I bob. O’zgaruvchan tok zanjirlari 1 asosiy ta’riflar

KOEFFISIYENTINI OSHIRISH

Toklar rezonansi hodisasi induk­tivligi vasig’imi bor elementlar paral­lel ulanganida kuzatiladi. Agar qarshiligiZ_kbo’lgang’altak bilan sig’imi Sbo’lgan kondensator parallel ulansa, u holda g’altakni parallel ekvivalent sxema bilan almashtirib, ikkita reak­tiv tarmoqli (b_L va b_s)hamda bitta aktiv tarmoqli umumiy almashinish sxemasini hosil qilamiz (72 rasm).




72 rasm.G’altak bilan kondensatorni

parallel ulashning ekvivalent sxemasi

Bunday parallel ulangan elementlar uchun Om qonuniga muvofis zanjirdagi umumiy tok quyidagicha bo’ladi:

I = U g²+(b_c­–b_L)²

Toklar rezonansi induktiv va sig’imo’tkazuvchanliklar teng bo’lganda vujud­ga keladi: b_L — b_c Rezonans vaqtida zanjirdagi umumiy tok I = Ug va cosφ = 1. fazajihatdanqarama-qarshi bo’lgan induktiv va sig’imtoklari kattaligi jihatdan teng bo’ladi va ener­giya manbaiga nisbatan bir-birini kompensasiyalaydi, bu esa shunday hodisaki toklar rezonansi deb atash uchun asos bo’ladi.

Sig’imtoki zanjir tuguniga yo’nalganda induktiv tok shu tugundan yo’nalgan bo’ladi — kondenqatorning zaryadsizlanishiga induktiv g’altakda tokning ko’payishi va magnit maydon vujudga kelishi muvofiq keladi va aksincha tok kamayganida kondensator zaryadlanadi. Energiya kondenqatorning elektr maydonidan induktiv g’altakning magnit maydoniga o’tadi, chorak davrdan keyin esa bu energiya yana elektr maydonga qaytadi. Reaktiv tok induktiv g’altak bilan kondensator hosilqilgan halqada tutadi, tebranish konturini o’zgaruvchan tok manbai bilan ulaydigan simlar vamanbaning uzi reaktiv tokdan xalos bo’ladi.

Ideal toklar rezonansida konturda isroflar bo’lmaydi va uning aktiv o’tkazuvchanligi g = 0, lekin b_c — b_L = O bo’lgani uchun zanjirning tuliqo’tkazuvchanligi u = 0 va to’lqinqarshiligi z = oo. Demak, aktiv isroflar kam bo’lganda zanjirning toklar rezonansi sharotiga yaqinlashishi zanjirning uzilish effektini beradi.

A gar toklar rezonansiga b_L = _ssozlangan zanjirda ikkala reaktiv o’tkazuvchanlik bir xil pmarta oshirilsa, ya’ni ular b'_L = nb_L va b'_c = nb_c orqali almashtirilsa, u holda ikkala tok hamp marta ko’payadi. Lekin bunda energiya manbaidan berilayotgan umumiy tok I uzgarmaydi, chunki I = Ug. Bundan ke lib chisadigan xulosa shuki, induktiv vasig’imtarmoqlaridagi toklarni cheklanmagan muxorda oshirish mumkin, bunda73 rasm. Toklar rezonans zanjirining chastota xarakteristikasi

energiya manbaining toki uzgar maydi. Lekin reaktiv tokning fizik iste’molchilari — kondensatorlar va in­duktiv g’altaklar albatta ma’lum aktiv O’tkazuvchanlikka ega, bu ayniqsa g’altaklarda sezilarli. Shu sababli reak­tiv O’tkazuvchanlikni oshirish maqsadida qo’shimcha kondensatorlar vag’altaklarni parallel ulash aktiv o’tkazuvchanlik g ni va, binobarin, energiya manbaidan kelayotgan umumiy tok I ni ham oshiradi.

Kuchlanishlar rezonansidagi kabi toklar rezonansi ham energiya manbaining chastotasi uzgarganida yoki L yoxud S uzgarganida vujudga kelishi mumkin.73rasmda toklar rezonansi vujudga kelishi mumkin bo’lgan zanjirning chas­tota xarakteristikasi berilgan.Bu yer da g’altak tokining fasat bir qismi xisoblangan toklarning aktiv tashkil etuvchisi U_a chastotaga borliqbo’lmaydi.Tokning induktiv tashkil etuvchisi chas­totaga teskari proporsional bo’ladi, shu sababli chastota ko’payishi bilan g’altak toki kamayadi.Sig’im toki Is = UωS chastotaga proporsional ravishda chiziqli ortadi. Is(ω) va I_L(ω) xarak­teristikalarning kesishish nuqtasi tok­lar rezonansi boshlanganini taqriban (I_a ning ta’siri tufayli) aniqlaydi. Abssissalar uvidan umumiy tok I ning minium nuqtasigacha bo’lgan masofa chizma masshtabida tokning aktiv tash­kil etuvchisi I_a ni belgilaydi.

Kuchlanishlar rezonansidan farqqilib, toklar rezonansi — elektr usta­novka uchun xavfsiz hodisadir. Bu yerda xech qanday kutilmagan hodisa yuq, chunki katta reaktiv toklar hosilqilish uchun katta quvvatli reaktiv g’altaklar va kondensatorlarning katta batareyalarini ulash kerak.

Toklar rezonansiga yaqin bo’lgan rejimdan sanoat korxonalarida quvvat koefisiyentini oshirish uchun keng foydalaniladi.Odatda bu koeffisiyenti dvigatellarning magnitlovchi toklari kamaytiradi.Dvigatellarda aylantiruvchi moment hosilqilish uchun o’zgaruvchanmagnit maydonning chulg’am tok­lari bilan o’zaro ta’siridan foydalaniladi.Bu maydonni vujudga keltirish uchun o’zgaruvchanmagnitlovchi tok zarur— bu reaktiv induktiv tok bo’ladi.cosωqiymatining kichikligi quyidagilarga sabab bo’ladi: birinchddan, generatorlar, uzatish liniyalari va transformator­larning quvvatidan chala foydalaniladi; ikkinchidan, elektr energiyasini uzatish da foydasiz qo’shimchaisroflar bo’ladi. Energiya uzatishda liniya simlaridagi isroflarbinobarin, ya’ni isroflar tokning aktiv tashkil etuvchisi I_a ni uzatishdagi zaruriy isroflar bilan tokning reaktiv tashkil etuvchisi I_r ni uzatishdagi foy­dasiz isroflardan tarkib topadi.

Lekin dvigatellarga kondensator­lar batareyalarini parallel ulash yo’li bilan uzatuvchi kurilmalar va genera­tor induktiv tokdan bushatiladi, shu sababli agar toklar rezonansi rejim paydo bo’lsa, u xolda reaktiv tokning hammasi kondensator bilan induktiv g’altaklardan (chulg’amlardan) hosilbo’lganhalqada tutashadi. Bunda qo’shimchaisroflar I ²_p r_l yuqoladi, uzatuvchi qu rilmalar bilan generatorni esa tegishlicha qo’shimcha aktiv tok bilan yuklash va qo’shimcha aktiv quvvat berish mum­kin.

Bunday to’liq bo’shatishni amalga oshirish uchun induktiv quvvat Q= UI_Hsinφ ga teng sig’imquvvat Q = U²ωC zarur, bunda I_n — yuklovchiqurilmaning umumiy toki (kompensasiyaga qadar).

Lekin ko’phollarda to’liq kompensasiyalashga hojat bo’lmaydi, chunki cos ω>0,95 da tokning reaktiv tashkil etuvchisi nisbatan shu qadar kichik bo’ladiki, umumiy tok

bo’lgani sababli uning amaliy ahamiyati kolmaydi.

Tokning bu nisbatan kichik tashkil etuvchisini kompensasiyalash uchun kon densatorlarning sig’imini ancha oshirish lozim, bu esa iqtisodiyjihatdan no maqbuldir.
O’ZGARUVCHAN TOK ZANJIRLARINI ANALIZ

QILISHNING KOMPLEKS METODI

O’zgaruvchan tok zanjirlarini vektor diagrammalar tuzish vao’zgaruvchan tok qarshiliklarini O’tkazuvchanlikka hamda teskari aylantirish yo’li bilan hisob lash (O’tkazuvchanliklar metoda) murakkab zanjirlar uchun juda ko’p mehnattalab qiladigan ishdir. Agar kompleks tok va kuchlanishlar ishlatilsa bu hisoblashlar ancha soddalashadi. Shu jumladan, o’zgaruvchan tok zanjirlarini hisoblash uchun Kirxgof qonunlarini hamda o’zgarmas tok murakkab zanjir­larini hisoblashning barcha metodlarini tatbiq etishga imkon beradi.

Misol tariqasida elementlari aralash ulangan zanjirni (74rasm) hisoblashni ko’rib chiqamiz. Zanjirning kirish qismlaridagi kuchlanish Uva uning barcha aktiv hamda reaktiv qarshiliklarini ma’lum kattaliklar deb hisoblaymiz.

Kompleks metod zanjirning umumiy tuliqqarshiligi Z ni o’zgarmas tokning elementlari aralash ulangan zanjirining umumiy qarshiligi formulasiga (r_g + r_p) uxshash formula bilan ifodalashga imkon beradi, ya’ni umumiy qarshilik tarmoqlanmagan qismining .qarshiligi Z_x bilan tarmoqlangan qism qarshiligi Z_p ning yig’indisi sifatida qaraladi; bun­da to’liqqarshiliklar — kompleks kat­taliklar ekanligi e’tiborga olinadi.

Barcha zanjirning umumiy to’liqqarshiligi quyidagicha bo’ladi:

Z = Z₁+ Z_p,

ya’ni u ma’lum kattali klar ( orqali ifodalangan. Kirish qismalaridagi kuchlanishU ni qaqiqiy us bo’yicha yunaltiramiz, ya’ni uni haqiqiy kattalik deb hisoblalaymiz: U — U. Umumiy tok I1=U/Z. Zanjirning tarmoqlanmagan qismida kuchlanishning pasayishi I₁ Z _m tarmoqlangan qismiqagi kuchlanish esa U_t=I₁ Z _mbo’ladi, shunga ko’raikkita tarmoqdagi toklar: I₃ — U_T/Z₂; I₃=U_m/Z_a.