Айнымалы ток тербелісі Айнымалы ток



Дата27.04.2018
өлшемі44.3 Kb.
#73113
Айнымалы ток тербелісі

Айнымалы ток, — бағыты мен шамасы периодты түрде өзгеріп отыратын электр тогы. Ал  айнымалы ток деп ток күші мен кернеудің период ішіндегі орташа мәні нөлге тең болатын периодты ток түсініледі. Айнымалы ток байланыс құрылғыларында (радио, теледидар, телефон т.б.) кеңінен қолданылады.



http://upload.wikimedia.org/wikipedia/kk/thumb/7/73/1-%d1%81%d1%83%d1%80%d0%b5%d1%82.jpg/220px-1-%d1%81%d1%83%d1%80%d0%b5%d1%82.jpg

1-сурет.


Периодты i(t)айнымалы токтың графигі.

Ток күшіжәне кернеу өзгерісі қайталанатын уақыттың (секундтпен берілген) ең қысқа аралығы период (Т) деп аталады (1-сурет).

Айнымалы токтың тағы бір маңызды сипаттамасы - жиілік (ƒ). Дүние жүзі елдерінің көпшілігіндегі және Қазақстандағы электр энергетикалық жүйелерде пайдаланылатын стандартты жиілік - 50 Гц, ал АҚШ-та 60 Гц. Байланыс техникасында жиілігі жоғары (100 кГц-тен 30 ГГц-ке дейін) айнымалы ток пайдаланылады. Арнайы мақсат үшін өндіріс орындарында, медицинада және ғылым мен техниканың басқа салаларында әр түрлі жиіліктегі айнымалы ток, сондай-ақ импульстік ток қолданылады. Ток кернеуін кемітпей түрлендіруге болатындықтан іс жүзінде айнымалы токты электр энергиясын жеткізуде және таратуда кеңінен пайдаланады. Айнымалы ток айнымалы кернеу арқылы өндіріледі. Ток жүріп тұрған сым төңірегінде пайда болатын айнымалы электрлі магниттік өрісайнымалы ток тізбегінде энергия тербелісін тудырады, яғни энергия магнит немесе электр өрісінде периодты түрде бірде жиналып, бірде электр энергиясы көзіне қайтып отырады. Энергияның тербелуі айнымалы ток тізбектерінде реактивті ток тудырады, ол сым мен ток көзіне артық ауырлық түсіреді және қосымша энергия шығынын жасайды. Бұл — айнымалы ток энергиясын берудегі кемшілік. Айнымалы ток күші сипаттамасының негізіне айнымалы токтың орташа жылулық әсері, осындай ток күші бар тұрақты токтың жылулық әсерімен салыстыру алынған. Айнымалы ток күшінің осындай жолмен алынған мәні әсерлік мән(немесе эффективтік) деп аталады әрі ол период ішіндегі ток күші мәнінің математикалық орташа квадратын көрсетеді. Айнымалы токтың әсерлік кернеу (U) мәні де осы сияқты анықталады. Ток күші мен кернеудің осындай әсерлік мәндері айнымалы токтың амперметрлері жәневольтметрлеріарқылы өлшенеді.

Айнымалы токтың үш фазалық жүйесі жиі қолданылады. Тұрақты токқа қарағанда айнымалы токтың генераторлары мен қозғалтқыштарының құрылымы қарапайым, жұмысы сенімді, мөлшері шағын әрі арзан. Айнымалы ток әуелі шала өткізгіштер арқылы, ал одан кейін шала өткізгішті инверторлар көмегімен жиілігі реттелмелі басқа айнымалы токқа түрлендіріледі. Бұл жағдай жылдамдығын бірте-бірте реттеуді талап ететін электр жетектерінің барлық түрі үшін қарапайым әрі арзан қозғалтқыштарын ( асинхронды және синхронды) пайдалануға мүмкіндік береді.



http://upload.wikimedia.org/wikipedia/kk/thumb/b/bf/2-%d1%81%d1%83%d1%80%d0%b5%d1%82.jpg/220px-2-%d1%81%d1%83%d1%80%d0%b5%d1%82.jpg

http://bits.wikimedia.org/static-1.21wmf1/skins/common/images/magnify-clip.png

2-сурет.


