Общие сведения. На рис. 9 представлена электрическая цепь однофазного синусоидального напряжения с параллельным соединением двух приемников

На рис. 9 представлена электрическая цепь однофазного синусоидального напряжения с параллельным соединением двух приемников, один их которых на схеме замещен последовательным соединением резистора и емкостного элемента, а второй – последовательным соединением резистора и индуктивного элемента. Токи в приемниках определяются по закону Ома:

; ,

где		- действующее значение напряжения источника электрической энергии;
	, ,	- активное, емкостное и полное сопротивления первого приемника;
	, ,	- активное, индуктивное и полное сопротивления второго приемника;

, .

Вектор тока источника электрической энергии равен сумме векторов токов приемников:

.

Векторная диаграмма напряжения и токов для рассматриваемой схемы приведена на рис. 10.

Рис. 9

Рис. 10

Энергетические процессы в электрической цепи характеризуются величинами активной , реактивной и полной мощности, а также коэффициентом мощности .

Для первого приемника

, , , .

Для второго приемника

, , , .

Для двух приемников

, , , .

В соответствии с балансом активной и реактивной мощностей под , , , следует понимать также активную, реактивную и полную мощности источника электрической энергии и его коэффициент мощности.

При исследовании процессов в цепях с параллельным соединением приемников вектор тока в каждой ветви условно представляют в виде суммы векторов активной и реактивной составляющих тока. Вектор активной составляющей тока совпадает по направлению с вектором напряжения , а вектор реактивной составляющей перпендикулярен этому вектору.

Величины активной и реактивной составляющих токов приемников (см. рис. 10)

; ;

; ,

где и - углы сдвига фаз между вектором напряжения и векторами токов и .

Представление токов активными и реактивными составляющими позволяет путем их сложения найти активную и реактивную составляющие тока источника и по ним определить ток источника .

; ; .

Из векторной диаграммы рис. 10, следует:

; ; .

Косинус угла сдвига фаз между вектором тока источника и вектором напряжения источника определяется из выражения

.

В электрических цепях с параллельным соединением приемников, содержащих индуктивные и емкостные элементы, может, при определенных условиях, возникать явление резонанса токов. Резонансом токов называется режим, при котором ток источника электрической энергии совпадает по фазе с напряжением источника, т.е. . Следовательно, условием резонанса токов является равенство нулю реактивной мощности цепи и реактивной составляющей тока источника электрической энергии.

Применительно к электрической цепи, изображенной на рис. 9,

; .

Из условия резонанса токов следует, что

; .

При резонансе токов коэффициент мощности цепи

.

Ток в ветви с источником электрической энергии содержит только активную составляющую, является минимальным по величине и может оказаться значительно меньше токов в каждом из параллельно включенных приемников:

.

Поиск по сайту: