Kondensatorni qarshilik sifatida ishlatish

kondansatör bir sönümleme qarshilik sifatida

Ma'lumki, AC sig'imga o'rnatilgan kondensator chastotaga qaram bo'lgan qarshilikka ega va reaktiv deb ataladi. Kondensatorni qarshilik sifatida ishlatish   shuningdek, tarmoqning haddan tashqari kuchlanishini o'chirishga imkon beradi va reaktivdagi quvvat yo'qoladi, bu esa sovutish qarshiligi oldidagi kondansatörning katta afzalligi hisoblanadi. Chunki kondansatgichning muqobil oqimining qarshiligini hisoblash navbati bilan va faol qarshilik Rn bilan bir qator bog'liq yukdan va Xc reaktivli kondansatördan iborat elektronning empedansi Z

keyin to'g'ridan-to'g'ri söndürme kapasitörünün kapasitansının hisoblash   juda murakkab. Söndürme qarshilik sifatida ishlatiladigan kondansatörün qiymatini aniqlash uchun, shaklda ko'rsatilgan nomogramm foydalanish osonroq. UF yilda kondansatör imkoniyatlar C chiniqtirish va o'qi sifatida x o'qi uchun 45 ° da o'tkazilgan - - diyagramındaki RN qarshilik Muntazam kuni, ohm sifatida abssissa haqida makr elektron empedanslarını Z ohm sifatida.

Bu nuqtadan Muntazam bir vertikal chiziq parallel kuchi va Z. abssissa diyagramları hisoblangandagina qiymati RN va o'tkazilgan aniqlash RN ilgari om qonuni yoki formula bilan zarur diyagramını foydalanish uchun. So'ngra, bir egilgan o'qi Z. haqida muvofiqlashtirish uchun bir chiziq chizilgan parallel kesib bir nuqta Z oshiriladi yoyi orqali kelib chiqishi nazaridan ahamiyatga izlab. Kesishish nuqtasida abscissa tizmasiga parallel chiziqlar chiziladi. Ushbu chiziq ordinat o'qiga to'g'ri keladigan nuqta söndürme kondansatörünün zarur kapasitansını ko'rsatadi.

u 220 V. AC liniyasi kuchlanish, jumladan mumkin, shunday qilib kapasitörün kapasitansı aniqlash uchun Misol 1. electrosolderers 127 V, 25 Vt bilan ketma-ket ulangan bo'lishi

Biz Rnni topamiz:

bu erda U - lehimlanadigan temirning ishlab chiqarilgan kuchlanishidir, P esa quyma temirning kuchi.

Z ni aniqlash uchun elektronning oqimini bilish kerak:

Keyin Z tengdir:

Qabul qilinadigan dastlabki ma'lumotlardan foydalanib, söndürme kondansatörünün imkoniyatlarini qanday topish mumkinligi nomogramda qalin chiziqlar bilan ko'rsatilgan.

Misol 2. Klassik ko'prikni to'g'rilovchi (2-rasm)   Vout = 18 V va yuklashingiz joriy yilda = 20 mA 127 V. tarmoq kuchlanish tomonidan berilishi kerak, bir chiqish kuchlanishi bilan capacitor C1 ortiqcha kuchlanish o'chira bir doğrultucu bilan ketma-ket ulangan bo'lishi toping.

Yukning qarshiligini aniqlang.

Tajribaning maqsadi:   Kondansatgichning elektr inshootidagi qarshiligining kuchlanishi va voltaj o'zgarishining chastotasiga bog'liqligini ko'rsatish.
Uskunalar :

1-rasm

Talabalar to'g'ridan-to'g'ri oqim kondansatör orqali oqishi mumkin emasligini juda yaxshi bilishadi. (Faqat cheklangan vaqt davomida pallasida doimiy oqim manbai uchun kondansatör ulaganda uning joriy oqimlarini zaryad.) Shuning uchun, tajriba, bir kapasitör o'z ichiga olgan tutashuv joriy muqobil bir oqim bilan boshlash imkonini namoyish kerak. Buni amalga oshirish uchun, elektr o'chirish moslamasini montaj qiling. 1. Capacitor capacitance 18.8 uF   va chiroq bir qatorda bir-biriga bog'langan bo'lsa, chiroqning yoritilishi devredeki oqimning mavjudligini anglatadi. Quvvat, kuchlanish manbasini ulash uchun modul orqali avvalgi tajribalardagi DC manbai kabi, sinusoidal signalning generatoridan beriladi.

Osilator chastotasini taxminan tengga qo'ying 5 kHz , tugmani yoping va chiroq yonib ketguncha jeneratör chiqish signalining amplitudasini yaxshilab ko'taring. Kondensatorni o'z ichiga olgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan o'zgaruvchan tokining oqimini namoyish etsangiz, bu hodisani batafsil o'rganishga kirishingiz mumkin.

Shaklga muvofiq montellangan elektr inshootini o'zgartiring. 2. Endi capacitor to'g'ridan-to'g'ri AC kuchlanish manbai, raqamli milliammeter qayd bir oqimi Bunga ulangan va raqamli voltmetr bilan o'lchanadi Kapasitör kuchlanish uchun qo'llaniladi.

Karnay tarmoqda kuchlanish chastotasining o'zgarishida quloqni aniqlashga xizmat qiladi.

2-rasm
Ovoz balandligini moslashtirish uchun karnay bilan ketma-ket ravishda bog'langan o'zgaruvchan qarshilik qo'llaniladi.

Chastotani osilatorga qo'ying 20 Hazr   va chiqish signalining maksimal darajasiga yaqinlashadi. Kalitni yoping va talabalarning diqqatini o'lchash asboblarini o'qishga qarat. Talabalarning tajriba ma'lumotlari asosida kondansatör qarshiligini hisoblashlarini so'rang. Asta-sekin uning terminallari bilan sezilarli darajada doimiy kuchlanish da kapasitörün turgan oqim ortishi namoyish, osilatör chastota oshirish va chastota ovoz dinamik o'zgarish. Raqamli milliammetr ko'rsatkichlarini tomosha qiling va elektron oqimidan oshib ketishi bilanoq 900 mA , generatorning chiqish chastotasini oshirishni to'xtatish. Jeneratorning taxminiy chastotasi haqida o'quvchilarni xabardor qiling va ularni yana kondansatör qarshiligini aniqlashni so'rang. o'zgaruvchan kuchlanish chastotasi imkoniyatlar teskari qaram haqida xulosa, eksperiment jarayonida hisobga joriy o'zgarish xarakterini olib, talabalar tomonidan olingan qarshilik qadriyatlarini solishtiring va.

imkoniyatlar sig'im qiymati bog'liqligini ko'rsatish va murvatini yopish uchun yana avvalgi tajriba oxirida olingan pallasida ishlashini namoyish. Keyin kondansatörü almashtiring 18.8 uF   Kondansatör kapasitans 4.7 uF . O'chirish oqimi keyin 4 koeffitsienti bilan kamayadi, agar qo'llaniladigan kuchlanish o'zgarmasa, kondansatör qarshiligi 4 barobar ko'paygan degan ma'noni anglatadi. Talabalarga kondansativlarning quvvati haqida yozing 18.8 uF   va 4.7 uF   shuningdek, 4 martadan farq qiladi va chastotadagi tok qarshilikning teskari proportsional qaramligi haqida xulosa chiqarishadi.

3-rasm
Ushbu tajriba yakunida bir qator ulangan chiroq va unga taqdim etilgan kuchlanish chastotasini o'zgartirish uchun kondansatör (Fig. 1) o'z ichiga olgan bir elektr davri bilan nima sodir bilan o'quvchilarni o'rganish foydalidir. Buning uchun raqamli milometrni (3-rasm) o'z ichiga oladi va har xil elementlar bo'yicha kuchlanishni o'lchash uchun raqamli voltmetrni tayyorlang. Kondensator devorga ulanishi kerak 18.8 uF .

