Айнымалы тоқтың тармақталған тізбектері
Элементтерді параллель қосқан кезде (8–5 сурет) тоқтың лездік мәні мен комплексті түрі Кирхгофтың І–заңы бойынша мына қатынастармен жазылады
,
.
активті, реактивті индуктивтілік, реактивті сыйымдылық өткізгіштік арқылы символдық түрі былай жазылады
, , .
Кирхгофтың І–заңына сәйкес векторлық диаграммасы 8–6 суреттегідей болады.
8–5 сурет 8–6 сурет
айырымын реактивті өткізгіштік деп атайды. Бұл жағдайда толық өткізгіштікті комплесті түрде былай анықтауға болады
немесе немесе , мұндағы толық өткізгіштіктің модулі
,
ал тоқ пен кернеу арасындағы фазалық ығысу –
.
Векторлық диаграмманың тікбұрышты үшбұрышын өткізгіштіктер үшбұрышына түрлендіруге болады (8–7 сурет). Осы үшбұрыштан өткізгіштіктер арасындағы мынадай қатынастар шығады:
,
,
,
.
8–7 сурет
Векторлық диаграмманың тікбұрышты үшбұрышы сондай-ақ мына қатынасты береді
.
Бұл қатынас тармақталған тізбек үшін алгебралық түрдегі Ом заңы болып табылады. Ом заңы символдық түрде былай жазылады
немесе .
8.3. Кедергілер мен өткізгіштіктер ұшбұрышы. Кедергілер мен өткізгіштіктер арасындағы қатынастар
Кедергілер ұшбұрышы мен өткізгіштіктер үшбұрышы векторлық диаграмманы түрлендіру арқылы тұрғызылады (8–8 сурет). Кедергілер үшбұрышы үшін мына қатынастар:
,
,
,
,
а л өткізгіштіктер үшбұрышы үшін мына қатынастар:
,
,
,
орындалады.
8–8 сурет
Бұл үшбұрыштардағы бұрышы (тоқ пен кернеу арасындағы фазалық ығысу) бірдей, яғни бұл үшбұрыштар ұқсас. Анықтама бойынша
,
сондықтан кедергілер мен өткізгіштіктер арасындағы мынадай қатынастарды құруға болады
және т.б.
Кедергі арқылы өрнектелген өткізгіштік мына түрде болады:
,
,
.
Өткізгіштік арқылы өрнектелген кедергі мына түрде болады:
,
,
.
Символдық түрдегі қатынастар мына түрде болады
,
.
Толық кедергіні электр тізбегінің импедансы деп атайды. Активті кедергіні резистанс, реактивтіні – реактанс деп атайды. Реактанс индуктивті (индуктивті кедергі) және (сыйымдылықты кедергі) сыйымдылықты болады. Толық өткізгіштікті электр тізбегінің адмитансы деп атайды. Активті өткізгіштікті кондуктанс, реактивтіні – сусцептанс деп атайды. Сусцептанс индуктивті (индуктивті өткізгіштік) және (сыйымдылықты өткізгіштік) сыйымдылықты болады.
9.1. Айнымалы тоқ тізбегінің қуаты
Айнымалы тоқ тізбегінің лездік қуаты лездік тоқ пен лездік кернеудің көбейтіндісі ретінде анықталады
.
Қуаттың символдық түрі кернеу комплексі мен тоқ комплексінің сыңарласына көбейтіндісі ретінде анықталады, яғни
.
Егер , , ,
онда (фазалық ығысу),
ал .
Бұл өрнек толық қуаттың көрсеткіштік түрде жазылуы. Қуаттың алгебралық және тригонометриялық түрде жазылуын анықтауға болады
,
,
мұндағы толық қуаттың модулі;
активті қуат;
реактивті қуат.
Қуаттар үшбұрышы 9–1 суретте келтірілген. Бұл үшбұрыш мына қатынастарды береді
,
,
,
.
9–1 сурет
Сонымен, толық қуат – комплексті шама. Активті қуат толық қуаттың нақты бөлігі, реактивті – толық қуаттың жорамал бөлігі болып табылады. Егер бірнеше электр энергиясын қабылдағыштар болса, онда толық қуат үшін қатынас мына түрде болады
.
Қуаттар балансын мына теңдеумен анықтауға болады
,
мұндағы барлық қоректендіру көздерінің қуаты,
тізбектің барлық қабылдағыштарының қуаты,
яғни .
Кернеу мен тоқ көзі қарама-қарсы болған кезде көбейтіндісі «–» таңбамен алынатын есте сақтау қажет. Егер тоқ көзі қабылдағыш тәртібімен жұмыс жасаса (тоқ пен кернеу бағыттас), онда көбейтіндісін оң таңбамен алу қажет.
Қоректендіру көзінің ішкі кедергісін электр энергиясының қарапайым қабылдағышы деп есептейді.
9.2. Қуат коэффициенті. Қуат коэффициентінің жоғарылауы
Активті кедергі мына қатынаспен анықталады
.
Бұл өрнектегі қуат коэффициенті деп аталады. Ол электр энергияның қолдану дәрежесін сипаттайды. Сондықтан қуат коэффициентін жоғарылату мәселесі маңызды болып табылады.
9–2 сурет 9–3 сурет
9–2 суретте ұшатын аппараттың немесе өнеркәсіп өндірісінде энергияны пайдаланудың типтік схемасы кескінделген. Қуатты қабылдағыштардың көпшілігі индуктивтік сипатта.
Мұндай тізбектің векторлық диаграммасы 9–3 суретте келтірілген. Фазалық ығысуды азайту (қуат коэффициентін жоғарылату) үшін қабылдағышқа конденсатор батареяларын параллель қосады. Бұл жағдайда векторлық диаграмма өзгереді, реактивті ток, тоқ пен кернеу арасындағы бұрыш азаяды.
Фазалық ығысуды ден ге азайту үшін қажетті қосымша сыйымдылықты анықтауға болады:
,
,
,
,
,
осыдан .
Егер тәуелділігін қолдансақ, қосымша сыйымдылықты мына қатынаспен анықтауға болады
Достарыңызбен бөлісу: |