Виникнення періодичних несинусоїдальних ЕРС, струмів і напруг

При генеруванні, трансформації, розподілі та споживанні електроенергії виникають спотворення форми синусоїдальних ЕРС, напруг і струмів.
Несинусоїдальні струми в ланцюгах виникають при синусоїдальних ЕРС і напружених джерел електричної енергії, якщо ланцюги містять нелінійні елементи. Так, в котушці з феррімагнітних магнитопроводом, яка є нелінійним елементом, при синусоїдальній напрузі мережі струм несинусоїдальний. Подібне явище спостерігається в промислових міських мережах, коли в якості освітлювальних приладів використовуються люмінесцентні лампи, що мають нелінійні вольт – амперні характеристики.

Нелінійні елементи широко використовуються в електричних ланцюгах автоматики, управління, релейного захисту і т. Д. Ці нелінійні елементи (стабілізатори напруги, умножители і подільники частоти, магнітні підсилювачі і т. П.) Призводять до спотворення форми кривих напруги або струму.

Відомо, що постійний струм в енергетичній електроніці отримують перетворенням змінного синусоїдального струму за допомогою випрямлячів, в яких використовуються нелінійні елементи – діоди. Природно, що в таких електричних ланцюгах виникають як Несинусоїдальні струми, так і Несинусоїдальні напруги. На рис. 4.1а-б наведені часові діаграми напруг і струмів однополупериодного і двухполуперіодного випрямлячів, що працюють на резистивную навантаження. В даний час широке поширення набула імпульсна техніка, т. Е. Галузь радіоелектроніки, в якій для вирішення певних завдань використовують імпульсні пристрої. Форми імпульсів напруг в імпульсній техніці вельми різноманітні.

Основне поширення набули імпульси трикутної, прямокутної, трапецеїдальної форми та ін. Рис. 4.2а-в.
Поява в електричних ланцюгах несинусоїдальних напруг і струмів може призвести до дуже небажаних наслідків. Несинусоїдальні струми викликають додаткові втрати потужності, погіршують характеристики двигунів, створюють великі перешкоди в лініях зв’язку, каналах телемеханіки і т. Д. Зауважимо, що допустимий вміст гармонік оцінюється коефіцієнтом гармонік КГ. Для промислових мереж КГ?5%, т. Е. В цьому випадку крива напруги на екрані осцилографа візуально не відрізняється від синусоїди і це напруга тривало допустимо на висновках будь-якого приймача електричної енергії.

Посилання на основну публікацію