Изменяться мгновенно

Сопоставление изменения входного напряжения ДСЛ с изменением напряжения на выходе ДС/2 показывает, что ДС/2<С <С Д С/1, т. е. при отклонении напряжения в сети от номинальной величины напряжение на нагрузке изменяется значительно меньше.

[г 2, зависящее от степени магнитного насыщения стали, и увеличивается с глубиной (см. гл. 2). Таким образом зависимости р2 — f (х) и и.2 = ср (х) имеют взаимно противоположный характер ( 3-1). Ниже будет показано, что если для любой точки среды с переменными р и \i соблюдается равенство PJ.I =- const, то внешне такая среда ведет себя так же, как имеющая р и \л, постоянные по всему сечению и равные значениям их на поверхности этой среды [21]. В реальных условиях постоянство произведения ри. не соблюдается, так как и. изменяется значительно сильнее, чем р, однако наличие первого слоя уменьшает погрешность от принятого допущения.

Сравнение механических характеристик, изображенных на 7.5, показывает, что при изменении момента сопротивления на валу двигателя параллельного возбуждения со значения Mi до М2 скорость двигателя меняется незначительно. Такая характеристика называется жесткой. У двигателя с последовательным возбуждением при таком же изменении нагрузки на валу (от MI до Mi) скорость изменяется значительно — примерно в 1,5 раза. Такую характеристику называют мягкой.

Соотношения МДС независимой и последовательной обмоток различны для двигателей разных серий. Наиболее у потребительным, является соотношение, которое при номинальном токе дает равенство МДС обеих обмоток возбуждения. Скорость двигателя смешанного возбуждения при малых нагрузках изменяется значительно, а затем при увеличении нагрузки медленно уменьшается почти по прямой, как у двигателя независимого возбуждения. Происходит это вследствие того,

магнитный момент М=»смФт/2С08ф2 при этих условиях также изменяется значительно медленнее и в начале разгона имеет даже большую величину, чем без реактора. На 5.6,6 в качестве примера показаны механические характеристики и кривые изменения тока /j для трех случаев: при включении в цепь ротора пускового реостата и реактора (кривые 3 и 4), одного реактора (кривые 1 и 5) и при замкнутой накоротко обмотке ротора (кривые 2 и 6). Как видно из этих кривых, в данном случае можно осуществить двухступенчатый пуск двигателя с отключением реостата при разгоне ротора до частоты вращения, соответствующей точке А.

Как следует из формулы (4.17), 50%-ное разрядное напряжение относительно земли при противоположной полярности напряжений Ul и U а уменьшается при увеличении U2. Однако из-за малости величины а12/а22 « 0,1ч-0,2 напряжение U0,s i изменяется значительно меньше, чем (У2 (2, см. 4.5). Поэтому разрядное напряжение между электродами t/o,5 1_2 существенно увеличивается при увеличении Uz (/, 4.15). Это свойство междуфазовой изоляции (рост разрядного напряжения при увеличении напряжения противоположной полярности

С изменением .нагрузки (частоты вращения) двигателя при симметричном питании и конденсаторном сдвиге фаз особенно сильно отличаются по значению токи обмотки В, последовательно с которой включается конденсатор. Объясняется это тем, что напряжение &в*, приходящееся непосредственно на обмотку В, при симметричном питании остается неизменным для любого скольжения, а у конденсаторного двигателя изменяется значительно: оно равно постоянному значению напряжения сети ?\ минус падение напряжения на конденсаторе, а у двигателя, включаемого по схеме, приведенной на 5.23, еще и минус падение напряжения на дополнительном сопротивлении: &в* = &\—/в(#ДОб—jxc). Напряжение &в* в конденсаторном двигателе во многих режимах значительно превосходит напряжение двигателя при симметричном питании.

Таким образом, зависимости р2 = / (х) и щ = / М имеют противоположный друг другу характер ( 4-1). Ниже будет показано, что если для любой точки среды с переменными р и [г соблюдается равенство рц, = const, то с внешней стороны такая среда ведет себя так же, как имеющая р и \л постоянными по всему сечению и равными их значениям на поверхности этой среды [22]. В реальных условиях постоянство произведения PJA не соблюдается, так как ^ изменяется значительно сильнее, чем р, однако для приближенного рассмотрения мы будем считать, что это условие соблюдается. Наличие первого слоя ослабит ошибку от принятого допущения.

