Как рассчитать частоту резонанса напряжения электродвигателя?

Электротехника

воскресенье, 13 февраля 2011 г.

Резонансная частота.

Параллельный колебательный контур (рисунок 1) или последовательный колебательный контур (рисунок 2) могут использоваться в генераторах синусоидальных колебаний. Если в одной из этих схем зарядить конденсатор то он будет разряжаться заряжая катушку индуктивности, катушка разряжаясь будет заряжать конденсатор, этот процесс будет повторяться с определённым периодом T. Период это время одного колебания. Частота колебаний это величина обратная периоду. Разделив единицу на численное значение периода получим численное значение частоты.

Рисунок 1 – Параллельный колебательный контур

Для расчёта резонансной частоты и периода колебаний колебательного контура с катушкой и конденсатором можно воспользоваться программой:

13 комментариев:

Лол, очень помогло.. (сарказм)

Спасибо за замечание! Доработаю статью.

Спасибо, нашел что искал. За калькулятор отдельное спасибо

Хорошая статья для понимания базовых понятий. Спасибо.

Если 2 котушки формула такая же будет?

Если эти две катушки соединены последовательно или параллельно то формула будет такой же если заменить их одной катушкой индуктивность которой при последовательном соединении равна
L=L1+L2
Где L1 – индуктивность первой катушки, L2 – индуктивность второй катушки
Если катушки соединены параллельно то их общая индуктивность равна
L=(L1*L2)/(L1+L2)

В общем, если катушки соединены последовательно то
f=1/(2*3.14*((L1+L2)*C)^(1/2))
если параллельно то
f=1/(2*3.14*(((L1*L2)/(L1+L2))*C)^(1/2))

Подскажи пожалуйста. Как найти резонансную частоту, если даны два значение частоты и соответствующего реактивного сопротивления в параллельном контуре.

Если я правильно понял условие задачи то можно составить систему уравнений
X1=w1*L+1/(w1*C)
X2=w2*L+1/(w2*C)
Где x1 – реактивное сопротивление в первом случае, x2 – во втором, w1 – циклическая частота в первом, w2 – циклическая частота во втором, L и С – индуктивность и ёмкость соответственно которые надо найти решив данную систему уравнений. А потом найти резонансную частоту по формуле “11)”.

здравствуйте, сои за банальный вопрос
резонансная частота – та частота которая устанавливается в цепи контура
если заряженный конденсатор разрядить параллельно(допустим) катушке,
важно ли при етом, с какой частотой конденсатор истратив енергию в контуре, зяряжается вновь?
например, с 66.46 нФ Л 0.1 мГн, расчетная рез. частота контура 61.7 кГц
но я могу подать на конденсатор столько енергии, что он будет заряжаться новой “порцией енергии” на частоте около 1-2 Гц
что нужнно сделать что-бы ввести контур в резонанс, повысить мощность блока питания, тем самым заряжать конденсатор с частотой 61.7 кГц?
ps: ето для катушки тесла
за ранее спасибо

Читайте также:  Как рассчитать сопротивление заземления?

Без схемы трудно что либо сказать т.к. не понятно о чём идёт речь. Если с меньшей частотой подавать в контур энергию то на выходе что то будет от затухающих колебаний но чтобы всё работало постоянно надо стараться “попадать” в резонанс т.е. настроить либо контур на частоту подаваемого на него напряжения либо эту частоту подстроить под контур. Но я бы например не стал бы заниматься катушкой тесла если это не для учебного пособия по развитии истории электротехники т.к. во времена Тесла не было транзисторов и прочих устройств используя которые можно сделать то же самое проще и лучше.

Сергей у меня другие параметры и Вы их могли бы мне помочь вычислить _ Валерий. Задача : ток переменный _ 220вольт , напряжение на емкость С _ 220вольт ), L – катушка(добротность дросселя)Q – 100H
Мне надо вычислить сколько фарата у кондесатора? Это есть последовательный контур и из него мне паралейно кондесатора выход на плоский кондесатор 22000В?
В данном случае это последовательный колебательный контур , находящийся в резонансе- “Резонанс напряжений”
Выносной кондер с плоским катушкой между пластинами при добротности дроселя Q = 100напряжение на емкостях С равно 220*100=22000 В
Сколько нужно микрофарат для первого кондесатора ? И сколько толщина проволки и длина проволки и какой сердечник к нему подойдет ?
Ток переменный переменный 220Вольт
мой телефон 0509302965 украина и емайл: svetnadegdienergii@gmail.com
Спасибо зараннее за Ваш професионализм.

Валерий, я мало чего понял из данного комментария. Вы можете привести схему и более понятное тз (техническое задание) или хотя бы некое его подобие чтобы хотя бы немного было понятно о чём идёт речь?

Как вычисляется резонансная частота колебательного контура

Время на чтение:

Любая колебательная система характеризуется собственной частотой. Если на систему периодически воздействовать извне, и частота воздействия будет совпадать с внутренней периодичностью возмущения силового поля материи, то можно наблюдать резкое увеличение амплитуды колебаний. Данное явление является резонансом. Для ремонта и конструирования радиотехнических устройств необходимо уметь производить расчет резонансных частот колебательных контуров.

Читайте также:  Как пользоваться прибором для измерения давления?

Что такое колебательный контур

Колебательный контур это несколько элементов в любой электрической цепи, емкость и индуктивность, которых соединены параллельно или последовательно. Для нормального функционирования колебательного контура в цепи необходим источник энергии.

Параллельный контур колебаний

При параллельном или последовательном соединениях элементов, входящих в состав электрической цепи, та или иная замкнутая проводниковая система получает одноимённое название. Явление резонанса в обоих случаях, возникает аналогичным образом, только в случае параллельного колебательного контура этот показатель относится к силе тока, а в случае с последовательным – возникает предельная частотность мгновенного изменения напряжений.

Как работает контур колебаний

Работа контура колебаний основана на циклическом преобразовании энергии индуктивности в качественный показатель эффективности конденсатора и наоборот. Допустим, что конденсатор полностью заряжен и энергия, запасенная в нем, максимальна. При подключении его к катушке индуктивности, он начинает разряжаться. При этом, через индуктивность начинает протекать ток, вызывающий появление ЭДС самоиндукции, направленную на уменьшение протекающего тока. Это означает, что начинается процесс перезарядки конденсатора. В тот момент, когда энергия прибора становится равной нулю, та же величина для катушки максимальна.

Далее, энергия индуктивности снижается, расходуясь на заряд емкости с противоположной полярностью. После уменьшения показателя коэффициента самоиндукции до нуля, на конденсаторе она опять имеет максимальное значение.

Важно! В идеальном случае, данный процесс способен протекать бесконечно. В реальных устройствах колебание затухает со скоростью, пропорциональной потерям в цепи проводников.

Вне зависимости от величины энергии, наличия потерь, частота колебаний постоянна и зависит только от значений параметров коэффициента самоиндукции и емкости. Данная величина называется резонансной. Формула резонанса учитывает значение величины емкости и индуктивности контура колебаний.

Осциллограмма

При воздействии на электрическую цепь с катушкой внешним сигналом с частотой, равной резонансной, амплитуда изменения положения частиц резко возрастает. Резонанс отсутствует при несовпадении частот. Из-за предельных значений электрическую цепь с катушкой индуктивности часто называют резонансной.

Потери в цепи с катушкой индуктивности (потери в диэлектрике конденсатора, сопротивление самого устройства, соединительных проводов) ограничивают величину предельных изменений направления частиц. В следствие этого, введена характеристика электроцепи, именуемая добротностью. Добротность обратно пропорциональна предельной величине потерь.

Читайте также:  Изготовление трансформатора для ра

Зависимость предельной частоты от добротности

Важно! Снижение добротности приводит к тому, что предел изменения направлений наступает не только на основной частоте, но и на некотором приближении к ней, то есть, в некоторой полосе частот, где резонансное значение находится посередине. Чем выше добротность, тем более узкой становится полоса частот.

Формула индуктивности

Расчет резонанса колебательного контура производится на основании значений емкости и индуктивности. Как правило, емкость конденсатора является постоянной величиной, за исключением случаев использования переменных устройств в перестраиваемых электроцепях. Коэффициент самоиндукции катушки зависит от многих факторов:

  • Количество и расположение витков обмотки;
  • Наличие или отсутствие сердечника;
  • Материал сердечника.

Общей формулы для определения индуктивности катушки колебательного контура не существует. Для расчетов используют формулы, соответствующие форме катушки. К сожалению, все формулы определения качественной величины электрической цепи с подсоединённой к ней катушкой индуктивности позволяют производить только приблизительные расчеты.

Важно! Для того, чтобы получить катушку с заданными параметрами, приходится принимать дополнительные меры, например, производить подстройку коэффициента самоиндукции путем изменения длины сердечника или корректировки расстояния между витками в однорядных катушках.

Формула резонансной частоты

Формула резонансной частоты колебательного контура не зависит от его типа, а также от метода подключения – последовательного или параллельного. Выглядит она следующим образом:

где f0 – частота резонанса

Как видно из формулы, для получения заданной частоты резонанса, существует бесконечное количество пар емкостей и индуктивностей. На деле, от выбранного соотношения параметров зависит также и добротность.

Как правильно рассчитать частоту контура колебаний

Для последовательного колебательного контура добротность растет с увеличением значения индуктивности. Таким образом, при расчетах элементов, следует учитывать величину добротности. Также, необходимо иметь в виду, что емкости конденсаторов выбираются из стандартного ряда значений, и на этом основании изготавливается катушка индуктивности.

Явление резонанса позволяет использовать колебательные контуры в качестве частотно зависимых цепей и в элементах фильтров. Радиоприемные устройства наиболее широко используют избирательные свойства колебательных систем. Если вместо емкости использовать кварцевый резонатор, то можно получить электрическую цепь с катушкой индуктивности, обладающей очень высокой добротностью. Такие схемы широко используются в задающих генераторах, где требуется высокая точность для определения периода изменения направления частиц.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector