Феррорезонансные явления в нелинейных цепях переменного тока
электрических цепях, содержащих катушки с ферромагнитными сердечниками
к конденсаторы, наблюдаются особые явления, связанные с нелинейными свойствами этих цепей, и называемые феррорезонансными явлениями или феррорезонансами.
Различают феррорезонанс в последовательной цепи (феррорезонанс напряжений)
к феррорезонанс в параллельной цепи (феррорезонанс токов).
Явление феррорезонанса при последовательном соединении катушки с ферромагнитным сердечником и конденсатора
Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из последовательного соединения индуктивной катушки с ферромагнитным сердечником и конденсатора с ёмкостью C (рисунок 9.6, а).
а) б)
Рисунок 9.6 – Последовательная цепь с нелинейной индуктивной катушкой и конденсатором (а)
и соответствующие вольт-амперные характеристики (б)
Предположим, что в цепи отсутствуют потери, и заменим несинусоидальные кривые тока и напряжения эквивалентными синусоидами, выбрав их равными первым гармоникам действительных кривых, иными словами, пренебрежем наличием высших гармоник.
8) таком случае напряжение U L на зажимах катушки и напряжение U C на зажимах конденсатора по фазе прямо противоположны друг другу, а напряжение U на зажимах цепи равно абсолютному значению их разности: U = U L −U C .
|
|
|
Представляя напряжения U L и U C в виде функций тока I , причем U L = U L (I ) изобразится нелинейной вольт-амперной характеристикой катушки, а U C = (1 
ω C)I — прямой , проходящей через начало координат , получим
|
|
| 1 | |||||
| U ( I )= | U L ( I )− | I | . | (9.25) | |||
| ω C | |||||||
222
Зависимость U = U ( I ), определяемая из (9.25), является нелинейной ВАХ всей цепи. Графики этих зависимостей приведены на рисунке 9.6, б.
Точка пересечения кривой U L (I ) с прямой U C (I ) (точка « a ») соответствует
резонансу напряжений. Из приведенных на рисунке 9.6, б графиков следует, что в отличие от цепей с постоянными параметрами, резонанса напряжений в рассматриваемой последовательной цепи можно достичь изменением значений приложенного напряжения.Это объясняется тем,что индуктивность катушки сферромагнитным сердечником зависит от значения тока и, следовательно, изменяется при изменении напряжения источника.
Режим работы цепи, содержащей последовательно соединенные нелинейную катушку индуктивности и конденсатор, при котором первая гармоника тока совпадает по фазе с синусоидальным напряжением источника, называется феррорезонансом напряжений.
|
|
|
Из построенной результирующей ВАХ U = U (I ) видно, что при увеличении
напряжения источника U в цепи имеет место скачок тока из точки «1» в точку «3». Аналогично при уменьшении напряжения наблюдается скачок тока из точки «2» в точку «0».
Явление скачкообразного изменения тока при плавном изменении входного напряжения называется триггерным эффектом в последовательной феррорезонансной цепи.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 277; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!