Векторные диаграммы связанных контуров. Вносимые сопротивления.

Построим векторные диаграммы для трансформаторно связанных контуров.

1.

Так как в первичном контуре резонанс, то ток первичного контура совпадает с ЭДС генератора. Этот ток создает магнитное поле которое наводит во вторичном контуре. Т.к. вторичный контур настроен в резонанс, то ток совпадает по фазе с . Т.к. вторичный контур является последовательным, то его .

протекает по второй катушке и создает магнитное поле, которое наводит в первичном контуре ЭДС ,которое отстает от на 90° вычитается из ЭДС генератора, т.е. за счет влияния вторичного контура ЭДС действующая в первичном контуре меньше ЭДС генератора. За счет связи со вторичным контуром, активные потери в первичном контуре увеличиваются. Величина потерь зависит от связи со вторичным контуром и сопротивления потерь вторичного контура. Дополнительное сопротивление потерь за счет ответвления части энергии во вторичный контур, называется вносимым сопротивлением.

2.

Построение начинаем с Еген, т.к. первичный контур настроен в резонанс, то совпадает по фазе с Еген. Во вторичном контуре индуктивная расстройка следовательно отстает от на угол меньше 90°. Этот ток создает магнитное поле которое наводит в первичном контуре. вычитается из Еген и образуется .

Ток опережает , т.е. за счет связи со вторичным контуром в котором наблюдается индуктивная расстройка, в первичном появляется емкостная расстройка. Расстроенный вторичный контур как бы вносит в первичный контур дополнительное реактивное сопротивление, противоположное по знаку реактивному сопротивлению вторичного контура.

3.

Из вторичного контура вносится в первичный индуктивное сопротивление. Возможно =Хвн, т.е. вносимое индуктивное сопротивление компенсирует емкостное сопротивление первичного контура и в контуре наблюдается резонанс.

Настройка связанных контуров.

Цель - получение во вторичном контуре максимально возможного тока. Настройка может осуществляться изменением , или Хсв.

При настройке связанных контуров наблюдаются следующие виды резонансов:

Первый частный резонанс

Изменяем до тех пор пока Хвх первичного контура не станет равным нулю.

Второй частный резонанс

Первичный контур расстроен относительно частоты генератора; резонанс получается за счет компенсации собственного реактивного сопротивления контура вносимым реактивным сопротивлением. При изменении добиваемся резонанса в первичном контуре, при этом ЭДС наводимая во вторичном контуре также максимальна. max

Второй частный резонанс

Наблюдается при настройке в резонанс вторичного контура за счет изменения Х2, Хсв не изменяется ( при частных резонансах ). Вносимое из первичного контура реактивное сопротивление компенсирует собственное реактивное сопротивление вторичного контура. Во вторичном контуре - резонанс. При этом ЭДС, наведенная в первичном контуре, также достигает максимального значения. Эта ЭДС вычитается из ЭДС генератора, следовательно в первичном контуре действует минимальная ЭДС и ток первичного контура достигает минимального значения.

Сложный резонанс

Зафиксировав какое-нибудь минимальное значение Хсв добиваемся первого или второго частного резонанса, затем увеличиваем Хсв до такой степени, чтобы ток во вторичном контуре достиг значения максимум -максиморум.

На ток влияют 2 противоположных фактора:

1. должен увеличиваться, т.к. увеличивается связь;

2. должен уменьшаться, т.к. уменьшается ток из-за возрастания вносимого из второго сопротивления.

При слабой связи решающим фактором является 1-й. при сильной- 2-й, т.е. существует некоторое оптимальное значение , при котором амплитуда достигает максимального значения (максимум-максиморум).

При сложном резонансе резонансная кривая получается двугорбой, т.к. первый и второй частые резонансы наблюдаются на частоте и .

Полный резонанс.

Для достижения полного резонанса, полностью отключаем вторичный контур и добиваемся резонанса в первичном контуре, т.е. Х1=0. Затем соединяем слабой связью первичный контур с вторичным и добиваемся резонанса во вторичном контуре, т.е. Х2=0. Затем увеличиваем Ксв до тех пор, пока ток во вторичном контуре не достигнет значения максимум максиморум. Xcвopt при полном

резонансе меньше Xcвopt при сложном резонансе.

Хсвoptполн. обеспечивает критическую связь при которой характеристика ещё одногорбая. При критической связи R1=Rвн во вторичной контур отдаётся максимально возможная мощность. КПД=50%. При полном резонансе (Ксв=Ккр), АЧХ ещё одногорбая, но ток достигает значения максимум максиморум, при

сложном резонансе

характеристика двугорбая.

1)Х1=0

2) Х2=0

3)