Przebiegi niesinusoidalne
Transkrypt
Przebiegi niesinusoidalne
ROZDZIAŁ II: Przebiegi niesinusoidalne Temat 7 : Przebiegi niesinusoidalne - poj cia podstawowe. Napi cie lub pr d zaliczamy do przebiegów niesinusoidalnych lub odkształconych, je eli ich zmienno w funkcji czasu nie jest sinusoidalna. Napi cia i pr dy mog by okresowe lub nieokresowe. Rys.7.1. Przykłady przebiegów niesinusoidalnych: a) pr d o przebiegu prostok tnym; b) pr d piłokształtny; c) pr d t tni cy wyprostowany całofalowo; d) pr d trójk towy; e) okresowy o dowolnej zmienno ci; f) nieokresowy, wykładniczy malej cy; g1) przebieg pr du odkształconego w obwodzie z tyrystorem; g2) jego harmoniczne (1,3,5). Przebiegi niesinusoidalne mog by uzyskiwane w sposób zamierzony, albo s wynikiem działania okre lonych czynników. Je eli np. doprowadzimy napi cie sinusoidalne do obwodu z prostownikiem (rys.7.2.), to otrzymamy w obwodzie pr d wyprostowany półfalowo, który jest pr dem t tni cym, okresowym niesinusoidalnym. Rys.7.2. Układ prostowania półfalowego: a) schemat; b) przebieg napi cia doprowadzonego; c) przebieg pr du wyprostowanego. Natomiast w wyniku prostowania całofalowego otrzymujemy pr d t tni cy (rys.7.3.). Rys.7.3. Układ prostownikowy do prostowania całofalowego: a) schemat; b) przebieg pr du wyprostowanego. W układach elektronicznych mo na wytwarza pr dy i napi cia o przebiegu przedstawionym na rys.7.1.a i b. W wymienionych przypadkach pr d lub napi cie niesinusoidalne jest wynikiem zamierzonego działania. Je li natomiast, tak jak w cewce z rdzeniem ferromagnetycznym, doprowadzimy do zacisków cewki napi cie sinusoidalne, to pr d w obwodzie jest niesinusoidalny. Równie niesinusoidalny jest pr d w dławiku podmagnesowanym pr dem stałym. Temat 9 : Warto skuteczna napi cia i pr du w przebiegach odkształconych. Warto skuteczna napi cia oraz warto skuteczna pr du odkształconego jest równa pierwiastkowi kwadratowemu z sumy kwadratów składowej stałej i warto ci skutecznych poszczególnych harmonicznych. U sk = U 02 + U12 + U 22 + U 32 + U 42 + ..... + U n2 I sk = I 02 + I12 + I 22 + I 32 + I 42 + ..... + I n2 Wy sze harmoniczne maj zwykle warto skuteczn du o mniejsz od warto ci skutecznej pierwszej harmonicznej. Zatem wpływ wy szych harmonicznych na warto skuteczn przebiegu odkształconego jest niewielki. Temat 10 : Moc w obwodach odkształconych. Moc czynna w przebiegach odkształconych jest równa sumie mocy czynnych poszczególnych harmonicznych oraz mocy składowej stałej, czyli n harmonicznych. P = U 0 I 0 + U1 I1 cos ϕ1 + U 2 I 2 cos ϕ 2 + .... + U n I n cos ϕ n Składnik U0I0 jest moc składowej stałej, a pozostałe składniki s mocami czynnymi poszczególnych harmonicznych. Poniewa moc czynna pobierana jest tylko przez elementy rezystancyjne, zatem moc czynn mo emy obliczy ze wzoru: P = RI sk2 Moc bierna przy przebiegach odkształconych jest równa sumie mocy biernych poszczególnych harmonicznych, czyli przy n harmonicznych Q = U 1 I1 sin ϕ1 + U 2 I 2 sin ϕ 2 + ..... + U n I n sin ϕ n W odró nieniu od przebiegów sinusoidalnych, przy przebiegach odkształconych, suma kwadratu mocy czynnej i mocy biernej nie jest równa kwadratowi mocy pozornej.