5-variant Tarmoqlanmagan elektr zanjiri

4.Zanjirdagi o’zgarmas to’k quvvati

1. 
   Zanjirdagi o’zgarmas tok quvvati
   

Birinchidan, AC davrlarini qo'llash sohasi nima ekanligini bilib olaylik. Va maydon juda keng! O'zingiz uchun qarang – barcha maishiy elektron qurilmalar, kompyuterlar, televizorlar va boshqalar o'zgaruvchan oqim iste'molchilari bo'lib, bizning uyimizdagi barcha rozetkalar o'zgaruvchan oqim bilan ishlaydi.
Nima uchun bu maqsadlar uchun to'g'ridan-to'g'ri oqim ishlatilmaydi? Bu savolga bir vaqtning o'zida bir nechta javob berilishi mumkin. Birinchidan, bir xil qiymatdagi AC kuchlanishini doimiy oqim bilan o'xshash "makkorlik" ni ishlab chiqarishdan ko'ra, boshqa qiymatning kuchlanishiga aylantirish ancha oson. Ushbu o'zgarishlar transformatorlar yordamida amalga oshiriladi, biz, albatta, bizning kursimiz doirasida gaplashamiz.
Nima uchun AC kuchlanishini o'zgartirish kerak? Shu bilan birga, hamma narsa oddiy va mantiqiy. Misol uchun, elektr stantsiyasidan signal uzatish holatini alohida uyga ko'rib chiqaylik.

Ko'rib turganingizdek, elektr stansiyasidan yuqori voltli o'zgaruvchan kuchlanish "chiqadi", keyin u past voltli (masalan, 220V) aylanadi va keyin past kuchlanishli uzatish liniyalari orqali o'z maqsadiga erishadi – ya'ni iste'molchilar. Savol tug'iladi – bunday qiyinchiliklar nima? Keling, buni ko'rib chiqaylik…

Elektr stansiyasining vazifasi katta signalni ishlab chiqarish va uzatishdir(!) quvvat (chunki iste'molchilar ko'p). Quvvat miqdori oqim qiymati va kuchlanish qiymatiga to'g'ridan-to'g'ri proportsional bo'lgani uchun, kerakli kuchga erishish uchun mos ravishda oqim yoki signal kuchlanishini oshirish kerak. Simlar orqali oqib turgan oqimning qiymatini oshirish juda muammoli, chunki oqim qanchalik katta bo'lsa, simning tasavvurlar maydoni qanchalik katta bo'lishi kerak. Buning sababi shundaki, o'tkazgichning kesimi qanchalik kichik bo'lsa, uning qarshiligi qanchalik katta bo'lsa (qarshilik haqidagi maqoladan formulani eslaymiz). Qarshilik qanchalik katta bo'lsa, sim qanchalik qizib ketadi va shunga ko'ra, ertami-kechmi u yonadi.
Shunday qilib, katta hajmdagi oqimlardan foydalanish maqsadga muvofiq emas va iqtisodiy jihatdan foydasiz ("qalin" simlar kerak). Shuning uchun biz mantiqiy ravishda signalni katta voltaj qiymati bilan uzatish kerak degan xulosaga keldik. Va uylarda biz past kuchlanishli AC davrlarini talab qiladigan bo'lsak, darhol kuchlanish konvertatsiyasi muqarrar ravishda aniq bo'ladi 🙂 va bundan keyin biz yuqorida aytib o'tganimizdek, o'zgaruvchan oqimning doimiy oqimdan ustunligini (bu maqsadlar uchun) anglatadi-AC kuchlanishini to'g'ridan-to'g'ri oqimdan ko'ra osonroq tartibga aylantirish.
Xo'sh, ACning yana bir muhim afzalligi-uni olish osonroq. Va biz bu mavzuga kirganimizdan so'ng, keling, AC generatorining misolini ko'rib chiqaylik… AC generatori.

Shunday qilib, generator-mexanik energiyani AC energiyasiga aylantirish vazifasi bo'lgan elektr qurilma. Keling, bir misolni ko'rib chiqaylik:

Rasmda biz AC generatorining klassik misolini ko'rib turibmiz. Keling, u qanday ishlashini va oqim qaerdan paydo bo'lishini tushunaylik!

Lekin birinchi navbatda asosiy tugunlar haqida bir necha so'z. Jeneratör magnit maydonni yaratadigan doimiy magnit (induktor) ni o'z ichiga oladi. Elektromagnit ham ishlatilishi mumkin. Aylanadigan ramka langar deb ataladi. Bunday holda, jeneratör Anchor faqat bitta sariq / ramkaga ega. Bu muqobil oqim zanjiri, ya'ni muqobil oqim undan chiqariladi.
AC generatorining ishlash printsipiga o'ting.
Magnit induktsiya vektori b shaklida tasvirlangan maydon hosil qiladi. S maydoni bilan supero'tkazuvchi ramka burchak tezlik bilan o'z o'qi atrofida bir tekis aylanadi. ramka aylanayotganligi sababli, ramka tekisligiga normal burchak va magnit maydon doimo o'zgarib turadi. Uni hisoblash uchun formulani yozamiz:

Ushbu rasmda ikkita signal (qizil va ko'k) ko'rsatilgan. Ular faqat bitta parametr bilan farq qiladi – ya'ni dastlabki bosqich. Dastlabki bosqich vaqtning dastlabki nuqtasida, ya'ni t = 0 da signal fazasidir. Jeneratörni muhokama qilishda \alpha_0a qiymatini qabul qildik

0 nolga teng, shuning uchun bu dastlabki bosqichdir. Ushbu grafikalar uchun tenglamalar quyidagicha:

Ko'k grafik i(t)=Im​sin(wt)

Qizil grafik  i(t) = I_msin(wt + \beta)i(t)=Im​sin(wt+β)
Ikkinchi formula uchun(wt + \beta) (wt+b) AC faza va \beta – boshlang'ich faza. Ko'pincha hisob-kitoblarni soddalashtirish uchun dastlabki bosqich nolga teng.
I(t)i(t) qiymati har qanday vaqtda darhol AC qiymati deb ataladi. Umuman olganda, bu atamalar har qanday Harmonik signallar uchun amal qiladi, lekin biz o'zgaruvchan tokni muhokama qilsak, biz ushbu terminga rioya qilamiz s sin(x)sin(x) funktsiyasining maksimal qiymati 1ga teng, shuning uchun bizning holatimizdagi maksimal oqim qiymati i_mi

m

​

- amplituda qiymati.
Quyidagi signal parametri ww ning o'zgaruvchan chastotali chastotasidir - bu o'z navbatida quyidagicha aniqlanadi:

w=2πf

de ff-AC chastotasi. Odatiy tarmoqlar uchun 220 v chastotasi 50 Hz ga teng (bu 50 signal davri 1 soniyada joylashganligini anglatadi). Va signal davri teng:

T=f1​
Davr uchun o'rtacha oqim quyidagicha hisoblanishi mumkin:

Icp​=T1​∫0T​i(t)dt

Ushbu formula barcha lahzali AC qiymatlarini yig'ishdan boshqa narsa emas. Va davr uchun sinusning o'rtacha qiymati 0:

Icp​=0