рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Коэффициенты амплитуды и формы

Коэффициенты амплитуды и формы - раздел Ядерная техника, ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Характер Периодического Сигнала, Его Форма, Степень Его Не­Синусоидальности М...

Характер периодического сигнала, его форма, степень его не­синусоидальности могут быть в простейшем виде оценены коэф­фициентами амплитуды kа и формы kф:

kа = Umax / Uс.к., kф = Uс.к. / Uс.в.

Для случая синусоидального сигнала (рис. 2.4, а) значения коэффициентов амплитуды и формы равны, соответственно, kа = = 1,41; kф = 1,11. Сигналы других форм могут иметь значения коэффициентов kа и kφ, сильно отличающиеся от указанных для синусоидального сигнала. Например, для несинусоидального сигнала (рис. 2.4, б) kа = 2; kф = 1,2, а для прямоугольного сигнала (рис. 2.4, в) kа = 1; кф= 1.

а б в

Рис. 2.4. Синусоидальный (а), несинусоидальный (б) и прямоугольный (в) сигналы

Знание особенностей исследуемого сигнала, специфики элект­рической цепи, возможностей и характеристик используемых при­боров поможет избежать серьезных ошибок при измерениях. На­пример, типичный аналоговый универсальный измерительный при­бор (тестер) содержит магнитоэлектрический измерительный ме­ханизм и полупроводниковый одно- или двухполупериодный вы­прямитель, т.е. реагирует на средние выпрямленные значения пере­менных напряжений и токов, а не на действующие, как это чаще всего требуется. Такой измеритель дает удовлетворительные резуль­таты измерения действующего значения только при форме сигна­лов, близкой к синусоидальной, а например, в случае сигнала, похожего на прямоугольный (см. рис. 2.4, в), ошибка в определе­нии действующего значения может составить около 10 %.

Еще одной возможностью охарактеризовать степень несинусо­идальности (или степень искажения синусоидальности) периоди­ческих сигналов является использование понятия коэффициента гармонических искажений кривой напряжения или тока. Этот коэф­фициент показывает, насколько велик вклад высших (т.е. частоты, большей, чем основная) гармоник в искажение формы, и выра­жается в процентах. Чем меньше значение этого коэффициента, тем лучше, тем ближе форма сигнала к синусоидальной. Для чисто синусоидального сигнала основной частоты значение этого коэф­фициента было бы равно нулю.

2.1.3. Коэффициент мощности kм и cosφ

Два периодических сигнала одной частоты (например, напря­жения и тока в цепи) могут быть сдвинуты во времени по отноше­нию друг к другу на некоторый интервал Dt. Если сигналы сину­соидальны, то можно говорить об угле сдвига фаз (фазовом сдви­ге) φ (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Фазовый сдвиг

Фазовый сдвиг ф измеряется обычно в градусах, °:

φ = (Dt /T )·360,

где Dt – временной сдвиг между сигналами; Т период.

Параметры cosφ и коэффициент мощности kм (Роwеr Factor - PF) определяют эффективность преобразования, передачи и ис­пользования электрической энергии. Чем ближе к единице значе­ния этих параметров, тем лучше (т.е. тем выше эффективность ис­пользования электрической энергии).

Формально понятие cosφ можно использовать только для сину­соидальных сигналов. Однако на практике им часто пользуются в предположении, что форма реальных сигналов достаточно близка к синусоиде.

Нагрузка в реальной электрической цепи не является ни чисто активной, ни чисто реактивной, а представляет собой комплекс­ное сопротивление. Если нагрузка имеет индуктивный характер (т.е. комплексное сопротивление нагрузки содержит активную и ин­дуктивную составляющие), то синусоидальный ток в цепи отстает от приложенного синусоидального напряжения на некоторый угол φ, определяемый соотношением активной и индуктивной состав­ляющих. При емкостном характере нагрузки ток в цепи опережает напряжение на угол, также зависящий от соотношения активной и емкостной составляющих. Именно угол φ определяет соотноше­ние между активной и реактивной мощностями. Чем ближе к нулю зна­чение φ (чем ближе к единице значе­ние cosφ), тем лучше.

Для более общего случая, т.е. для сигналов любых форм, применяется понятие коэффициента мощности kм, который определяется отношением
активной мощности Р к полной S. Коэффициент kм находится так:

kм = P / S = P / (Uс.к. Iс.к.).

