10 Параллельное соединение r, l, с элементов. Проводимости, векторная диаграмма токов. Резонанс токов.

Ток где . где

По первому закону Кирхгофа

И есть 2 способ: Найдем проводимости ветвей цепи

- активная проводимость, - реактивная проводимость, - комплексная проводимость

По первому закону Кирхгофа запишем

где,

где - активная проводимость всей цепи, - реактивное сопротивление всей цепи

Y – модуль проводимости цепи, ф – аргумент проводимой цепи.

Три случая

1. При построений ВД за базовый вектор примем вектор напрвления

Из ВД видно что ф>0, цепь по отношению к источнику имеет активно индуктивный характер и потребляет как активную мощность P.

И реактивную мощность Q

2. Из ВД видно, что ф<0, т.е. цепь ведет себя по отношению к источнику как активноемкостной приемник потребляя активную мощность и генерируя(выдавая в источник) пассивную мощность.

3. - резонанс токов

т.к. то поскольку угол ф=0, следствие резонанса токов:

ф=0, т.е. т.е. приемник не потребляет от источника реактивной мощности

11. Мощности в цепях переменного тока( активная, реактивная и полная), коэффициент мощности и его экономическое значение. Способы повышения коэффициента мощности.

В сложной электрической цепи, состоящей из разнородных элементов R, L, C, одно­временно происходят следующие физические процессы а) необратимый процесс преобразования электрической энергии в дру­гие виды энергии(активный) б) обратимый процесс колебания энергии между переменным электри­ческим полем конденсаторов, магнитным полем кату­шек и источ­ником энергии, который называется реактивным.

Мгновенная мощность, как функция времени, состоит из двух слагаемых : Первое слагаемое активный процесс. Второе слагаемое реактивный процесс. Количество энергии, которое преобразуется в приемнике в другие виды в единицу времени, называется активной мощностью P. Реактивная мощность Q характеризует интенсивность обмена энергией между маг­нитным полем приемника и источником.

S – полная мощность

Мощности S, P, Q образуют прямоугольный треугольник, который на­зывается тре­угольником мощностей. Коэффициент мощности — безразмерная физическая величина, являющаяся энергетической характеристикой электрического тока, равен отношению потребляемой электроприёмником активной мощности к полной мощности.

12. Получение 3-х фазного тока. Способ вкл. В 3-х фазную сеть. Симметрическая и несимметрическая нагрузка.

3х фазной цепью принято считать совокупность трёх однофазных цепей, в каждой из которых источником является одна из 3х эдс. Достоинства проявляются, если 3х фазные источник и приемник соединены между собой по 1 из 2 возможным схемам соединения. Достоинствами являются 1) экономия проводов 2) возможность создания Вращающегося магнитного поля 3) возможности получения на зажимах 2х эксплуатационных напряжений . 3х фазную систему эдс можно получить при использовании 3х фазных источников, называемых 3х фазными синхронными генераторами. СГ позволяет преобразовывать механическую энергию поступающую из вне к валу СГ в электрическую энергию зажимов СГ. Роль якоря играет статор, роль индуктора – ротор. Фазные обмотки выводятся на щиток и соединяются по схеме звезды. Ротор – цилиндрический сердечник, на котором находится обмотка возбуждения подключенная к внешнему источнику постоянного тока. Магнитное поле индуктора переносимое вращающимся ротором. Перетекает в обмотку статора и наводит в ней эдс. E_А=Е_msinwt; E_B=E_msin( wt -120⁰); E_C=E_msin(wt-240⁰).

Симметричная нагрузка приемника

П ри симметричной системе напряжений и симметричной нагрузке, когда Z_a = Z_b = Z_c, т.е. когда R_a = R_b = R_c = R_ф и X_a = X_b = X_c = X_ф, фазные токи представляют собой симметричную звезду для которой

I_a = I_b = I_c = I_ф = U_ф / Z_ф, φ_a = φ_b = φ_c = φ = arctg (X_ф/R_ф).

Построив векторную диаграмму токов для симметричного приемника (рис. 3.8), легко установить, что геометрическая сумма трех векторов тока равна нулю: İ_a + İ_b + İ_c = 0. Следовательно, в случае симметричной нагрузки ток в нейтральном проводе I_N = 0, поэтому необходимость в нейтральном проводе отпадает.

Несимметричная нагрузка приемника

При симметричной системе напряжений и несимметричной нагрузке, когда Z_a ≠ Z_b ≠ Z_c и φ_a ≠ φ_b ≠ φ_c токи в фазах потребителя различны и определяются по закону Ома

İ _a = Ú_a / Z_a; İ_b = Ú_b / Z_b; İ_c = Ú_c / Z_c.

Напряжения будут U_a = U_A; U_b = U_B; U_c = U_C, U_Ф = U_Л /  , благодаря нейтральному проводу при Z_N = 0.

Следовательно, нейтральный провод обеспечивает симметрию фазных напряжений приемника при несимметричной нагрузке.

Поэтому в четырехпроводную сеть включают однофазные несимметричные нагрузки, например, электрические лампы накаливания. Режим работы каждой фазы нагрузки, находящейся под неизменным фазным напряжением генератора, не будет зависеть от режима работы других фаз.

Векторная диаграмма при несимметричной нагрузке приведена на рис. 3.9