Chiroqning filamaning qarshiligi aslida u orqali oqayotgan oqimning kuchiga bog'liq. Agar chiroq qizib ketgan bo'lsa, uning qarshiligi bor 14 Ohm , lekin bu qiymat, u orqali oqib turgan oqimni kamaytirish bilan 10 marta kichikroq bo'lishi mumkin. Ushbu tajribada past chastotalarda kondansatör qarshiligi katta, elektr oqimi juda kichik, chiroq qarshiligi bir necha Om va kondantaga tatbiq deyarli barcha kuchlanish qo'llaniladi. Yuqori chastotali hududlarda kondansatör qarshiligi bir qismning o'ndan biriga kamayadi Ohm , va chiroqqa nisbatan qo'llaniladigan barcha stress, uning qarshiligi yanada oshadi 10 Ohm . Shunday qilib, osilator chastotasi o'zgarganda 30 gts   qadar 5 kHz   kondansatkich qarshiligi 100 martadan ortiq kamayadi va chiroq qarshiligi qariyb 10 marta ko'payadi.

Kaliti yoping va talabalarga chastotani kuchaytirgandan keyin kondansatördeki voltajın qanday tushishini ko'rsatish va chiroqni o'zgartiring 30 gts   qadar 5 kHz . Tegishli mulohazalarni bayon qiling va nima uchun ma'lum bir chastota qiymatidan boshlab davriy oqim deyarli o'zgarishsiz qoladi.

4-rasm
Shuningdek, o'quvchilarga chiroqni chiroqni yondirish bilan bog'liq bo'lgan yana bir ta'sir ko'rsatishi mumkin. Chiroq va milliammetrning ketma-ket ulangan elektr inshootini yig'ing (4-rasm). Osilator chastotasini o'rnating 5 kHz   va chiroqning normal yonish holatiga mos keladigan signal darajasi. Shundan keyin generatorning chiqish signali chastotasini silliq ravishda kamaytirib, elektr oqimining oqimi va chiroq ustidagi kuchlanish, shuningdek, chiroqning yorug'ligini chastotaga 30 gts . Kamdan kam bo'lgan chastotada 20 Hazr   chiroqning yorqinligidagi o'zgarish har bir tebranish davri mobaynida devordagi kuchlanishning kattaligidagi o'zgarishlarga qarab farqlanadi. Raqamli voltmetr va shu chastota diapazonidagi amrmetrlarning o'qilishi to'g'ri bo'lmasligi mumkin, chunki ishlatiladigan asboblarning ishlash diapazoni 15Gs .

Reaktiv quvvat - bu elektromagnit maydonlarning turli salınımlanndan tashkil topgan yuklarni karakterize qiluvchi, bu kondansatör va endüktanslı devrelerde sodir bo'lgan miqdor. Va uning mohiyati shundaki, energiya manbai iste'molchiga (yuk) o'tadigan energiya, keyin esa bu reaktiv tarkibiy qismlar bilan yarim tsiklda ketadi.

Elektr energiyasi iste'molchilari bor, ular faqat faol yukni yaratadi. Bularga har xil isitish elementlari, o'smirlar, akkor lampalar va shu kabi narsalar kiradi. Ushbu iste'molchilar muhim elektromagnit maydonlarni ishlab chiqa olmaydilar. Boshqa iste'molchilar esa reaktiv yukni ishlab chiqarish imkoniyatiga ega. Ya'ni kuchli elektromagnit maydonlarni yarataylik. Ushbu guruhning asosiy vakillari o'zlarining etkazib berish davrlarini kondansatör va bobinlarning indüktansında bo'lgan qurilmalar sifatida qabul qilishlari mumkin. Biz allaqachon bilamiz va turli yo'nalishlarda elektr inshootida paydo bo'lgan reaktiv quvvat miqdoriga ta'sir qiladi.

Demak, indikatorga nol faza almashinuvi bilan oqim va kuchlanish bersak, unda kontaktlarning chiqishida biz kuchlanish orqasidagi oqimni ushlab turamiz. Ammo agar siz kondansatgichga ishonsangiz, unda biz chiqishda voltsiyadan olding. Jarayonni tushunish uchun, yukning sig'imiy xususiyati bo'yicha kuchlanishning joriy avansini sxematik tarzda ko'rsatadigan raqamga qarang.

