ГЛАВА 9. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

9.7. Явление феррорезонанса

значение которого с помощью автотрансформатора будем плавно увеличивать, начиная с нуля. Рабочая точка при этом будет перемещаться по вольтамперной характеристике (рис. 9.24).

После достижения точки В ток увеличится скачком, так как одному значению напряжения соответствуют два значения тока. При уменьшении напряжения скачок тока будет наблюдаться в точке А. Это явление носит название триггерного эффекта.

Участок вольт-амперной характеристики между точками А и В является участком неустойчивой работы. При питании от источника напряжения его нельзя выявить экспериментально. Вольт-амперную характеристику цепи с последовательным соединением нелинейной индуктивной катушки и конденсатора можно полностью экспериментально выявить при питании от источника тока, так как одному значению тока соответствует только одно значение напряжения.

4.7.2. Феррорезонанс токов

Феррорезонанс токов наблюдается в цепи с параллельным соединением нелинейной индуктивной катушки и конденсатора. Упрощенная схема замещения цепи, если пренебречь активным сопротивлением, представлена на рис. 9.25. Соответствующая ей векторная диаграмма изображена на рис. 9.26.

		Рис. 9.26
Рис. 9.25

По первому закону Кирхгофа входной ток I = IL + IC . Из векторной диаграммы видно, что I = IL − IC .

Результирующая вольт-амперная характеристика изображена на рис. 9.27. В точке А наблюдается феррорезонанс токов (IL = IC ) . Цепь имеет чисто ак-

тивный характер, угол ϕ = 0 . От 0 до т. А цепь имеет емкостный характер, так как ток IC > IL . Угол ϕ < 0 . Выше точки А цепь имеет индуктивный характер, так как ток IL > IC . Угол ϕ > 0 .

 Теоретические основы электротехники. Учеб. пособие

-262-

ГЛАВА 9. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

9.7. Явление феррорезонанса

	ϕ > 0 U = f IL − IC
U IL − IC	ϕ < 0

Рис.9.27

Вольт-амперная характеристика для случая, когда активное сопротивление цепи учтено, представлена на рис. 9.28. Ее построение аналогично изображенному нарис. 9.23, но проводить его нужно для токов, а не для напряжений.

Рис. 9.28		Рис. 9.29

При питании от источника напряжения вольт-амперная характеристика будет выявлена полностью, так как одному значению напряжения соответствует одно значение тока.

При питании от источника тока будут наблюдаться скачки напряжения (рис. 9.29). Участок АВ является участком неустойчивой работы.

9.8. Феррорезонансныестабилизаторынапряжения

Стабилизатор – это устройство, у которого действующее значение выходного напряжения остается почти постоянным по величине при изменении

 Теоретические основы электротехники. Учеб. пособие

-263-

ГЛАВА 9. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

9.8. Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

действующего значения входного напряжения.

Величина, характеризующая качество стабилизатора, – коэффициент стабилизации К. Он равен отношению относительного изменения входного напряжения к относительному изменению выходного напряжения:

Ê = ∆U1 : ∆U2 .

U1 U2

Коэффициент стабилизации должен быть больше единицы. Чем К >1, тем лучше стабилизатор.

9.8.1. Стабилизатор, в котором наблюдается явление феррорезонанса напряжений

Схема простейшего стабилизатора в режиме холостого хода представлена на рис. 9.30.

Рис. 9.30

Рис. 9.31

Стабилизация напряжения будет происходить в зоне насыщения катушки при значениях тока, больших, чем на участке неустойчивой работы. Принцип стабилизации объясняет рис. 9.31, на котором приведены входная и выходная вольт-амперные характеристики.

В режиме холостого хода ток в схеме один. Изменение входного напряжения ∆U1 значительно больше изменения выходного напряжения ∆U2 .

 Теоретические основы электротехники. Учеб. пособие

-264-

ГЛАВА 9. НЕЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

9.8. Феррорезонансные стабилизаторы напряжения

Рис. 9.32		Рис. 9.33

При подключении нагрузки коэффициент стабилизации уменьшается. Приемник образует ветвь, параллельную индуктивной катушке

(рис. 9.32).

Векторная диаграмма, представленная на рис. 9.33, поясняет построение результирующей вольт-амперной характеристики U2 (I ) (рис. 9.34).

Рис. 9.34

Очевидно, что зона насыщения смещается в сторону больших значений токов.

9.8.2. Стабилизатор напряжения, в котором наблюдается феррорезонанс токов

Схема замещения рассматриваемой цепи в режиме холостого хода представлена на рис. 9.35.

Принцип стабилизации поясняет рис. 9.36, на котором изображены входная и выходная вольт-амперные характеристики стабилизатора.

 Теоретические основы электротехники. Учеб. пособие

-265-