контурлара жататын комплекстік кедергі – бл контурларды – орта кедергісі деп аталады.

Контурлы тоты болымды баыты еркінше алынады.

Берілген электр слбе шін (4.9-сурет) Кирхгофты екінші заы бойынша екі тедеу жазылады:

мнда жне - I жне II контурларды здік кедергілері; -I жне II контурларды орта кедергісі.

Егер де берілген электр слбеде туелсіз контурлар болса, онда Кирхгофты екінші заы бойынша тедеуден жйе болады:

(4.10)

мнда - контурдаы контурлы ЭК , яни контурдаы ЭК-терді алгебралы осындысы;

- контурды здік кедергісі;

- жне контурларды орта кедергісі.

Контурлы тотарды (5.1) кернеулерді анытауыштарды кмегімен табуа болады.

Жйені анытаушысы

 

ж.т.с

 

б) тйіндік потенциалдар дісі

Жоарыда айтыланда бл діс Кирхгофты бірінші заын жне Омны заын олдануа негізделген. Крделі электр тізбекті айсысы болан тйіні (базистік тйін) потенциалын нлге те деп алуа болады. Баса тйіндермен базистік тіні арасындаы кернеу сол тйіндерді потенциалы болады. Бл потенциалды тарматы ткізгіштігіне кбейткенде сол тарматаы то табылады. Сонымен, егерде электр тізбектегі тйінді потенциалдарды тапса, онда тарматарды тотарын табамыз.

4.10-сурет

 

Кирхгофты бірінші заы бойынша 1 жне 2 тйіндер шін :

 

Егер де электр тізбекте тйіндер болса, ал -ші тйінні потенциалы нлге те болса, онда баса тйіндерді потенциалдарын табу шін тедеуді ру керек:

(4.11)

ж.т.с

 

Бесінші тарау

 

 

5.1 Тізбекті индуктивтік байланысан элементтері

 

Егер де тізбекті бір элементіндегі токты згеруі тізбекті екінші элементінде ЭК-ті руа келтірсе, онда бл екі элемент индуктивті байланысан болады, ал пайдалы болан ЭК зара индукцияны ЭК-і деп аталады.

Тізбекті екі элементіні индуктивтік байланысы К байланыс коэфицентімен сипатталады

(5.1)

мндаы М-тізбекті элементтеріні зара индуктивтігі; L₁ жне L₂ -элементтерді индуктивтіктері.

 

 

5.1-сурет 5.2-сурет

5.1-суретте бірінші орауышта і₁ ток аан кездегі магнит рісті суреті крсетілген. Бірінші орауышты орамдары Ф₁₁ здік индукциясыны магнит аынымен ілініскен, ал екінші орауышты орамдары Ф₂₁ зара индукцияны магнит аынымен ілініскен. здік жне зара индукцияны аын ілінісулер

(5.2)

мндаы W₁ жне W₂-орауыштарды орам сандары.

Бірінші орауышты индуктивтігі жне орауыштарды зара индуктивтігі.

(5.3)

5.2 – суретте екінші орауыштан ток аан кездегі магнит рісті суреті крсетілген

(5.4)

Орауыштарды арасындаы индуктивтік байланыс орауыштарды бір-біріне жылжыту аркылы згертуге болады.

зара индукциямен себебші болан ЭК-терді жне кернеулерді абсолюттік мндері (электромагнит индукциясыны заы),

(5.5)

Бл шамаларды табаларын білу шін тізбекті индуктивтік байланысан элементтеріні шыпаларын арнайы белгілейді.

Тізбекті индуктивтік байланыскан элементтерді екі шыпаларын аттас деп атайды жне бірдей белгіше береді келесі тртіпті олданып: аттас шыпалара арай тотарды баыттары бірдей болса рбір элементте здік жне зара индукциясыны магнит аындары осылады.

Бл тртіпті 5.3, а-суретте крсетілген орауыштарды шыкпаларын белгілеуге олданамыз.

 

Ток і₁, шыпа а-дан шыпа в-а баытталанда жне ток і₂ шыпа с-дан шыпа d-а баытталанда здік индукцияны аындары Ф₁₁ жне Ф₂₂ зара индукцияны аындары Ф₁₂ жне Ф₂₁-лармен осылады. Сондытан а шыпа с шыпамен, ал в шыпа d шыпамен аттас.

 

5.3-сурет

 

Сурет 5.3,6 крсетілген орауыштар шін аттас болатын шыпалар а₁ жне d₁, в₁ жне с₁. Алдындаымен айырмасы екінші орауышты орамдарыны орау баыты баса боланда.

здік индукциясыны кернеулеріні жне ЭК-теріні лезді мндері.

(5.6)

Комплексті мндері шін

(5.7)

(5.7) крініп тр U_1M - кернеу І₂ токтан p/2 немесе -p/2 брышка ыысып тр. Бл брышты табасы аттас шыпалара арай U_1M жне I_2M, болымды баыттарыны тадауына туелді. (шаманы лшемі кедергіге те [Ом]) зара индукцияны кедергісі деп аталады да Х_м деп бедгіленеді. шама зара индукцияны комплекстік кедергісі деп аталады да Z_M белгіленеді.