Reaktiv yuklarning bu xususiyatlari tarmoqdagi voltaj darajasini induktsiya katakulyatorlarining katta yuklarini qoplab, va katta hajmli indüktansni to'ldirish orqali amalga oshirish uchun ishlatiladi.

reaktiv quvvat quyidagi formulalar bo'yicha hisoblanadi:

Qaerda, x -, Men   va U   - kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim va kuchlanish, sinfi   - reaktiv quvvat omili

SI bo'yicha reaktiv quvvatni o'lchash birligi volt-amperli reaktiv - YO'Q

Reaktiv tarkibiy qismlarga ega bo'lgan elektr inshootlarida yo'qotishlarning tabiati quyidagi grafiklarda keltirilgan:

Yukida faol komponent bo'lmasa, tok va voltaj oralig'ida o'zgarishlar o'zgarishi 90 ° bo'ladi. Dastlabki vaqtda, kuchlanish darajasi maksimal bo'lganida, oqim kuchlanishning bir lahzali nolga teng bo'ladi UI   bu vaqtda nol bo'ladi. Birinchi ¼ davrda kuch grafada mahsulot sifatida ko'rish mumkin UI   (Oqim va kuchlanish), u maksimal va nol kuchlanish qiymatida nolga teng bo'ladi.

Keyingi ¼ davrda, UI   negativ koordinataviy sohada yotadi, shuning uchun kuch qayta quvvat manbasiga qaytadi. Xuddi shu holat, hozirgi yarmini tashkil qiladi. Natijada, o'rtacha (faol) quvvat sarfi P avg   bu muddat nol bo'ladi.

Bunday holatda, yuqoridagi formulaga muvofiq reaktiv quvvat kuchi nolga teng. Quvvat iste'moli oqim va kuchlanish mahsulotiga teng, jami kuch faqat faol kuchga teng bo'ladi. Quvvat omili birlik bo'ladi ( P / S = 1).

Tasavvur qiling yukida reaktiv va faol qarshilik tengligi, ya'ni oqim va kuchlanishning 45 ° gacha o'zgarishi.

Bunday holda: Q = U × I sin45 ° = 0.71 × U × I. Quvvat omili = 0.71

Ko'rib turganingizdek, reaktiv quvvat odatda salbiy ta'sir ko'rsatadi, buning natijasida uning kompensatsiyasi zarur.

Korxonalarda ishlatiladigan filtrlar uchun tarmoqning nominal zo'riqishlariga mos keladigan kuchlanish bilan (75 - 100 kvar va katta) katta quvvatli kondansatkichlar qo'llaniladi. 15 kV dan yuqori kuchlanish uchun kam nominal kuchlanishli seriyali kondansatörler ishlatiladi.

Ushbu kontaktlarning o'ziga xos xususiyati tuning kondansatörünün ketma-ket ravishda ochilishi tufayli uzunlikning engil ko'tarilishi.

egri ko'rib chiqish klapanlar bo'ylab teskari kuchlanish bir muhim qiymatini erishish mumkin converter xil arındırıcı yilda bir bosqichli davrlari, sun'iy kommutatsiyalash bilan ishlashda shuni ko'rsatadi. Biroq, bu qadriyatlar uchun darvozadan kuchlanish sun'iy kommutatsiya holda ham sxemasi nisbatan ancha past, minimal reaktiv quvvat yaqin hosil kichik va unda ketma-ket kondansatörler bilan xususiyati Mostow sxemasini ta'kidlash lozim.

O'z-o'zidan indüksiyon va kapasitans o'z ichiga olgan AC kontaktlarning zanglashiga olib. Oqim kontaktlarning zanglashiga olib qaraganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin.

