11. Однофазный синусоидальный ток и его характеристика.
Широкое применение в электрических цепях электро-, радио- и других установок находят периодические ЭДС, напряжения и токи. Периодические величины изменяются во времени ( i=i(t); u=u(t) ) по значению и направлению, причем эти изменения повторяются через некоторые равные промежутки времени Т, называемые периодом (рис.13).
|
инусоидальный ток характеризуется следующими параметрами:
а) 
-
угловая частота , где Т - период (с),
-
частота (
)
(Гц),
б) 
-
амплитудное значение тока,
в) 
-
начальная фаза.
В европейских странах в качестве стандартной промышленной частоты принята f = 50 Гц, в США и Японии f = 60 Гц.
Разность
начальных фаз двух синусоидальных
величин одинаковой частоты (
)
называется сдвигом фаз между ними:
Синусоидальный ток имеет ряд преимуществ перед постоянным током, в связи с чем он получил очень широкое распространение:
а) его легко трансформировать из одного напряжения в другие,
б) при передаче на большие расстояния ( сотни и тысячи километров) от источника до потребителя при многократной трансформации напряжение остается неизмененным, т.е. синусоидальным,
в) с его помощью может быть достаточно просто получено вращающееся магнитное поле, используемое в синхронных и асинхронных машинах.
Средним значением синусоидального тока или напряжения и ЭДС называется средняя за полупериод времени:
Мгновенное
значение - значение периодически
изменяющейся величины в рассматриваемый
момент времени , обозначаются 
Амплитудные значения синусоидальных величин обозначаются:
12. Определение активной, реактивной и волновой мощности в цепях однофазного переменного тока. Коэффициент мощности силовых установок. Способы его повышения.
|
Хороший коэффициент мощности позволяет оптимизировать работу электроустановки и обеспечивает следующие преимущества: - бесплатное получение реактивной энергии потребителем; - уменьшение количества потребленной энергии в кВА; - уменьшение активных потерь в кабелях благодаря снижению тока, потребляемого электроустановкой; - повышение стабильности напряжения для потребителя; - снижение потерь электроэнергии в силовом трансформаторе, к вторичной обмотке которого подключено компенсирующее устройство. |
УСТАНОВКА КОНДЕНСАТОРОВ ИЛИ КОНДЕНСАТОРНЫХ УСТАНОВОК
|
|
Коэффициент мощности электроустановки можно повысить, если установить в цепи дополнительный источник реактивной энергии, компенсирующий реактивную энергию основной нагрузки. Источниками реактивной энергии могут служить различные устройства, но наиболее распространенными являются фазокомпенсаторы и шунтирующие конденсаторы (параллельно подключенные), или последовательно подключенные конденсаторы в линиях электропередачи. Наиболее часто применяются конденсаторы, поскольку они: - не потребляют активной энергии; - имеют низкую стоимость; - просты в эксплуатации; - имеют длительный срок службы (приблизительно 20 лет для конденсаторов Legrand); - почти не нуждаются в техническом обслуживании (в связи с отсутствием движущихся частей). Конденсатор представляет собой приемник электроэнергии, состоящий из двух обкладок (электродов), разделенных диэлектриком. Когда на конденсатор подается синусоидальное напряжение, то между током и напряжением возникает сдвиг фаз (ток опережает напряжение на 90°), и генерируется соответствующая емкостная реактивная мощность. Все остальные приемники электроэнергии (электродвигатели, трансформаторы и т. п.) вносят противоположный сдвиг фаз между током и напряжением (ток отстает от напряжения на 90°), при этом генерируется соответствующая индуктивная реактивная мощность. При сложении векторов индуктивной и емкостной реактивной мощности (или соответствующих токов) получается результирующая реактивная мощность (или ток), значение которой меньше, чем до установки конденсаторов. Проще говоря, индуктивные приемники (электродвигатели, трансформаторы и т. п.) потребляют реактивную энергию, а емкостные приемники (конденсаторы) генерируют реактивную энергию. |