С изменением .нагрузки (частоты вращения) двигателя при симметричном питании и конденсаторном сдвиге фаз особенно сильно отличаются по значению токи обмотки В, последовательно с которой включается конденсатор. Объясняется это тем, что напряжение &в*, приходящееся непосредственно на обмотку В, при симметричном питании остается неизменным для любого скольжения, а у конденсаторного двигателя изменяется значительно: оно равно постоянному значению напряжения сети fj\ минус падение напряжения на конденсаторе, а у двигателя, включаемого по схеме, приведенной на 5.23, еще и минус падение напряжения Ни дополнительном сопротивлении: f7B*=z?i—/в('#Доб—/*с). Напряжение I'IB* в конденсаторном двигателе во многих режимах значительно превосходит напряжение двигателя при симметричном питании.

Однако основными параметрами, определяющими производительность газопровода и энергетические характеристики газотурбинного привода ГПА, являются давление и температура атмосферного воздуха. Изменение давления в годовом цикле эксплуатации незначительно и его влияние несущественно. В регионе Западной Сибири с резко континентальным климатом (см. табл. 1) температура наружного воздуха даже в пределах суток изменяется значительно. Изменение температуры на входе в осевой компрессор влияет на плотность воздуха и массовый расход через газовоздушный тракт турбины. Это объясняется тем, что современные ГТУ, находящиеся в эксплуатации на магистральном газопроводе, имеют постоянные проходные сечения проточной части. Известно, что изменение температуры наружного воздуха на изменении эффективной мощности ГТУ сказывается значительно больше, чем изменение температуры продуктов сгорания [12]. При температуре наружного воздуха выше расчетной (288 К для отечественных ГТУ) для обеспечения номинальной мощности необходимо увеличивать температуру продуктов сгорания; если она равна паспортной, происходит уменьшение мощности, развивае-

- к изменению скорости АД (скорость АД пропорциональна квадрату напряжения и поэтому изменяется значительно даже при небольших отклонениях напряжения).

В электрических цепях, содержащих в общем случае рези-стивный, индуктивный и емкостный элементы, переходный процесс возникает при включении, выключении и изменении параметров цепи. Такие действия в общем случае называют коммутацией электрической цепи или просто коммутацией. После коммутации изменяется энергия индуктивного WL=I2L/2 и емкостного Wc--CU2/2 элементов. Поскольку энергия мгновенно изменяться не мож:ет, следовательно, не может изменяться мгновенно ток в индуктивности и напряжение на емкости. Из этого вытекают два важных положения (их называют законами коммутации), без знания которых невозможно рассчитывать и анализировать переходные процессы в электрических цепях.

Обычное для электрических цепей с ключами допущение о мгновенности коммутаций (переключений) может привести к значительным трудностям при расчетах. Последние возникают в том случае, когда после коммутации создаются новые разрезы, состоящие из одних индуктивных элементов или индуктивных элементов и источников тока, или новые контуры, образованные из одних емкостных элементов или емкостных элементов и источников ЭДС. Для обеспечения выполнения законов Кирхгофа в подобных разрезах и контурах в моменты их образования токи через индуктивные элементы и напряжения на емкостных элементах должны изменяться мгновенно (скачком). При этом возникают трудности определения новых значений токов через индуктивные элементы и напряжений на емкостных элементах. Но основные трудности связаны с физической трактовкой получаемых результатов, поскольку в этих случаях приходится допускать и мгновенное изменение энергий, запа-

саемая в электрическом поле емкости С, не могуг изменяться мгновенно: энергия может изменяться непрерывно, без скачков, так как в противном случае мощность, равная производной энергии по времени, достигала бы бесконечных значений, что физически невозможно. Именно поэтому, например, в случае размыкания ветви с индуктивной катушкой, в месте размыкания неизбежно возникает искра, в сопротивлении которой расходуется энергия, накопленная в магнитном поле индуктивной катушии. Аналогично, если замкнуть накоротко зажимы конденсатора, который был предварительно заряжен, то запасенная в нем электрическая энергия рассеится в сопротивлении соединяющего провода и между контак-' тами.

Можно теоретически считать, что коммутация цепи производится мгновенно, т. е. на включение, выключение или переключение цепи время не расходуется. Тем не менее переход от исходного режима работы цепи к последующему установившемуся процессу происходит не мгновенно, а в течение некоторого времени. Объясняется это тем, что каждому состоянию цепи соответствует определенный запас энергии электрических и магнитных полей. Переход к новому режиму связан с нарастанием или убыванием энергии этих полей. Энергия WL — Li'i/2, запасаемая в магнитном поле индуктивности L, и энергия шс — Сы2с/2, запасаемая в электрическом поле емкости С, не могут изменяться мгновенно: энергия может изменяться непрерывно, без скачков, так как в противном случае мощность, равная производной энергии по времени, достигала бы бесконечных значений, что физически невозможно. Именно поэтому, например, в случае размыкания ветви с индуктивной катушкой в месте размыкания неизбежно возникает искра, в сопротивлении которой расходуется энергия, накопленная в магнитном поле индуктивной катушки. Аналогично если замкнуть накоротко выводы конденсатора, который был предварительно заряжен, то запасенная в нем электрическая энергия рассеется в сопротивлении соединяющего провода и между контактами.

оказалась бы равной бесконечности, а источников с бесконечной мощностью в природе не существует. .^/В электрических цепях, содержащих в общем случае рези-стивный, индуктивный и емкостный элементы, переходный процесс возникает при включении, выключении и изменении параметров цепи. Такие действия в общем случае называют коммутацией электрической цепи или просто коммутацией. После коммутации изменяется энергия индуктивного WL=I2L/2 и емкостного Wc = CU2/2 элементов. Поскольку энергия мгновенно изменяться не может, следовательно, не может изменяться мгновенно ток в индуктивности и напряжение на емкости. Из этого вытекают два важных положения (их называют законами коммутации), без знания которых невозможно рассчитывать и анализировать переходные процессы в электрических цепях.

Напомним, что в электрической цепи может иметь место стационарный режим, при котором напряжения и токи постоянны во времени. При этом в реактивных элементах цепи (емкостях и индуктивностях) имеется определенный запас электрической энергии. Переход из одного стационарного состояния в другое при изменении питающих напряжений или нагрузки называют переходным процессом. При переходном процессе осуществляется перераспределение энергии, поэтому он не может происходить мгновенно, так как запас энергии не изменяется скачком. Последнее вытекает из того простого соображения, что при мгновенном (At = 0) изменении энергии ДИ^в цепи потреблялась бы бесконечно большая мощность Р, так как Р = AW/At = AW/O = оо. Поэтому напряжение на конденсаторе и ток в катушке индуктивности, которыми определяется их энергия, не могут изменяться мгновенно.

то ток в индуктивности и напряжение на емкости не могут изменяться мгновенно. Однако в электрической цепи с индуктивными и емкостными элементами возможны скачки напряжений на индуктивностях и токов на емкостях.

изменяться мгновенно; для мгновенного же изменения тока через конденсатор никаких ограничений нет.

а таких источников не существует. Поскольку энергия мгновенно изменяться не может, следовательно, не может изменяться мгновенно обусловливающий ее ток в индуктивности и напряжение на емкости:

4. Вариант а: появление бесконечного импульса тока возможно, так как при условии постоянства напряжения на зажимах источника ЭДС напряжение на конденсаторах должно измениться скачком. Вариант б: в силу того, что напряжение на резисторе может изменяться мгновенно при конечном токе, напряжения на конденсаторах сохраняют при коммутации свои значения и бесконечных импульсов не возникает. Вариант в: напряжение на зажимах источника тока может изменяться мгновенно, в связи с чем ответ на вопрос будет таким же, как и для варианта б.

6. Выходное напряжение может изменяться мгновенно (бесконечная скорость нарастания).