Синусоида напряжения

величин одной частоты разность их фазовых углов, равную разности начальных фаз, называют углом сдвига фаз. Угол сдвига фаз одноименных синусоидальных функций (э. д. с., напряжений, токов) обозначают буквой». Угол сдвига фаз между синусоидами напряжения и тока элемента обозначают буквой ср. Для синусоид э.д. с. ег и ez, графики которых изображены на 4.3, угол сдвига фаз

В цепях со сталью возникают несинусоидальные напряжения и токи (см. § 4-3). В ряде случаев такие напряжения и токи удобно заменять эквивалентными синусоидами (см, ч. 1. § 13-8). Амплитуда эквивалентной синусоиды равна действующему значению соответствующей несинусоидальной величины, умноженному на 1/2, а сдвиг фаз между эквивалентными синусоидами напряжения и тока определяется во формуле

В отличие от линейной электрической цепи, в которой изменение величины приложенного напряжения (или тока при питании от источника тока) не вызывает явления резонанса, в нелинейной цепи с ферромагнитным элементом возможны изменения знака угла сдвига фаз между основными гармониками напряжения и тока при изменении напряжения (или тока) источника питания. При анализе явления феррорезонанса в целях упрощения пользуются эквивалентными синусоидами напряжения и тока в катушке.

В цепях со сталью возникают несинусоидальные напряжения и токи ' (см. § 4-3). В ряде случаев такие напряжения и токи удобно заменять эквивалентными синусоидами (см. ч. 1, § 13-8). Амплитуда эквивалентной синусоиды равна действующему значению соответствующей несинусоидальной величины, умноженному на 1/"2, а сдвиг фаз между эквивалентными синусоидами' напряжения и тока определяется по формуле

между основными гармониками напряжения и тока при изменении напряжения (или тока) источника питания. При анализе явления феррорезонанса в целях упрощения пользуются эквивалентными синусоидами напряжения и тока в катушке.

13-62. Напряжение, ток и магнитный поток заменяются эквивалентными синусоидами, а индуктивность принимается условно нелинейной и зависящей от тока. Предполагается, что в катушке со сталью нет потерь энергии и угол сдвига фаз между эквивалентными синусоидами напряжения и тока катушки равен 90°.

Сдвиг фаз фэк между эквивалентными синусоидами напряжения и тока берут

При приближенных расчетах цепей несинусоидальные напряжения и ток, функции которых при разложении в ряд не имеют постоянных составляющих, заменяют эквивалентными синусоидальными. Замена производится таким образом, чтобы действующие значения синусоидального тока и напряжения были равны действующим значениям несинусоидальных величин, а угол сдвига фаз фэкв между эквивалентными синусоидами напряжения и тока был равным углу Ф = arccos (P/S), где Р и S — соответственно активная и полная мощности несинусоидального тока. Следовательно, угол сдвига фаз фжв между эквивалентными синусоидальными токами и напряжениями выбирается так, чтобы активные мощности эквивалентного синусоидального и несинусоидального токов были равны.

С помощью этой формулы. можно найти фазовый угол между эквивалентными синусоидами напряжения и тока:

Угол сдвига фаз <рэ между эквивалентными синусоидами напряжения и тока берут таким, чтобы активная мощность эквивалентного синусоидального тока была равна активной мощности несинусоидального тока, т. е.

Угол фэкв можно рассматривать как угол сдвига фаз между эквивалентными синусоидами напряжения и тока.

Из сопоставления уравнений (5.2) с (5.1) видим, что синусоида тока имеет ту же частоту, что и синусоида напряжения и совпадает с ней по фазе.

Сопоставляя уравнения (5.41) и (5.32), видим, что синусоида напряжения на входе катушки опережает по фазе синусоиду тока на угол сдвига фаз ср/. = ф.

Процесс синхронизации генератора состоит в том, чтобы синусоида напряжения сети в момент включения точно совпадала с синусоидой напряжения синхронного генератора. При обеспечении этого условия подключение синхронного генератора к сети не изменяет электрического состояния системы и не вызывает уравнительных токов якоря, так как в любой момент времени разность мгновенных значений напряжения сети и напряжения генератора оказывается равной нулю ( 15.7,6). В этом случае включение синхронного генератора параллельно с сетью равноценно присоединению еще одного источника к системе параллельно включенных источников в режиме холостого хода.

Если синусоида напряжения сети и синусоида напряжения генератора не совпадают во времени, возникает разность потенциалов и лампы загораются. В процессе синхронизации лампы синхроноскопа периодически заго-

На 3.17 построены синусоида тока в рассматриваемой цепи i -- /,„ sin (о/, синусоида напряжет я на активном сопротивлении иа =-- ir --• /,,,r sin (sit, синусоида напряжения на индуктивности di , г . ' , , я.'

н синусоида напряжения на емкости

Выражение (9.11) справедливо только для идеализированного трансформатора. Это важное свойство идеализированного трансформатора состоит в том, что трансформатор повышает или понижает первичное напряжение иг в k раз без изменения его формы. В случае, если напряжение ых синусоидально, то напряжение и3 тоже синусоидально. При этом амплитуды синусоид различны, но синусоида напряжения «2 Для идеализированного трансформатора совпадает по
Сопоставляя уравнения (7.42) и (7.32), видим, что синусоида напряжения на входе катушки опережает по фазе ее синусоиду тока на угол сдвига фаз ф.

Процесс синхронизации генератора состоит в том, чтобы синусоида напряжения сети в момент включения точно совпадала с синусоидой напряжения синхронного генератора. При обеспечении этого условия подключение синхронного генератора к сети не изменяет электрического состояния системы и не вызывает уравнительных токов якоря, так как в любой момент времени разность мгновенных значений напряжения сети и напряжения генератора оказывается равной нулю ( 15.7, б). В этом случае включение синхронного генератора параллельно с сетью равноценно присоединению еще одного источника к системе параллельно включенных источников в режиме холостого хода.

Если синусоида напряжения сети и синусоида напряжения генератора не совпадают во времени, возникает разность потенциалов и лампы загораются. В процессе синхронизации лампы синхроноскопа периодически загораются и гаснут. Чем меньше

Процесс синхронизации генератора состоит в том, чтобы синусоида напряжения сети в момент включения точно совпадала с синусоидой напряжения синхронного генератора. При обеспечении этого условия подключение синхронного генератора к сети не изменяет электрического состояния системы и не вызывает уравнительных токов якоря, так как в любой момент времени разность мгновенных значений напряжения сети и напряжения генератора оказывается равной нулю ( 9.61, б). В этом случае включение синхронного генератора параллельно с сетью равноценно присоединению еще одного источника к системе параллельно включенных источников в режиме холостого хода.

Если синусоида напряжения сети и синусоида напряжения генератора не совпадают во времени, возникает разность потенциалов и лампы загораются. В процессе синхронизации лампы синхроноскопа периодически загораются и гаснут. Чем меньше разница в частотах, тем медленнее происходит колебание света ламп синхроноскопа. С приближением момента совпадения частот промежутки между вспышками ламп увеличиваются и при достаточно большом промежутке времени между вспышками в момент, когда лампы гаснут, производится включение синхронного генератора в сеть выключателем В^. Полной синхронизации машины обычно трудно достигнуть, поэтому в момент включения в сеть вследствие некоторой неточности синхронизации в обмотках якоря все же проявляются относительно небольшие уравнительные токи. Они создают вращающееся магнитное поле якоря, которое, взаимодействуя с вращающимся магнитным полем полюсов ротора, обеспечивает точную синхронизацию. Таким образом, с помощью синхроноскопа СН осуществляется контроль точного совпадения частоты и фазы напряжения сети и генератора, причем равенство частоты и фаз напряжений в процессе синхронизации достигается под регулировкой частоты вращения вспомогательного двигателя ДП. В производственных условиях ввиду сложности процесса синхронизации этот процесс выполняют автоматически с применением соответствующей аппаратуры.