Сонымeн, Z_М = = (5.8)

 

 

5.1 Тізбекті индуктивтік байланысан элементтерді тізбектеп жне параллелді косылуы

Кедергілері R₁ жне R₂ индуктивтіктері L₁ жне L₂жнe зара индуктивтіктері М екі орауыш тізбектеп косылып тр. осылуды екі трі бар-келісімді (5.4,а-сурет) жне арсы (5.4,б-сурет).

Келісімді косылан кезде рбір уакытта екі элементтердегі токтарды баыттары аттас шыпалара арай бірдей, сондытан рбір элементпен ілініскен здік индукцияны магнит аындары Ф₁₁ (немесе Ф₂₂ ) жне зара индукцияны магнит аындары Ф₁₂ (немесе Ф₂₁) бір-бірімен осылады. арсы косыланда тізбекті екі элементтерінде рбір уаытта аттас шыпалара токтарды баыттары арама-арсы, сондытан рбір элементпен ілініскен здік индукцияны жне зара индукцияны магнит аындары бір-бірінен алынады.

 

5.4-сурет

Екі тізбектеп косылан индуктивтік байланыскан элементтерді индуктивтігі (5.9)

мндаы , жне -бірінші жне екінші элементтерді аын ілінісулері, сонымен бірге . О таба келісімді осылана, теріс таба арсы осылана жатады. Сондыктан

L = L₁+L₂ 2М (5.10)

Элементтердегі кернеуді ш раушылары бар:

(5.11)

Тізбекті комплексті кіріс кедергісі, (5.11) еске аланда, те

 

(5.12)

мндаы

 

5.5-сурет

5.5-суретте келісімді (а) жне арсы (б) осылу шін векторлык диаграммалар крсетілген. 5.6-суретте тізбекті екі элементі (екі ораушы) кедергілері R₁ жне R₂, индуктивтіктері L₁ жне L₂, зара индуктивтігі М параллельді осылан, ал оларды аттас шыкпалары бір тйінге осылан.

(5.13)

мндаы

(5.13)тедеулер жйесін шешкенде, шыады:

(5.14)

5.6-сурет

 

Тізбекті комплексті кіріс кедергісі

(5.15)

Енді орауыштар 1 тйінге аттас емес шыпалармен осылып транда арайы.

(5.16)

(5.17)

5.3 зара индуктивтік бар кезде тарматалан тізбекті есептеу

Бл жадайда есептеу Кирхгофты тедеулері бойынша немесе контурлык ток дісімен ткізіледі. Тйінді потенциалдар дісі колданбайды.

Тедеулерді Кирхгофты екінші заы бойынша ранда зара индукцияны ЭК-і йлесімді тедеу ретінде есептеледі. К элементтегі ± комплекстік кернeуді табасы К элементті аралап шыу баытымен 8 элeменттегі токты болымды баытын салыстыру аркылы белгіленеді. Егер де бл баыттар аттас шыпалара карай біршамада болса, онда кернеу те . Егер де ондай болмаса, онда кернеу те ±

Контурлык токгар шін Кирхгофты екінші заы бойьнша тедеулерді келтірейік:

5.7-сурет

 

 

ысаша тедеулерді былай жазуа болады:

 

 

Алтыншы тарау

 

6 шфазалы электр тізбектер

 

 

6.1 шфазалы электр тізбектер туралы тсінік

 

шфазалы электр тізбекті бір біріне брыша ыысан бірдей жиіліктері бар ЭК-тер рекет істейтін ш бірфазалы жиынтыы деп білуге болады. Бл шфазалы тізбектін ш блігі фазалар деп аталады (А,В жне С фазалар).

6.1-суретте фазалары электр байланыспаан шфазалы тізбек крсетілген. Мндай шфазалы тізбектер байлаулы емес деп аталады (азіргі уаытта олданбайды).

6.1-сурет. Байлаулы емес шфазалы электр тізбек

 

ЭК-терді амплитудалары жне фазадаы кедергілер бірдей боланда токтарды шамалары бірдей жне олар брыша ыысан.

Бл токтарды осындысы андай болан уаыт мезгілде нлге те, сондытан, егер де токтар айтатын ш сымды біріктірсек, онда ол біріккен сымдаы ток нлге те болады, сол себептен ол сымды алып тастап 6.2-суреттегі тізбекке кшуге болады.

 

6.2-сурет. Байлаулы шфазалы электр тізбек

 

Байлаулы шфазалы электр тізбекті ру шін шфазалы синхронды генератор пайданалады. ЭК-терді трлендіретін орамалар статорды ойытарында орналасады. Фазаларды орамалары бір біріне арай брыша ыысан.

 

 

6.3-сурет. шфазалы синхронды 6.4-сурет. Синхронды гене-

генератор раторды векторлы диаграммасы

 

Ротор айналан кезде орамаларда амплитудалы жне жиіліктері бір-біріне те жне брыша ыысан Э..К-тер пайда болады. Бл ЭК-терді бейнелейтін векторлар модуль (шама) бойынша бірдей жне бір-біріне ыысан (6.4-сурет). шфазалы генераторды лезді ЭК-тер 6.5-суретте крсетілген, ал оларды аналитикалы кріністері: