- •Электротехника
- •II часть
- •Электрические цепи переменного тока
- •Расчет цепей переменного тока с последовательным соединением элементов
- •Цепь с последовательным соединением любого количества элементов
- •Расчет цепей переменного тока при параллельном соединении элементов
- •Параллельное соединение двух катушек индуктивности
- •Параллельное соединение катушки индуктивности и конденсатора
- •Резонанс токов
- •Расчет сложных цепей переменного тока
- •Метод проводимостей
- •Символический метод расчета
- •Комплексные числа и действия над ними
- •Ток и напряжение в символическом виде
- •Сопротивление и мощность в символическом виде
- •Трехфазные цепи переменного тока
- •Генерирование трехфазной эдс
- •Соединение обмоток генератора трехфазного тока звездой
- •Соотношение между фазными и линейными напряжениями
- •Соединение обмоток трехфазного тока треугольником
- •Соединение нагрузки генератора трехфазного тока звездой
- •Порядок расчета такой цепи:
- •Роль нулевого провода
- •Соединение равномерной нагрузки трехфазного тока треугольником
- •Вращающееся магнитное поле трехфазного тока
- •Несинусоидальные напряжения и токи
- •Нелинейные цепи переменного тока
- •Вольтамперная характеристика (вах) катушки с ферромагнитным сердечником
- •Потери мощности в цепи катушки с ферромагнитным сердечником
- •Магнитный поток, ток, напряжение и эдс самоиндукции в цепи катушки с ферромагнитным сердечником
- •Векторная диаграмма катушки с ферромагнитным сердечником
- •Переходные процессы в электрических цепях
- •Переходные процессы при отключении катушки индуктивности
- •Переходные процессы при замыкании катушки индуктивности
- •Переходные процессы при разрядке конденсатора через резистор
Сопротивление и мощность в символическом виде
Под комплексом полного сопротивления понимают частное от деления комплекса напряжения на комплекс тока:
При записи комплекса полного сопротивления в показательной форме, модулем числа является полное сопротивление (Z), а аргументом угол (φ) – сдвиг по фазе, между напряжением и током. При записи в алгебраической форме, действительным числом является активное сопротивление (R), а мнимой частью – реактивное сопротивление (X).
Под комплексом полной мощности понимают произведение комплекса напряжения на сопряженный комплекс тока:
При записи комплекса полной мощности в показательной форме, модулем числа является полная мощность (S), а аргументом угол (φ) – сдвиг по фазе, между напряжением и током. При записи в алгебраической форме, действительным числом является активная мощность (P), а мнимой частью – реактивная мощность (Q).
а) Заменяем данную схему эквивалентной:
б) Записываем условия задачи в символическом виде:
в) Рассчитываем эквивалентное сопротивление цепи:
г) Рассчитываем токи в цепи:
д) Рассчитываем мощности цепи:
Пример:
Определить токи в ветвях цепи, активную реактивную и полную мощность, построить векторную диаграмму при следующих данных: R1=57,5 Ом, R2=40 Ом, С1=С2=106 мкФ, L1=95,5 мГн, U=400 В, f=50 Гц.
Решение (Символический метод):
Заменяем данную схему на эквивалентную:
Записываем полные сопротивления ветвей цепи в символическом виде:
Определяем эквивалентное сопротивление цепи:
Определяем токи в ветвях цепи:
Определяем активную, реактивную и полную мощности цепи:
Строим векторную диаграмму:
Трехфазные цепи переменного тока
Трехфазный ток изобретен в России М. О. Доливо – Добровольским.
Преимущество трехфазного тока, заключается в экономичности передачи энергии на большие расстояния, возможность простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для работы электрических двигателей.
Генерирование трехфазной эдс
A, B, C – начала фаз
X, Y, Z – концы фаз
Для получения трехфазной ЭДС 3 (6, 9 и т.д.) одинаковых обмотки – фазы располагают в пазах статора (неподвижной части генератора), так чтобы они были смещены в пространстве относительно друг друга на углы 120˚. Между обмотками вращается электромагнит, что приводит к возникновению в каждой из фаз синусоидальной ЭДС, также сдвинутых между собой на углы 120˚.
ЭДС называются симметричными, если они равны по величине и сдвинуты между собой по фазе на углы 120˚.
Векторная диаграмма трехфазной ЭДС
Каждую фазу генератора можно соединить отдельно со своим потребителем (для этого потребуется 6 проводов), такая система называется несвязной и на практике не применяется. Применяются 2 способа соединения обмоток генератора: звезда и треугольник. Для соединения нагрузки генератора также используется звезда и треугольник.
