Лекц-4 Хувьсах гүйдлийн цахилгаан хэлхээний үндсэн ойлголтууд

Posted by : Unknown 2014-11-30

Агуулга:

Хувьсах гүйдэл,
Давтамж,
Yе,
Фаз,
Үйлчлэх
Утга,
Дундаж утга,
Амплитуд утга,
Вектор диаграмм

4.1 Хувьсах гүйдлийн хэмжигдэхүүн

Хугацаанаас хамаарч хэмжээ чиглэлээ үелэн өөрчилдөг гүйдлийг хувьсах гүйдэл гэнэ.Хувьсах гүйдлийн хэмжээ чиглэлээ тодорхой хугацаанд үелэн өөрчилж бүрэн хэлбэлзэх тэр хугацааг үе гэнэ.

Дээрх зурагт синуслэг хуулиар үелэн өөрчлөгддөг хувьсах гүйдлийн графикийг үзүүллээ. Хэвтээ тэнхлэгт хугацаа t , босоо тэнхлэгт гүйдлийн хүчийг I гэж, гүйдлийн үеийг Т=0.02c байх тохиолдолд графикийг байгуулав.

Хугацааны дурын эгшинд синуслэг хуулиар өөрчлөгдөж байгаа хувьсах гүйдлийн гүйдэл, хүчдэл, ЦХХ-ний утгыг эгшин зуурын гэх бөгөөд i,u,e гэж жижиг үсгээр тэмдэглэнэ.

Зураг -4.1 Хувьсах гүйдлийн график

4.1

Эгшин зуурын утгын хамгийн өндөр хэсгийг амплитуд буюу хамгийн их утга гэж нэрлэн

-ээр тэмдэглэнэ.

Үений урвуу хэмжигдэхүүнийг давтамж гэнэ. Давтамж нь нэг секунд дэх хувьсах гүйдлийн бүрэн хэлбэлзлийн тоо болно.

4.2

Манай орон, ОХУ, Чех, Польш зэрэг орны үйлдвэрийн тоног төхөөрөмжийн давтамж 50 Гц, Америк, Япон, Франц зэрэг орны тоног төхөөрөмж 60Гц-д ажилладаг. Хот хоорондын холбооны агаарын шугамын давтамж 150кГц, радио долгионы давтамж 105-1010 Гц байдаг.

Синуслэг хэлбэрээр өөрчлөгдөж байгаа хувьсах хэмжгдэхүүний өнцгийн давтамж

түүний Т үетэй

холбоотой ба соронзон дотор эргэлдэх ороомгийн хурдыг тодорхойлдог. Цахилгаан машины роторын эргэлтийн хурд харьцангуй бага үед өндөр давтамж гаргахын тулд хос туйлын тоог олшруулах хэрэгтэй.

Зураг-4.2.Хос туйлтай хувьсах гүйдлийн график

Дээрх зургаас харахад генераторын ороомог нэг эргэхэд ЦХХ 2 дахин өөрчлөгдөнө.Нэг удаагийн эргэлтэнд

бол хос туйлтай генераторын ЦХХ-ний өөрчлөлт

болно.

-г цахилгаан өнцөг гэдэг.Өнцгийн давтамж нь ороомгийн эргэх цахилгаан өнцөгтэй дараах харьцаатай байна.

4.3

Энд

-ороомгийн нэг эргэлттэй тохирсон цахилгаан өнцөг

Р-хос туйлын тоо

Генераторын эргэлтийг n эрг/мин-аар тодорхойлсон үед давтамж нь

4.4

4.2 Хувьсах гүйдлийн фаз, фазын зөрүү

Нэг хос туйлтай генераторын роторт хоёр ороомгийг

тэнхлэгээс

өнцгийн харьцаатайгаар байрлуулъя. Зураг 4.1а / Ротор нь ижил соронзон оронд адилхан хурдтай эргэхэд ороомгуудад ижил давтамж , амплитудтай ЦХХ үүснэ. Зураг 4.1б/

Ротор нь

хурдтайгаар цагийн зүүний эсрэг t хугацаанд эхний байрлалаасаа

өнцгөөр эргэхэд

бөгөөд энэ үеийн ЦХХ-ний эгшин зуурын утгыг бичвэл

болно.

Зураг 4.3.Генераторын ороомгийн байрлал,ЦХХ-ний график

Хэрэв t=0 гэвэл ЦХХ нь тэгээс ялгаатай байна.

Цахилгаан өнцөг

хугацааны эхний эгшин дэх ЦХХ тодорхойлдог ба үүнийг эхний фазын өнцөг буюу эхний фаз гэнэ.

ЦХХ эхний фазууд нь харилцан адилгүй хугацаанаас эхлэх тул амплитуд утгандаа нэгэн зэрэг хүрэхгүй, тодорхой хугацааны зөрүүтэй байна. Хугацааны энэ зөрүүг эхний фазын ялгавар буюу фазын зөрүү гэнэ.Графикаас харахад

фазын зөрүү болох ба түүнийг өнцгийн давтамжид хуваавал хугацааны зөрүүг гаргаж болно.