 

2.1.4. Мощность и энергия

Полная мощность S определяется произведением действующих значений напряжения Uс.к и тока Iс.к и равна геометрической сумме активной Р и реактивной Q мощностей:

S = Uс.к. Iс.к =

Активная мощность – это та полезная составляющая полной мощности, которая потребляется (безвозвратно) нагрузкой, в от­личие от реактивной мощности, которая не потребляется, а (как правило) бесполезно «гуляет» в цепи. Например, в случае чисто реактивной нагрузки (активной составляющей полного сопротив­ления нет, допустим, нагрузка чисто индуктивная) в электриче­ской цепи течет переменный ток, но энергия при этом не расхо­дуется на полезную деятельность, а периодически преобразуется из электрической энергии в энергию магнитного поля и обратно. Значительная реактивная мощность требует большего сечения про­водников, нагревает провода и контакты, сушит изоляцию.

В частном случае неизменных действующих значений синусои­дальных напряжения Uс.к. и тока Iс.к, периода Т, сдвига фаз φ меж­ду кривыми напряжения u(t) и тока i(t) активная мощность Р и реактивная мощность Q (как параметры, т.е. как значения, чис­ла), соответственно, равны:

Р= Uс.к Iс.к cosφ; Q = Uс.к Iс.к sinφ.

Реактивная мощность Q, если известны полная S и активная Р мощности, может быть найдена по формуле

Q = .

Активная мощность Р при неизменных действующих значениях напряжения и тока в общем случае (для случая несинусоидаль­ных, т. е. полигармонических сигналов) находится аналогично, но с учетом уже не cosφ, а коэффициента мощности kм:

Р = Uс.к Iс.к kм.

Активная энергия W (как значение, число), потребленная на некотором интервале Dt = t2t1, есть определенный интеграл фун­кции мощности p(t):

.

В частном случае постоянной (т.е. неизменного значения) на некотором интервале Dt мощности Р потребленная активная энер­гия W определяется простым произведением:

W = РDt.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

СИГНАЛОВ И ЦЕПЕЙ... ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ... ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ В каждой из...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Коэффициенты амплитуды и формы

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

СИГНАЛОВ
Периодические сигналы электрических напряжений, токов, мощностей (как и некоторые элементы и характеристики элект­рических цепей) могут быть выражены числовыми значениями (параметрическое представл

Напряжения и токи
На рис. 2.3 показана разница в определении некоторых пара­метров уровня на примере периодического напряжения и(t) с пе­риодом Т.

СИГНАЛОВ
Периодический сигнал x(t) любой формы может быть функ­ционально представлен по-разному, т.е. в различных областях. Чаще других применяют представление сигналов во временной (в

Напряжения и токи
Для случая двух синусоидальных сигналов одной частоты, на­пример, напряжения и тока в электрической цепи, функциональ­ное представление во временной области выглядит следующим образом:

Мощность и энергия
Мощность, так же как напряжение и ток, можно представить либо числом, либо функцией времени. Мощность, как функция времени p(t), есть произведение периодических функций напря­ж

Напряжения и токи в трехфазной цепи
В трехфазных цепях используются три периодических напряже­ния синусоидального характера одной частоты (50 Гц), которые сдвинуты друг относительно друга на 1/3 периода Т, т.е. на 120°.

КОМПЛЕКСНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
В электроэнергетике, электротехнике, электрических измере­ниях важным является понятие комплексного сопротивления Z. Реальные нагрузки в электрических цепях переменного тока не быва

Фазовый сдвиг
Комплексность сопротивления нагрузки Z приводит к фазово­му сдвигу между периодическими напряжениями и токами в на­грузке, значение которого зависит от количественного соотноше­ния между акт

Добротность и тангенс угла потерь
Для оценки близости комплексных сопротивлений к «чистым» реактивностям (чистой индуктивности или чистой емкости) исполь­зуют понятия добротность Q и тангенс угла потерь tg δ. Чем больше

НЕСИНУСОИДАЛЬНОСТЬ ФОРМЫ СИГНАЛА
Реальные формы напряжений и токов не являются синусо­идальными, а в той или иной степени искажены. Искажения опре­деляются присутствием в сигналах гармоник, т.е. других синусои­дальных сигналов, ча

Параметрическое представление
Действующее значение U полигармонического (т.е. содержаще­го много отдельных гармоник) сигнала есть геометрическая сумма Действующих значений всех гармоник. Например, общее действу­ющее знач

Функциональное представление
Как мы уже отмечали, несинусоидальность формы тока и на­пряжения объясняется тем, что сигналы являются суммой несколь­ких гармоник (синусоид) различных частот и амплитуд. Чем боль­ше этих составляю

КАЧЕСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Качество электроэнергии определяет возможности технологи­ческого процесса (особенно, при применении высоких техноло­гий), производительность оборудования, устойчивость и надеж­ность его работы, общ

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги