Компенсация реактивной мощности

Параллельный колебательный контур. Резонанс токов.

Краткое содержание: Последовательный колебательный контур относительно редко применяется в радиотехнических устройствах из-за необходимости питать его от источника энергии с малым внутренним сопротивлением. Чаще используется параллельный контур, в котором источник ЭДС, катушка индуктивности, конденсатор соединены параллельно. В параллельном контуре возникает резонанс токов.

Как известно, полная проводимость такой цепи

Условие резонанса токов . Это условие можно записать через соответствующие параметры электрической цепи. Реактивная проводимость катушки

, где - активное сопротивление катушки, а реактивная проводимость конденсатора без учета его активного сопротивления

Таким образом, условие резонанса токов может быть записано в виде

.

Из этого выражения следует, что резонанс токов можно получить при изменении одного из параметров и при постоянстве других.

Ток при резонансе достигает минимального значения , а - максимального .

Токи в ветвях, содержащих и , при резонансе могут быть больше общего тока.

Индуктивный и емкостной токи противоположны по фазе, равны по значению и по отношению к источнику энергии взаимно компенсируются, т.е. идет обмен энергией между индуктивной катушкой и конденсатором.

Реактивная мощность цепи при резонансе токов равна нулю, так как равны и противоположно направлены токи и . Другими словами, реактивная мощность, потребляемая в , равна мощности, генерируемой в .

Компенсация реактивной мощности

Режим, близкий к резонансу токов, широко применяют для повышения коэффициента мощности потребителей электроэнергии. Ток большинства потребителей электроэнергии носит активно-индуктивный характер, то есть имеет активную и индуктивную составляющие. Включая, параллельно потребителям, батареи конденсаторов, разгружают источники энергии и линию от реактивного тока. Индуктивный ток потребителей компенсируется емкостным током конденсаторов. В результате с помощью компенсации достигают значений . Это дает значительный экономический эффект из-за разгрузки проводов, снижения потерь, экономии материалов и электроэнергии.

Контрольные вопросы:

1. Какой контур является параллельным?

2. Каковы признаки резонанса в параллельном контуре?

3. Что называется добротностью, затуханием, характеристическим сопротивлением?

4. Условия и признаки резонанса.

Задание на СРС:

Решить задачу. Контур состоит из следующих элементов: R_п = 30 Ом, L=400мкГн, С=1600 пФ. Пренебрегая внутренним сопротивлением генератора, определить резонансное сопротивление элементов контура и полосу пропускания, если сопротивление шунта R_ш = 30 кОм.

[1, стр. 101-114]

Задание на СРСП:

1. Поясните, почему модуль коэффициента передачи параллельного контура уменьшается при увеличении Ri?

2. Запишите выражение для эквивалентной добротности. Поясните, как влияет внутреннее сопротивление источника ЭДС на эквивалентную добротность.

Глоссарий

Рус.яз.	Каз.яз.	Англ.яз.
Резонанс	Резонанс	Resonance
Затухающий	Өшетін	Fading
Активная мощность	Белсенді қуат	Active capacity
Добротность	Сапалық	Good quality
Реактивная мощность	Реактивті қуат	Jet capacity
Избирательность	Таңдаушылық	Selectivity