Реактивные составляющие

3.4.1. Симметричная нагрузка. Нагрузка считается симметричной, когда равны в отдельности активные и реактивные сопротивления всех фаз:

Пусть электрическая цепь схемы 6.1, а имеет смешанное соединение ветвей, активные и реактивные сопротивления которых заданы. Если известно напряжение U на входе цепи и необходимо найти токи и мощности ветвей, то расчет ведут методом эквивалентных сопротивлений. Сначала определяют комплекс эквивалентного сопротивления двух параллельных ветвей Z9KB, а затем комплекс в х о д-ного сопротивления цепи:

Учитывая, что реактивные сопротивления линейно зависят от частоты вращения

На основании уравнения (3.6) можно утверждать, что если в одном is сердечников поток остается постоянным, то и в другом сердечнике, шке если он не насыщен, поток в течение того же интервала времени также будет постоянен. В результате этого реактивные сопротивления эбмоток окажутся практически равными 1улю, все напряжение питания (при пре-1ебрежении активными потерями в рабо-шх обмотках) будет приложено к нагрузке i в ней скачком установится ток

При электрификации карьерного транспорта на однофазном переменном токе расчет тяговой сети выполняют так же, как и при постоянном токе. Однако расчетные формулы значительно меняются из-за того, что, кроме активных сопротивлений цепей прямого и обратного проводов, при переменном токе появляются реактивные сопротивления. Расчет тяговой сети ведут, исходя из условия, что максимально допустимое снижение напряжения на токоприемнике электровоза не должно превышать 30 % номинального.

Цепи с реактивным сопротивлением. Реактивные сопротивления в цепи переменного тока имеют элементы, особым свойством которых является изменение запаса энергии в магнитном или электрическом поле. Такими элементами являются, в частности, ин-

3. Катушка индуктивности и конденсатор (оба элемента без потерь) имеют равные реактивные сопротивления XL = XC» включены в электрическую цепь переменного тока последовательно. Чему равна мощность на этом участке: активная? реактивная?

При ZS>R реактивные напряжения больше активного. Превышение может оказаться значительным, если реактивные сопротивления много больше активного и изоляция катушки или конденсатора может быть пробита.

Трехфазная цепь, в которой активные и реактивные сопротивления составляющих ее фаз одинаковы, называется симметричной.

фазное напряжение в д/3 раз, а линейный пусковой ток — в 3 раза. Но вместе с тем и пусковой момент снижается в 3 раза. Поэтому такой пуск применяют для двигателей относительно небольшой мощности, примерно до 20 кВт. Для снижения напряжения при пуске асинхронных двигателей большей мощности применяют или реактивные сопротивления, или включение через автотрансформатор. В случае использования реактивного сопротивления ( 8.13, а) сначала замыкают выключатель В\ и реактивные сопротивления соединяют последовательно с обмотками статора, на которые приходится напряжение, пониженное на величину /1 Х„. Когда разбег ротора закончен, на обмотки статора подают полное напряжение сети, замкнув выключатель В% (см. 8.13, а).

Особое внимание следует уделить подбору цифровых данных. Например, в рассмотренном задании следует все варианты выбрать так, чтобы сопротивления трех участков при заданной частоте были одного порядка, причем реактивные сопротивления должны быть в несколько раз (3—5) больше активного. Это, во-первых, будет близко к реальным соотношениям в подобных цепях, применяемых в технике, а во-вторых, даст наглядные графики мгновенных значений и векторные диаграммы с соизмеримыми амплитудами. Приходилось видеть задания, выданные неопытными преподавателями, где затухание было настолько велико, что частотная характеристика была практически горизонтальной и резонанс не давал почти никакого эффекта, или, наоборот, настолько мало, что напряжения на индуктивности и емкости оказывались в сотни раз больше напряжения всей цепи и напряжения на активном сопротивлении; все эти величины приходилось наносить на диаграммы в разных масштабах, а тогда терялись наглядность и возможность графической проверки результатов. Очевидно, что эти замечания касаются заданий на любую тему.

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:

При некотором токе возбуждения /в2 > /8 двигатель имеет ЭДС ?02 и ток_/2, совпадающий по фазе с напряжением (<р2 = = 0). Реактивные составляющие тока якоря и потребляемой

§ 5.10. АКТИВНЫЕ И РЕАКТИВНЫЕ СОСТАВЛЯЮЩИЕ ПРОВОДИМОСТИ И ТОКА

реактивные составляющие

Реактивные составляющие токов индуктивной и емкостной ветвей при резонансе токов равны по величине и противоположны по фазе (см. 5.12, б). Следовательно, при резонансе токов любой параллельной цепи ее реактивный индуктивный ток ILp и реактивный емкостный ток /СР взаимно компенсируются. Цепь представляет собой активный двухполюсник, эквивалентная проводимость которого равна сумме активных проводимостей ветвей:

Переменными параметрами электрических цепей могут быть активное сопротивление г, индуктивность L, взаимная индуктивность М, емкость С, а также реактивные составляющие сопротивлений и проводимостей какого-либо элемента цепи.

§ 5.10. Активные и реактивные составляющие проводимости и тока 116 § 5.11. Повышение коэффициента мощности в цепях синусоидального

Выразив в формулах (2.54), (2.55), (2.56), (2.57) и (2.58) полные сопротивления ?^ • &2$ • %н через активные и реактивные составляющие

где /on и 1рп, гп и хп — соответственно активные и реактивные составляющие токов, активные и индуктивные сопротивления на участках.

Реактивные составляющие токов, сдвинутых в одну сторону от общего напряжения, также складываются арифметически:

где /saa, /spa, /raa, /rfa — соответственно активные составляющие токов статора и ротора по осям а и Р; /sap, /spp, /rap, /грр — соответственно реактивные составляющие токов статора и ротора по осям аир.