SAM60

FERROREZONANS NAPIĘĆ I PRĄDÓW

Część teoretyczna

W obwodach o idealnych elementach liniowych R, L, C lub L, C przy wymuszeniu sinusoidalnym pulsacja rezonansowa obwodu zależy jedynie od parametrów L i C, nie zależy natomiast od amplitudy wymuszenia. Zjawiska rezonansowe mają bardziej złożone przebiegi w obwodach nieliniowych ( np. w obwodach zawierających cewki z rdzeniem ferromagnetycznym). W takich obwodach rezonans można osiągnąć nie tylko przez zmianę parametrów obwodu i częstotliwości źródła wymuszającego, ale także poprzez zmianę amplitudy wymuszenia. Zjawisko to nazywamy ferrorezonansem.

Zjawisko ferrorezonansu charakteryzuje skok wartości skutecznej odpowiedzi oraz jednoczesne odwrócenie jej fazy przy podwyższaniu wartości skutecznej wymuszenia od zera do pewnej wartości. W obwodach szeregowych odpowiedzią jest prąd skuteczny, natomiast w obwodach równoległych odpowiedzią jest napięcie skuteczne.

Rozróżnia się ferrorezonans napięć i prądów.

Zjawisko ferrorezonansu napięć powstaje w obwodzie złożonym z szeregowo połączonych elementów: nieliniowego dławika i kondensatora (rys. 15.1).

Zmieniając w sposób ciągły napięcie zasilające U przy stałej częstotliwości obserwujemy ciągłą zmianę prądu I. Przy zwiększaniu napięcia zasilającego prąd rośnie aż do wartości jlj (rys. 15.2), po czym po osiągnięciu napięcia jU,| wzrasta skokowo do wartości jlj . Dalsze zwiększanie napięcia zasilającego powoduje ciągły wzrost prądu w obwodzie do wartości jl_c|. Przy zmniejszaniu napięcia do wartości jU, | prąd maleje do wartości |l_d|

w sposób ciągły, a następnie zmienia się skokowo do wartości |l_c|. Dalsze zmniejszanie napięcia zasilającego powoduje spadek wartości prądu aż do zera. Opisanym skokowym zmianom prądu towarzyszy zmiana fazy podstawowej harmonicznej prądu z +<p na -<p (dla obwodu czysto reaktancyjnego z +7t/2 na -tt/2 i odwrotnie).

Rys. 15.1. Obwód szeregowy Lf«C

IUI"

/ »

/

/

ig iy

-4-fe-1-► III

lid! H

Rys. 15.2. Rzeczywista charakterystyka jUl = f(l) dla obwodu ferrorezonansu napięć