Пояснить работу генератора на реактивную нагрузку можно с помощью следующей мех. аналогии, которая дает представление непосредственно о моменте сопротивления на валу.
На вал насажен кривошипно-ползунный механизм, в котором посредством ролика, расположенного на маховике, приводится в движение ползун, сжимающий или растягивающий пружину. В данном случае пружина будет аналогом емкостной нагрузки. В течение четверти периода вращения пружина сжимается и накапливает энергию, а в следующей четверти отдает энергию на маховик. Во втором полупериоде также происходит накопление и отдача только уже при растяжении пружины. Этот процесс аналогичен работе конденсатора на переменном токе, при этом сжатое или растянутое состояние пружины есть аналог разной полярности заряда емкости. Очевидно, что при достаточно большой частоте вращения и большом моменте инерции вал будет вращаться достаточно легко без заметных пульсаций момента, так как потери энергии только на трение узлов. Но зато трущаяся пара ролик-ползун будут испытывать переменные пульсирующие нагрузки.
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаДальше применим аналогию для нагрузки индуктивной. В ней нет пружины, но есть грузы, прикрепленные к ползуну, а значит совершающие вместе с ним возвратно-поступательные движения. Грузы также могут накапливать и отдавать, но в своей фазе, как показано на рисунке ниже. Дело в том, что скорость перемещения ползуна непостоянна из за перемены направления вектора скорости ролика. Поэтому накопление энергии происходит, когда скорость перемещения ползуна растет, а отдача – при замедлении. В этой аналогии индуктивной нагрузки, как и в анлогии емкостной, вал крутится легко, но трущаяся пара по прежнему испытывает переменные нагрузки.
Нажмите для просмотра прикрепленного файлаЧто же будет в случае, если присутствуют обе составляющие – емкостная и индуктивная, например, когда от генератора отходят две параллельные линии с разным характером реактивной нагрузки? Очевидно, что в этом случае следует рассматривать механизм, снабженный как грузом, так и пружиной, которые образуют колебательную систему. И если подобная система настроена в резонанс с частотой в ращения кривошипа, то даже трущаяся пара не испытывает никаких нагрузок, поскольку усилия от грузов и пружины компенсируют друг друга. Этот процесс аналогичен компесации реактивной энергии, что представляет собой не что иное, как настроенные в параллельный резонанс емкость и индуктивность.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла