15-Тажриба иши. Кучланишлар феррорезонансини ўрганиш

15-Тажриба иши. Кучланишлар феррорезонансини ўрганиш

1.Ишнинг мақсади

• 
  ночизиқли индуктивликка эга бўлган электр занжирда феррорезонанс ҳодисасини хусусиятлари билан танишиш;
  
• 
  ферромагнит элемент ва конденсаторга эга бўлган электр занжирларни амалда қўллашни ўрганиш.
  

2.Назарий маълумотлар
Ҳар қандай резонанс ҳодисаси каби ўзгарувчан токнинг ночизиғий занжиридаги резонансида ҳам манба кучланиши (ёки токи) тебранишларнинг нисбатан кичик амплитудалари таъсири остида индуктивлик ва сиғимий элементларда кучланишлар (ёки токлар) тебранишларининг амплитудалари ортади.
Чизиғий ва ночизиғий занжирлардаги резонансларнинг асосий фарқи шундаки, ночизиғий тебраниш контурли занжирлар учун «хусусий тебранишлар частотасини» аниқ кўрсатиб бўлмайди, чунки ночизиғий параметрлар L(i) ёки C(u_C)нинг катталиклари манба кучланиши ва токининг амплитудасига боғлиқ. Шунинг учун ночизиғий занжирлардаги резонансларнинг қўйидаги ўзига хос хусусиятлари бор:

1. Занжирдаги интенсив (резонансли) тебранишлар аниқ ифодаланган максимумга эга эмас, яъни резонанс алоҳида нуқта билан характерланмасдан, аксинча ночизиғий контурнинг шартли «хусусий тебранишлар частотаси» манба частотасига яқин бўлган ночизиғий элемент вольт-ампер характеристикасининг ката участкаси билан характерланади.
2. Резонанс режимига берилган кучланишнинг ўзгармас қийматларида фақат ночизиғий контур параметрларининг ўзинингина ростлаш билан эришилмасдан, шунингдек контур параметрларига қўшимча таъсири,манбадан олинаётган мажбурловчи кучнинг амплитудасини ростлаш билан ҳам эришилади.
Бундай хусусиятли феррорезонансий занжирларни L(i) ферромагнитавий элементли ва С чизиғий симғимдан тузилган тебраниш контурли занжирларни анализ қилиш мисолларида қисқача кўриб чиқамиз.
Элементларининг уланиш усулларига кўра L(i)-С кетма-кет уланган занжирдаги феррорезонанс (ёки кучланишлар феррорезонанси) ва L(i)-С параллел уланган занжирлардаги феррорезонанс (ёки токлар феррорезонанси) бўлади.
Расм-18.1 да ночизиғий индуктивлик L(i) ва чизиғий сиғим С дан тузилган кетма-кет феррорезонансий занжирнинг схемаси (а) ва кучланишларнинг векторий диаграммаси (в) кўрсатилган. Ночизиғий индуктивлик L(i) даги актив исрофларни нолга тенг ток ва кучланишларнинг (u_L ва u_C) ҳақиқий носинусоидал эгри чизиқлари асосий гармониканинг уларга мос эквивалент синусоидалари билан алмаштирилган деб фараз қиламиз. Бундай ҳолда (расм-18.1.в) даги векторий диаграмма тўғри бўлиб, унга биноан занжирга берилган кучланиш векторининг модули U=U_L]U_C худди U=I U_L-U_C I каби аниқланиши мумкин. Ғалтакнинг ночизиғий характеристикаси U_L(I) ва конденсаторнинг тўғри боғланишли дан келиб чиқадиган чизиқли характеристикаси U_C(I) берилган деб ҳисоблаб, қўйилган масаланинг ечими бўлмиш бутун занжирнинг натижавий вольт-ампер характеристикаси U(I) ни қурамиз, (Расм-18.2.а)

Назарий эгри чизиқ U(I) тўғри чизиқ U_C(I) нинг ординатасини эгри чизиқ U_L(I) нинг ординатасидан айириш натижасида ҳосил қилинганини кўриш осон. Назарий жиҳатдан U(I) эгри чизиғи М нуқтадан сўнг пастга кетиши керак (пунктир чизиқ), аммо кучланишнинг эффектив қиймати манфий миқдор бўла олмаганлигидан характеристиканинг бу соҳасида U кучланиш (U_L-U_C) айирма тарзида ҳисобланади. Занжирнинг ночизиғий вольт-ампер характеристикаси учун характерли бўлган нуқта М ҳисобланади. Бу нуқтада ўзора тенг U_L=U_C кучланишларга ва ток I_М=0 га манбанинг U=0 кучланиши мос келади (резонанснинг шартли нуқтаси).
Бу ҳол ғалтакнинг актив қаршилиги ҳамда элементлардаги ток ва кучланишнинг эгри чизиқларида юқори гармоникаларнинг ҳисобга олинмаганлигининг натижасидир. Бу реал факторлар ҳисобга олинса, ҳақиқий U(I) эгри чизиғи М нуқтадан юқорироқ (пунктир эгри чизиқ) ўтади. Занжир вольт-ампер характеристикаси эгри чизиғининг бошқа хусусияти унинг кўп қийматлигидир. Масалан, занжирнинг кириш томонидаги кучланиш U=U' га токнинг уч хил I'₁,I'₂ ва I'₃ қийматлари мос келади.
Кучланиш феррорезонансининг N нусхали эгри чизиғи деб аталадиган, занжирнинг реал вольт-ампер характеристикасида манба кучланиши U=0 дан то U=U₁ гача ортганда тасвирловчи нуқта 0-4-1 эгри чизиғи бўйича ҳаракатланади, сўнгра кучланиш U=U₁ да 1 нуқтадан 2 нуқтага сакраш билан ўтиб, токнинг I=I₁дан то I=I₂ гача сакрашсимон ортиши кузатилади. Кучланиш U ва ток I нинг бундан кейинги ўсишида ток I нинг I>I₂томонга (2 нуқтадан ўнг томонга) оҳиста ўсиши кузатилади.
Шунинг учун занжир вольт-ампер характеристикасининг 1-3 соҳаси беқарор режимлар зонаси деб аталади.
1-3 участка турғун бўлиши учун кучланиш манбаини ростланувчан ток манбаига алмаштириш лозим. Ўшандай эффектга феррорезонансий контурни манба кучланишига етарлича катта чизиқли қаршилик орқали улаш йўли билан эришиш мумкин.
Ниҳоят, 0-4-1-3 участкада занжирнинг характери индуктив, 3-2 участкада эса сиғимий эканлигини таъкидлаб ўтиш мумкин.
Шунинг учун 1 дан 2 га ва 3 дан 4 га сакрашсимон ўтишларда ток I билан берилган кучланиш U орасидаги фазавий силжишнинг характер ва миқдори ўшандай сакрашсимон ўзгаришлар, яъни фаза тўнтарилиши содир бўлади. 3 нуқтани шартли равишда феррорезонансий нуқта деб ажратиш мумкин, чунки кучланиш U=U₃ ва ток I=I₃ да занжирнинг характери актив ва ток I, кучланиш u асосий гармоникаларининг эквивалент синусоидалари орасидаги фазавий силжиш бурчаги нолга тенг бўлади.