Nesinusinės srovės elektros grandinės

Nesinusinės srovės ir jų skilimas

Nesinusinės srovės elektros grandinėje gali atsirasti dėl dviejų priežasčių:

1. pati elektros grandinė yra tiesinė, tačiau grandinę veikia ne sinusinė įtampa,

2. grandinę veikianti įtampa yra sinusinė, tačiau elektros grandinėje yra netiesinių elementų.

Gali būti abi priežastys. Šiame skyriuje aptariamos tik pirmojo punkto grandinės. Šiuo atveju nesinusinės įtampos laikomos periodinėmis.

Periodinių impulsų generatoriai naudojami įvairiuose radijo inžinerijos, automatikos, telemechanikos įrenginiuose. Impulsų forma gali būti įvairi: pjautinė, laiptuota, stačiakampė (1 pav.).

1 pav. Impulsų formos

Reiškinius, vykstančius tiesinėje elektros grandinėje esant periodinei, bet ne sinusoidinei įtampai, lengviausia ištirti, jei įtampos kreivė išplečiama trigonometrine Furjė serija:

Pirmasis serijos A0 narys vadinamas pastovia komponente arba nuline harmonika, antrasis serijos narys

— pagrindinė arba pirmoji harmonika ir visi kiti formos nariai

kai k> 1 vadinamos aukštesnėmis harmonikomis.

Jei išraiškoje (3.1) atidarome sumos sinusą, galime pereiti prie kitos eilutės rašymo formos:

Jei funkcija yra simetriška abscisių ašies atžvilgiu, tai serijoje nėra pastovaus komponento. Jei funkcija yra simetriška ordinačių ašies atžvilgiu, tai serijoje nėra sinusų. Funkcija yra simetriška kilmei ir joje nėra kosinusų.

Kai kurie serijos išplėtimo pavyzdžiai pateikti lentelėje. 1 ir juos taip pat galima rasti informacinėje literatūroje.

1 lentelė. Furjė serijos išplėtimas

Nesinusinių srovių grandinių skaičiavimas

Grandinė apskaičiuojama kiekvienai harmonikai pagal modelį. Grandinė skaičiuojama tiek kartų, kiek grandinėje veikiančioje įtampoje yra harmonikų. Šiuo atveju būtina atsižvelgti į keletą savybių.

Reikia pažymėti, kad indukcinio elemento varža didėja didėjant harmoniniam skaičiui

o talpinis elementas, priešingai, sumažėja:

Taip pat reikia atsižvelgti į tai, kad nuolatinė srovės dedamoji nepraeina per kondensatorių, o induktyvumas nėra atsparumas jam.

Be to, nereikėtų pamiršti galimų rezonansinių reiškinių ne tik ties pamatine, bet ir prie aukštesniųjų harmonikų.

Vektorinės diagramos galima braižyti kiekvienai harmonikai atskirai.

Pagal superpozicijos principą kiekvienos šakos srovė gali būti sudaryta iš atskirų terminų sumos (nulinės, pagrindinės ir aukštesnės harmonikos):

Bendros šakos srovės efektinę vertę galima nustatyti pagal vidutinę atskirų harmoninių srovių vertę:

Nesinusinės srovės aktyvioji galia lygi atskirų harmonikų aktyviųjų galių sumai:

Žemiau pateikiamas bendras ne sinusinės srovės grandinių skaičiavimo pavyzdys. Visos srovės, įtampos, varžos turės du indeksus: pirmasis skaitmuo reiškia šakos numerį, o antrasis – harmoninį skaičių. Įėjimo įtampa:

• Nuolatinis komponentas

2 pav. Elektros schema

• Pagrindinė harmonija:

• Trečioji harmonika:

Taip pat skaitykite: Dažniausios AC į nuolatinės srovės ištaisymo schemos