4.5

Тухайн тохиолдолд ЦХХ-ний нэг нь түрүүлж нөгөө нь хоцорч байна.Өөрөөр хэлбэл e1 ЦХХ –нь e2 ЦХХ-ээс

өнцгөөр түрүүлж e2 нь e1 ЦХХ –ээс

өнцгөөр хоцорно.Зураг 3.3а,б/

Эндээс үзэхэд хувьсах гүйдэл нь амплитуд утгатай, тодорхой үе давтамжтайгаас гадна фазын эхлэлтэй байна.

4.3 Хувьсах гүйдлийг графикаар дүрслэх

Синусын хуулиар өөрчлөгдөж байгаа хэмжигдэхүүнийг синусийн графикаар буюу эргэж байгаа вектороор Зураг 3.4 дүрсэлж болно.Энэ тохиолдолд босоо тэнхлэг нь синуслэг хэмжигдэхүүний эгшин зуурын утгуудыг, хэвтээ тэнхлэг нь хугацаа буюу фазын эхлэлүүдийг заана. Харин эргэж байгаа векторын урт нь амплитудыг, вектор ба хэвтээ тэнхлэгийн хооронд үүссэн өнцөг хувьсах фазыг заана. Эргэж байгаа векторын босоо тэнхлэг дээрх проекц нь хувьсах эгшин зуурын утгыг харуулна. Синусийн график нь хугацаанаас хамаарсан хувьсах хэмжигдэхүүнийг их тодорхой харуулдаг.Нэг график дээр янз бүрийн фазын эхлэлтэй хэд хэдэн графикийг харуулж болно./Зураг 4.4 /

Зураг 4.4 Гүйдлийн векторын диаграмм ба график

Ижил давтамжтай синуслэг хувьсах хэмжигдэхүүнийг дүрсэлж байгаа векторуудын нэгдлийг векторын диаграмм гэдэг. Векторын диаграмм нь ижил давтамжтай хувьсах хэмжигдэхүүнийг харуулдаг учраас векторууд нь ижил өнцгийн давтамжтай эргэнэ.Энэ үед векторуудын хугацаанаас хамаарсан харилцан байрлал нь өөрчлөгдөхгүй учраас синуслэг хувьсах хэмжигдэхүүний харилцан байрлалыг харах боломжийг олгоно.

Синуслэг хувьсах гүйдэл, хүчдэлийг график аргаар нэмж хасах тохиолдол тооцоонд их байдаг. Үүний тулд уг хэмжгдэхүүний эгшин зуурын утгыг бичиж нэмэх тэнхлэг дээр байгаа утгуудыг босоо тэнхлэгийн дагуу хооронд нь нэмж, нэмэх ба хасах тэнхлэг дээр байгаа утгуудын ихээс багыг нь хасах замаар нийлбэр графикийг олно.

Зураг 4.5 Синуслэг хэмжигдэхүүнграфик буюу вектор аргаар нэмэх

Хоёр вектор хэмжигдэхүүнийг хооронд нь нэмэхдээ параллелграмын дүрмийг ашиглана. Зураг 4.5б / Хоёроос дээш векторыг нэмэхдээ эхний векторын төгсгөл дээр дараагийн векторын эхлэлийг түүнтэй зэрэгцээгээр зөөж түүний төгсгөл дээр дараагийн векторыг түрүүчийн адилаар байрлуулж төгсгөлийг нь векторын эхлэлтэй холбосноор хаагч вектор нь нийлбэрийг заана./Зураг 4.6.а/ Хоёр векторыг хасахдаа эхний вектороос дараагийн векторыг эсрэг чиглэлтэй түүнтэй зэрэгцээгээр зөөж векторын эхлэлтэй холбосноор ялгаврыг олно. / Зураг 4.6 .б /

Зураг 4.6 Вектор хэмжигдэхүүнийг нэмэх хасах арга

4.4 Хувьсах гүйдэл, хүчдэл, ЦХХ-ний үйлчлэх болон дундаж утгууд

Хувьсах гүйдлийн цахилгаан хэлхээний тооцоо хийх болон туршилт явуулахад гүйдэл, хүчдэл, ЦХХ-ний үйлчлэх утга гэсэн ойлголт хэрэгтэй. Хэмжүүрийн багаж дээр бидний харж байгаа гүйдэл, хүчдэлийн утга нь үйлчлэх утга юм. Жишээ нь бидний хэрэглэж байгаа хүчдэл 220В гэдэг нь хүчдэлийн үйлчлэх утга болно. Үйлчлэх утгыг ямар ч индексгүйгээр I,U,E гэж тэмдэглэнэ.Хувьсах гүйдлийн нэг үетэй тэнцүү хугацаанд тогтмол гүйдлийн үйлчлэлээр тухайн эсэргүүцэл дээр ялгарч байгаа дулаантай тэнцүү дулааныг үүсгэж байгаа хувьсах гүйдлийн утгыг үйлчлэх утга гэнэ.Эсэргүүцэл дээр хувьсах гүйдлийн үйлчлэлээр маш бага хугацаанд нэг бүтэн үеийн туршид ялгарсан дулаан