Вопрос №17. Резонанс токов. Компенсация реактивной мощности

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 10 из 22Следующая ⇒

Вопрос №17. Резонанс токов. Компенсация реактивной мощности

РЕЗОНАНС ТОКОВ

Резонанс токов может возникнуть в параллельной цепи (см. рис. 2.17, а), одна из ветвей которой содержит L и r, а другая Си r.

Резонансом токов называется такое состояние цепи, когда общий ток совпадает по фазе с напряжением, реактивная мощность равна нулю и цепь потребляет только активную мощность. На рис. 2.17, г изображена векторная диаграмма цепи рис. 2.17, а при резонансе токов.

Как видно из векторной диаграммы, общий ток цепи совпадает по фазе с напряжением, если реактивные составляющие токов ветвей с индуктивностью и емкостью равны по модулю:

I_1р = I_2р.

Общий реактивный ток цепи, равный разности реактивных токов ветвей, в этом случае равен нулю:

I_1р - I_2р = 0.

Общий ток цепи имеет только активную составляющую, равную сумме активных составляющих токов ветвей:

I_а = I_1а + I_2а .

Выразив реактивные токи через напряжения и реактивные проводимости, получим

Ub_L = Ub_С,

откуда

b_L = b_С.

Итак, при резонансе токов реактивная проводимость ветви с индуктивностью равна реактивной проводимости ветви с емкостью.

Выразив b_L и b_С через сопротивления соответствующей ветви, можно определить резонансную частоту контура:

x_L

=

x_C

=

2πfL

=

1

2πfC

,

r₁²+ x_L²

x₂² + x_C²

r₁² + (2πfL)²

r₂²+ (

)²

2πfC

откуда

f_рез =

√

L/C - r₁²

.

2π√LC

L/C - r₂²

В идеальном случае, когда r₁ = r₂ = 0,

f_рез =

.

2π√LC

При резонансе токов коэффициент мощности равен единице:

cos φ = 1.

Полная мощность равна активной мощности:

S = P.

Реактивная мощность равна нулю: Большинство промышленных потребителей переменного тока имеют активноиндуктивный характер; некоторые из них работают с низким коэффициентом мощности и, следовательно, потребляют значительную реактивную мощность. К таким потребителям относятся асинхронные двигатели, особенно работающие с неполной нагрузкой, установки электрической сварки, высокочастотной закалки и т. д.

Для уменьшения реактивной мощности и повышения коэффициента мощности параллельно потребителю включают батарею конденсаторов.

Реактивная мощность конденсаторной батареи уменьшает общую реактивную мощность установки, так как

Q = Q_L - Q_C ,

и тем самым увеличивает коэффициент мощности.

Повышение коэффициента мощности приводит к уменьшению тока в проводах, соединяющих потребитель с источником энергии, и полной мощности источника.

Q = Q_L - Q_C = 0.

Познавательные статьи:



Техника нижней прямой подачи мяча

Комплекс физических упражнений для развития мышц плечевого пояса

Стандарт Порядок надевания противочумного костюма

Общеразвивающие упражнения без предметов