Co-oqim tizimi bilan ba'zan suvni qirg'oq nasos stantsiyasining hosildorligini kamaytirish va o'z ehtiyojlari uchun energiya sarfini kamaytirish uchun qayta ishlatiladi. Ba'zi hollarda, daryo va past haroratlarda suv etishmovchiligi, ikkinchi sovutish uchun bir birlikdan chiqindilarni suv yordamida izchil kommutatsiya elektron kapasitörler qo'llanilishi mumkin.

Biroq, plitalar orasidagi qarshilik (qochqinning qarshilik) kattalikda cheklangan bo'lsa, kondansatör voltajlari ularning qochqinning qarshiligiga mutanosib bo'ladi. Shuning uchun, Kondansatörlerin ketma-ket ulash bilan parallel ulangan bu qarshilik, balki tasodifiy qiymatlar oqish qarshilik ularning belgilangan qadriyatlar kuchlanish tashqi qarshilik.

Shakl. 1 - 14 6 elastik elementlarning parallel kiritilishi ko'rsatiladi. Bu erda barcha elementlar teng ravishda deformatsiya qilinadi va elementlarga qo'llaniladigan kuchlar birgalikda qo'shiladi. I analoglar tizimida kondansativlarni ketma-ket ulash talab etiladi va ikkinchi tizimda indüktansların parallel ulanishi talab qilinadi.

bo'ylama kompensatsiya va crosscuts sim line har bir ketma-ket ulangan kapasitörlerin o'rnatish chaqirdi elektr tarmoqlari, deb nomlangan ri juda yoki KNN yilda reaktans kamaytirish Bunday usul. Chiziqning induktiv qarshiligi kondansativlarning potensial qarshiligiga teng bo'lganda, tarmoqdagi voltaj yo'qolishi faqat uning faol qarshiligi bilan belgilanadi. line tel kuchlanish tomchi kichik bo'limlari uchun faol qarshilik va switch kapasitörler asosan belgilanadi, chunki kuchlanish puli olish uchun tarmog'ida kapasitörlerin Series aloqa, nisbatan kam quvvat omillar va sim nisbatan katta bo'limlari bilan tarmoqlarda tegishli bo'lgan kuchlanish goyat qiymati oz kuchga ega iste'molchi.

Ular asosan yuqori kuchlanishdagi potentsial farqni o'lchash uchun mo'ljallangan. Ular o'q bilan bog'langan qattiq va harakatlanuvchi plitalar tizimidan iborat. Ular harakatlanuvchi va sobit plitalar o'rtasida tortishish yoki itarishlarga asoslangan. O'lchov chegaralarini kengaytirish ketma-ketlikda katta indüksiya qarshiligi bo'lgan kondansatör yoki tarmoqni yoqish orqali amalga oshiriladi. Ichki iste'mol to'g'ridan-to'g'ri tokda nolga teng va muqobil tokda aslida nolga teng.

Konverterlarning elektr inshootlarida kondansatkichli konturlar bo'yicha juda batafsil tadqiqotlar olib borilmoqda. Ushbu mualliflarning ishi, asosan, shahar uzatish liniyalarining konverter podstantsiyalarida reaktiv quvvat kompensatsiyasi bilan bog'liq. Ushbu mualliflar ko'prik konverterlariga qo'llaniladigan kondansativ kuchlanishning bir va uch chastotali sxemalarini batafsil o'rganib chiqdilar. LR Neumann va SR Glinternik asarlarida inverterni barqarorligini kuchaytirish masalasi kuchsiz konvensiyadagi kondansativlarni ketma-ket qo'shib borishi bilan bog'liq.

Katta vaqtni sobit bo'lgan boshqa davralar farqli o'laroq, kollektor devoridagi filtr hujayrasi pulsning tekisligi tepasida ko'tarilishga olib keladi. Resessiyani bartaraf etish uchun pulse verteksining ko'tarilishini olish uchun boshqa imkoniyatlar mavjud. Ayniqsa, parallel salbiy voltaj qayta beslenmesiyle bir kontaktlarning zanglashiga olib foydalanish, bir palsın tekis vertikalini ko'tarilishi, ketma-ket ravishda orqaga aylantirish loopuna o'tish yo'li bilan amalga oshiriladi.