МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ ЛІНІЙНОГО КОМПЛЕКСНОГО НАВАНТАЖЕННЯ
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до лабораторної роботи з дисциплін
“Електротехнічні пристрої РЕЗ”
для студентів базового напряму 6.050901 „Радіотехніка”
та “Електроживлення комплексів зв’язку”
для студентів базового напряму 6.050903 „Телекомунікації”
Затверджено на засіданні
кафедри радіоелектронних пристроїв та систем.
Протокол № 12 від 05.04.2012
Реєстраційний № 4191
від 31 травня 2012 р
Львів – 2012
Дослідження енергетичних параметрів лінійного комплексного навантаження: Методичні вказівки до лабораторної роботи з дисциплін “Електротехнічні пристрої РЕЗ” для студентів напряму 6.050901 „Радіотехніка” та “Електроживлення комплексів зв’язку” для студентів напряму 6.050903 „Телекомунікації” /Укл.: В.Г. Сторож – Львів: Видавництво Національного університету „Львівська політехніка”, 2012.– 16 с.
Укладач Сторож В.Г. , канд. техн. наук., доцент
Відповідальний за випуск І.Н. Прудиус, д-р. техн. наук, професор
Рецензенти М.М. Климаш, д-р. техн. наук, професор
Мета роботи – навчитися визначати енергетичні параметри лінійного комплексного навантаження та ознайомитись з методами компенсації реактивної потужності.
Теоретична частина
Електроенергія надходить до споживача у вигляді гармонічної напруги (рис .1.). Тому спочатку дамо визначення основним параметрам такої напруги: амплітуді, періоду, частоті, початковій фазі, діючому значенню напруги, середньому значенню напруги, миттєвій потужності, середній потужності.
Графічне представлення гармонічної напруги показано на рис. 1.
Рис. 1. Представлення гармонічної напруги у вигляді залежності її миттєвого значення від часу
Амплітуда Um – це максимальна велична відхилення змінної періодичної напруги від її середнього значення. В даному випадку від нуля;
Період Т – це часовий проміжок, за який стан коливання повторюється (при цьому фаза коливання змінюється на 2π, або 360º);
Частота коливань f=1/Т – показує скільки коливань здійснюється за одну секунду;
Колова (циклічна) частота ω=2πf=2π/Т – показує на яку величину змінюється фаза коливання за одну секунду (це швидкість зміни фази коливання);
Фаза коливання (ωt + φ0) – визначає стан коливання в даний момент часу, де φ0 – початкова фаза, яка визначає стан коливання відносно початку відліку в прийнятій системі координат (наприклад, при t=0);
У результаті, аналітичний вираз, який описує миттєве значення напруги (рис. 1), може бути представлений за допомогою функції синус
, (1)
або функції косинус
, (2)
де .
Знак плюс перед значенням початкової фази у виразі (1) означає випередження коливання відносно початку координат, а знак мінус у виразі (2) – запізнення. Для зручності, замість змінної часу t часто використовують змінну ωt. В такому випадку, незалежно від робочої частоти, період повторення коливань завжди буде дорівнювати 2π, а відповідні вирази матимуть наступний вигляд:
, (3)
або
. (4)
Середнє значення (постійну складову) періодичної напруги довільної форми визначають за наступними виразами:
або . (5)
Постійна складова гармонічної напруги (рис. 1) дорівнює нулю.
Діюче (ефективне, середньоквадратичне) значення змінної періодичної напруги – це еквівалентна їй постійна напруга, яка будучи прикладена до того самого активного опору навантаження забезпечить виділення в ньому такої самої кількості потужності, що й дана змінна напруга. В іноземній літературі діючу напругу позначають Urms (rms – root-mean-square).
Якщо відома функція, яка описує миттєве значення періодичної напруги, то її діюче значення можна розрахувати за допомогою наступних виразів:
, або . (6)
Зокрема для гармонічної напруги з амплітудою Um діюче значення напруги . Коефіцієнт пропорційності між діючим і амплітудним значеннями змінної періодичної напруги залежить від форми змінної напруги. Наприклад, діюче значення змінної періодичної напруги у вигля...