Тәжірибеде жай және неғұрлым маңызды жағдайда айнымалы ток күшінің лездік мәні (I) синусоидалық заңға сәйкес белгілі бір уақыт (t) ішінде мынадай заң бойынша өзгереді:

i(t)=i_\mathrm{m}\cdot\sin(\omega t + \alpha), мұндағы i_\mathrm{m} — ток амплитудасы\omega= 2\piƒ— то≈ ктың бұрыштық жиілігі, \alpha — бастапқы фаза.

Сондай жиіліктегі кернеу де синусоидалық заң бойынша өзгереді:



u(t)=u_\mathrm{m}\cdot\sin(\omega t + \beta), мұндағы u_\mathrm{m} — кернеу амплитудасы\beta — бастапқы фаза (2-сурет).

Мұндай айнымалы токтың әсерлік мәндері мынаған тең болады:



i_\mathrm{}=\frac{i_\mathrm{m}}{\sqrt{2}}≈ 0,707 i_\mathrm{m},

u_\mathrm{}=\frac{u_\mathrm{m}}{\sqrt{2}}0,707 u_\mathrm{m}.

Айнымалы ток тізбегінде индуктивтілік не сыйымдылықтың болуына байланысты ток күші (i) мен кернеу (u) арасында \varphi = \beta - \alpha фаза ығысуы пайда болады. Фаза ығысуы салдарынан ваттметрмен өлшенетін айнымалы токтың орташа қуаты (p) әсерлік ток мәні мен әсерлік кернеу мәнінің көбейтіндісінен кем болады:



p = iu\cdot\cos(\varphi).

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/kk/thumb/7/77/3-%d1%81%d1%83%d1%80%d0%b5%d1%82.jpg/220px-3-%d1%81%d1%83%d1%80%d0%b5%d1%82.jpg

http://bits.wikimedia.org/static-1.21wmf1/skins/common/images/magnify-clip.png

3-сурет.


Индуктивтілік те, сыйымдылық та болмайтын тізбекте ток фаза бойынша кернеумен сәйкес келеді (3-сурет). Токтың әсерлік мәндеріне арналған Ом заңы мұндай тізбекте тұрақты ток тізбегіндегідей пішінде болады:мұндағы r — тізбектегі актив қуат (pбойынша анықталатын тізбектің актив кедергісі r = \frac{p}{i^2}.

Тізбекте индуктивтілік (l) болған жағдайда айнымалы ток сол тізбекте өздік индукцияның ЭҚК-н ( электр қозғаушы күші) индукциялайды:



e_\mathrm{l} = -l{di \over dt} = - \omega l i_\mathrm{m}\cdot\cos(\omega t + \alpha) = \omega l i_\mathrm{m}\cdot\sin(\omega t + \alpha - \frac{\pi}{2}). http://upload.wikimedia.org/wikipedia/kk/thumb/0/03/4-%d1%81%d1%83%d1%80%d0%b5%d1%82.jpg/220px-4-%d1%81%d1%83%d1%80%d0%b5%d1%82.jpg

http://bits.wikimedia.org/static-1.21wmf1/skins/common/images/magnify-clip.png

4-сурет
Айнымалы токтың үш фазалық жүйесі жиі қолданылады. Тұрақты токқа қарағанда айнымалы токтың генераторлары мен қозғалтқыштарының құрылымы қарапайым, жұмысы сенімді, мөлшері шағын әрі арзан. Айнымалы ток әуелі шала өткізгіштер арқылы, ал одан кейін шала өткізгішті инверторлар көмегімен жиілігі реттелмелі басқа айнымалы токқа түрлендіріледі. Бұл жағдай жылдамдығын бірте-бірте реттеуді талап ететін электр жетектерінің барлық түрі үшін қарапайым әрі арзан қозғалтқыштарын ( асинхронды және синхронды) пайдалануға мүмкіндік береді.
Каталог: makala
makala -> Шарты: Сөз құрау
makala -> Адам ағзасындағы металдар
makala -> Отанды сүю иманнан!
makala -> Махаббаттың символдары Қозы-Көрпеш пен Баян-Сұлуды,Еңлік пен Кебекті,Қыз-Жібек пен Төлегенді жырлап келген біздің қазағымыздың жастарының қазіргі кезде махаббат туралы түсінігі қандай?!Олар шын махаббат қандай болады
makala -> Махаббат найзаның ұшындай ғашықтық қасиетінен басталады
makala -> Имандылық күллі тәрбиенің атасы
makala -> Қобыз – бағзыдан келе жатқан таңҒажайып аспап


Достарыңызбен бөлісу:




©stom.tilimen.org 2023
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет