Електротехніка та пожежна профілактика в електроустановках

4.3 Перехідні процеси у колі синусоїдального струму з реальною котушкою індуктивності.


Коло дослідження наведено на рис.3.23. До затискачів кола підключена синусоїдальна напруга:

                                  ,                                                    (4.20)

де  - початкова фаза напруги.

У п.4.1 вказувалося, що струм у колі можливо розглядати як суму двох складових: сталого струму та вільного струму. У п. 3.5. вказано, що для кола з R та L сталий струм синусоїдальний і відстає від напруги за фазою на кут φ:

                                   іст ,                                              (4.21)

де , ,

У момент вмикання (t=0) струм i(0)=0. Тому

                                                                            (4.22)

та

                                       івіл .                                                          (4.23)

З іншого боку, з (4.21):

        іст .                              (4.24)

З формул (4.23) та (4.24):

                 івіл .                                          (4.25)

З формули (4.11):

                              .                                                    (4.26)

З формул (4.25) та (4.26):

                                         .                                                   (4.27)

Вільний струм розраховується:

  .        (4.28)

Остаточно струм в колі визначається за формулою:

.(4.29)

У момент вмикання вільний струм дорівнює величині та протилежний  за знаком миттєвому значенню сталого струму. З часом вільний струм зменшується за експоненціальним законом. Швидкість зменшення визначається параметром τ.

На величину вільного струму суттєво впливає фазове співвідношення між φ та ψ. При вмиканні кола у момент, коли сталий струм має максимальне значення , початкове значення вільного струму буде максимальним. З (4.23) та (4.24) випливає:        

                       ,                                       (4.30)

що може бути при

                       або     .                                         (4.31)

При  і  найбільше значення струму (імах) може досягти величини, що дорівнюватиме подвійній амплітуді сталого струму через час, приблизно рівний половині періоду вмикання (рис. 4.5), що може представляти пожежну небезпеку при неправильному виборі перерізу провідників.

Рис.4.5 - Залежності i=f(t)  при  вмиканні до джерела кола з реальною індуктивністю ().

« 4.2 Перехідні процеси у колі постійного струму з ємністю та активним опором.4.4 Перехідні процеси у колі синусоїдального струму з ємністю та активним опором. »


© 2006 Академія цивільного захисту України