Вопрос10. Какую опасность для электрических устройств представляет резонанс напряжений? Где используется резонанс напряжений?
Ответ10. При резонансе напряжения на емкости и на индуктивности равны и могут значительно превышать подводимое напряжениеU, если изначительно превышают R:
, .
Резонанс напряжений в промышленных электрических установках нежелательное и опасное явление, так как оно может привести к аварии вследствие недопустимого перегрева отдельных элементов электрической цепи или пробоя изоляции.
В
тоже время, резонанс напряжений в
электрических цепях переменного тока
широко используется в радиотехнике, в
различных приборах и устройствах,
основанных на резонансных явлениях.
Радиоприемники настраиваются на волну(
частоту) радиостанции путем изменения
емкости. При резонансе, частота передающей
станции и частота контура LC
совпадают, что приводит к значительному
усилению только этого сигнала на входе
приемника.
Отношение XC
Тема №3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОЙ ЦЕПИ ПРИ СОЕДИНЕНИИ ФАЗ НАГРУЗКИ «ЗВЕЗДОЙ»
Цель работы: 1) ознакомиться с трехфазной цепью переменного тока и ее основными режимами работы при соединении фаз приемника «звездой»
2) по опытным данным выяснить влияние нейтрального провода на работу трехфазной цепи;
3) усвоить методику построения векторных диаграмм для основных режимов работы;
4) изучить способы измерения напряжений, токов и активной мощности цепи.
Приборы и оборудование
Исследование
трехфазной цепи проводится на универсальном
стенде (см. рис.16), где имеется нагрузка
в виде трех ламповых реостатов (активная
нагрузка). Для измерения величины
токов и напряжений используются амперметр PA1
и вольтметр PV1 с вилками.
При включении амперметра PA1
в гнезда соответствующей фазы, тумблер,
замыкающий эти гнезда, на время измерения
ставится в положение «отключено» (SA3
для фазы a, SA5
для фазы b и SA7
для фазы c).
С помощью двухэлементного ваттметра PW1
и PW2
измеряется активная мощность при
трехпроводной системе включения
приемников.
Контрольные вопросы
Вопрос1. Как обозначаются зажимы трехфазного источника и приемника?
Ответ1. Большими буквамиА,В,СиX,Y,Zобозначают начала и концы обмоток генератора. Концы и начала сопротивлений нагрузки обозначают малыми буквамиa,b,с иx,y,zсоответственно.
Вопрос2. Как соединяются электроприемники «звездой»?
Ответ2. Существуют 2 варианта соединения приемника и генератора по схеме звезда: а) трехпроводная и б) 4-х проводная или схема соединения с нейтральным проводом.
Для
соединения фаз приемника «звездой»
без нейтрального провода, концы
сопротивлений фаз приемника (x, y, z)
соединяют в одну общую точку n,
называемую нулевой, или нейтральной
точкой приемника (рис.
2а), начала фаз
приемника (a, b, c)
присоединяют к проводам, идущим к
соответствующим фазам генератора (A, B, C).
Эти провода называются линейными.
Для соединения фаз приемника «звездой» с нейтральном проводом, к предыдущей схеме добавляют провод, соединяющий нейтральную точку нагрузки n и нейтральную точку генератора N. (рис.2б). Этот провод называют нейтральным или нулевым.
рис 2 а
рис 2 б
Резонанс — напряжение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4
Cтраница 4
Резонанс напряжений может оказаться опасным в установках сильного тока, где его возникновение специально не предусматривается. [46]
Резонанс напряжений возникает на частотах гармоник тех же порядков, на которых возможен резонанс токов. Однако этот режим не опасен для батарей конденсаторов, так как напряжение v — й гармоники на зажимах батарей нри резонансе напряжений не превышает 2 — 3 % номинального.
[47]
Резонанс напряжений сопровождается увеличением напряжения на элементах контура по сравнению с напряжением источника, а добротность контура имеет значение коэффициента усиления напряжения. [48]
| К вопросу о резонансе напряжений. [49] |
Резонанс напряжений рассмотрим сначала на схеме идеализированной цепи ( рис. 17.4, а), в которой последовательно с резистором R включены идеальные ( без потерь) катушка L и конденсатор С. [50]
Резонанс напряжений рассмотрим сначала на схеме идеализированной цепи ( рис. 9.39, а), в которой последовательно с резистором включены идеальные ( без потерь) катушка L и конденсатор С. [51]
Резонансом напряжений называется такое состояние цепи переменного тока с последовательным соединением индуктивного и емкостного сопротивлений, когда XL XC, вследствие чего падения напряжений на индуктивном и емкостном сопротивлениях полностью компенсируют друг друга.
[52]
Резонансом напряжений называют такой режим работы неразветвленной электрической цепи, содержащей участки с индуктивностью и емкостью ( рис. 2.58), при котором разность фаз напряжения на зажимах цепи и тока на входе цепи равна нулю. [53]
Название резонанс напряжений отражает равенство действующих значений напряжений на емкостном и индуктивном элементах при противоположных фазах, что видно из векторной диаграммы на рис. 2.44, на которой начальная фаза тока выбрана равной нулю. [54]
Название резонанс напряжений отражает равенство действующих значений напряжений на емкостном и индуктивном элементах при противоположных фазах, что видно из векторной диаграммы на рис. 2.44, на которой начальная фаза тока выбрана равной нулю. [55]
Название резонанс напряжений отражает равенство действующих значений напряжений на емкостном и индуктивном элементах при противоположных фазах, что видно из векторной диаграммы на рис.
Однако резонанс напряжений может быть не только нежелательным явлением, которое приходится учитывать при расчетах силовых цепей, но и полезным. В частности, в радиотехнических колебательных контурах благодаря резонансу напряжений получают значительное усиление слабых радиосигналов за счет образования больших напряжений на емкости и индуктивности. [57]
Внешне резонанс напряжений проявляется в том, что напряжения на индуктивном и емкостном сопротивлениях имеют значительно большую величину, чем напряжение, приложенное к цепи, чего никогда не наблюдается в цепях постоянного тока. [58]
Рассматривая резонанс напряжений, необходимо учитывать, что в величину активного сопротивления контура входит внутреннее сопротивление генератора. Если оно велико, то качество контура может стать низким и резонансные свойства его будут выражены слабо. Поэтому для использования резонанса напряжений генератор, питающий контур, должен, как правило, иметь малое внутреннее сопротивление.
| Полосовой фильтр.| Схема параллельного соединения ветви RtL и ветви 2С и векторная диаграмма для А — й гармоники при резонансе токов. [60] |
Страницы: 1 2 3 4 5
Анализ цепи— Почему резонанс RLC может быть опасен для электроники
спросил
Изменено 3 года, 9 месяцев назад
Просмотрено 2к раз
\$\начало группы\$
Существует много информации о цепях RLC и резонансе, и много раз упоминается, что когда последовательная (параллельная) цепь резонирует, на катушке индуктивности и конденсаторе может быть обнаружено действительно высокое напряжение (ток), и это может привести к к неисправностям компонентов.
Но почему? Я имею в виду, понятно, что если я возьму компонент и поставлю его ниже 1 кВ, он сломается (если только он не рассчитан на выдерживание высоких напряжений…), но я вижу случай резонанса немного по-другому: хотя это правда, что есть высокое напряжение/ток на компонентах, чистое напряжение/ток равно нулю, если учесть как конденсатор, так и катушку индуктивности. Возьмем серию RLC: напряжение на последовательностях конденсатора и катушки индуктивности равно нулю в резонансе. Источник питания или нагрузка не заинтересованы в высоком напряжении на конденсаторе или катушке индуктивности. Так почему это должно приводить к проблемам?
Предположим, что у конденсатора и катушки индуктивности нет проблем с поддержанием напряжения на себе, и они не ломаются из-за этого. Вопрос в том, как это может привести к проблемам для других компонентов в цепи.
- анализ цепей
- пассивные сети
- резонанс
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Довольно распространенным примером того, когда схемы RLC могут создавать чрезмерное напряжение, является фильтр нижних частот 2-го порядка, используемый вместе со стабилизатором напряжения.
Я сам столкнулся с этим, поэтому знаю, что это может быть проблемой.
При устранении короткого замыкания на выходе RLC-фильтр вел себя как обычно и создавал сигнал звона с недостаточным демпфированием, пиковое напряжение которого превышало номинальное входное напряжение регулятора. Регулятор сгорел. Потребовалось некоторое время, чтобы выяснить, потому что изначально предполагалось, что исходное короткое замыкание на выходе нанесло ущерб (но это не так). Итак, о чем все это было: —
Схема выше была типом используемого фильтра, и моделирование показывает проблему.
На графике Боде очень высокий коэффициент усиления 15,9.кГц (40 дБ), что соответствует умножению напряжения на 100:1. Очевидно, что в переходной характеристике шаг в 1 вольт дает почти удвоение 1 вольта на выходе.
Это только один конкретный пример.
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Учтите, что сама печатная плата и/или любая изолированная проводка имеют напряжение пробоя. После поломки любые близлежащие компоненты могут быть неблагоприятно затронуты (превышены указанные максимумы для случайных контактов и т. д.)
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Высокодобротные цепи серии RLC усиливают ток в соответствии с соотношением f и Q= 2pifL/(DCR+ESR+Rs).
Параллельные RLC-цепи усиливают напряжение на fo в соответствии с шунтом R для высокого Q=R/(2pi*fL) на fo.
Повреждение зависит от номинальных характеристик компонентов для рассеяния мощности, вызванного пульсирующим током, или BDV.
Есть вопросы?
\$\конечная группа\$
2
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Аналог— ненулевое напряжение на резонансной цепи серии LC
\$\начало группы\$
Я моделирую последовательную резонансную цепь RLC, используя TINA-TI. Резонансная частота контура 85 кГц. Я заметил, что при измерении напряжения на конденсаторе напряжение выше, чем напряжение источника, что и ожидалось. Проблема в том, что когда я измеряю комбинацию L+C, напряжение не равно нулю. Я ожидал, что при резонансе напряжение на L будет таким же, как и напряжение на C, только с разницей фаз 180 градусов. Ниже приведено изображение моей симуляции:
Напряжение источника равно амплитуде 5 В или размаху 10 В. Я заметил, что если я увеличу последовательный резистор до высокого значения, например 20 Ом, напряжение на L + C станет почти нулевым. Кроме того, если я запустил ту же самую схему на очень низкой резонансной частоте, например 100 Гц, с изменением емкости конденсатора, конечно, напряжение на L + C станет почти нулевым, даже если последовательный резистор по-прежнему составляет 0,032 Ом.
Это нормальное поведение?
- аналог
- пассивные сети
- резонанс
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Резонансная частота контура 85 кГц
Подробно: —
Резонансная частота на самом деле 85,0962 кГц.
Этой небольшой разницы обычно достаточно, чтобы вызвать ошибку такого типа.
Кроме того, если бы я запускал точно такую же схему с очень низким резонансом частота, как 100 Гц, с изменением значения конденсатора, конечно, напряжение на L+C становится почти нулевым, даже если последовательный резистор по-прежнему 0,032 Ом. Это нормальное поведение?
Дьявол кроется в деталях, и вам необходимо предоставить значения конденсатора и точную применяемую частоту. При истинной резонансной частоте импеданс последовательно соединенных L и C будет равен нулю.