Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ответы на элек (1).doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
466.43 Кб
Скачать

14.Параллельное соединение элементов электрической цепи переменного тока φi<0, IL>IC, ω - низкие частоты. Векторная диаграмма напряжений и токов в схеме с  параллельным соединением резистивного, индуктивного и ёмкостного элементов В настоящее время создано большое количество самых разнообразных электронных приборов и устройств. практическом использовании они соединяются между собой с помощью электрических цепей, в простейших случаях состоящих из пассивных компонентов: резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности. Для цепи на рис. 21 можно записать где   - активная проводимость  , где   – реактивная проводимость катушки индуктивности.Векторной диаграмме токов (рис. 22) для данной цепи соответствует уравнение в комплексной форме

где       - комплексная проводимость   Треугольник проводимостей, подобный треугольнику токов, приведен на рис. 23.

Выражение комплексного сопротивления цепи на рис. 21 имеет вид: Если величины сторон треугольника напряжений умножить на ток I, то получим треугольник мощностей. Все стороны треугольника мощностей, представляют собой мощности. Она измеряется в вольт-амперах (ва) или киловольт-амперах (ква) по показаниям вольтметра и амперметра. Величина полной мощности характеризует основные габариты (наибольшие размеры) генераторов и трансформаторов. В самом деле, изоляция обмоток генераторов и трансформаторов рассчитывается на определенное напряжение, а величина тока определяет нагрев их обмоток (I2r). Катет, прилегающий к углу Ф, представляет собой известную нам активную мощность Р.Активная мощность в цепях переменного тока расходуется на нагрев. В двигателях переменного тока большая часть активной мощности превращается в механическую мощность. Активная мощность измеряется ваттметром и выражается в ваттах (вт) или киловаттах (квт). Из треугольника мощностей имеем:  Активная мощность характеризует степень нагрузки первичного двигателя, вращающего генератор.

15.Если нагрузка несимметрична и соединяется по схеме Y то токи в фазах не равны,  падение напряжений в фазах не одинаково  перекос фазных напряжений, т.е. . потребители м/т выходить из строя, для предотвр. исп. 0-й провод. По I з-ну Кирхгофа: IO=IA+IB+IC; назначение– выравнивание фазного напряжения. при отсутствии нагрузки в фазе А и равных нагрузках в фазах В и С в при отсутствии 0 провода нагрузки в этих фазах окажутся включенными последовательно на линейное напря­жение, которое равномерно распределяется между ними.  сопр-я нагрузки в фазах В и С окажутся под напряжением, равным половине линей­ного напряжения, т. е. Uв=Uc=UA/2=√3/2*UфUA = 1,5 Uф Векторная диаграмма для 4-х проводной 3-х фазной системы.

φA=arctgXA/RA

Трехфазной системой электрических цепей называется система, состоящая из трех электрических цепей переменного тока одной частоты, ЭДС которых сдвинуты по фазе друг относительно друга на 1/3 периода.

Принцип получения трехфазной ЭДС может быть проиллюстрирован с помощью следующей простейшей модели: берутся три прямоугольные рамки, повернутые друг относительно друга на углы в 1200 и жестко скрепленные между собой. Эти рамки приводятся во вращение с угловой частотой  в магнитном поле с постоянной индукцией В. В настоящее время во всем мире получила наибольшее распространение трехфазная система переменного тока. Трехфазной системой электрических цепей называют систему, состоящую из трех цепей, в которых действуют переменные, ЭДС одной и той же частоты, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 1/3 периода (φ=2π/3). Каждую отдельную цепь такой системы коротко называют ее фазой, а систему трех сдвинутых по фазе переменных токов в таких цепях называют просто трехфазным током. Почти все генераторы, установленные на наших электростанциях, являются генераторами трехфазного тока. По существу, каждый такой генератор представляет собой соединение в одной электрической машине трех генераторов переменного тока, сконструированных таким образом, что индуцированные в них ЭДС сдвинуты друг относительно друга на одну треть периода, как это показано на рис.

17.Чтобы в 3хфазной сист можно было одновр пользоваться 2мя различ напр-ми применяют 4хпроводную сист электроснабжения. 4хпроводная линия 3хфазной сист имеет 4 провода: 3 линейных, по к-м протекают лин токи IA, IB, IC и 1 нулевой (нейтр) провод, для поддержания одинак значений фазных напр-й на всех 3х фазах потребителя. По нулевому проводу может протекать уравнительный ток I0, называемый нулевым или нейтр-м током.

Для расчета 3хфазной цепи подх методы, исп-мые для расчета лин-х цепей. Обычно сопр-я проводов и внутр сопр-е генератор а<сопрот-й приемников, поэтому сопр-я проводов ZЛ = 0, ZN = 0. Тогда фазные напр-я приемника Ua, Ub и Uc будут = соотв-но фазным напр-м ист-ка эл эн-и(генератора или

2чной обмотки трансформатора),Ua = UA; Ub = UB; Uc = UC. Если полн комплексн сопр-я фаз приемника:Za = Zb = Z c,то токи в кажд фазе: İa = Úa / Za; İb = Úb / Zb; İ c = Ú c / Z c.

по 1 з-ну Кирхгофа ток в нейтр-м проводе:

İN = İa + İb + İc = İA + İB + İC.

Вект диагр напр-й 4проводной 3фазной цепи:

Из диаграммы видно, что UЛ = √3 UФ

Нейтр провод необх для выравнивания фаз -ных напр-й нагрузки, когда сопр-я этих фаз различны. Благодаря нейтр проводу, кажд фаза нагрузки оказывается включенной на фазное напр-е генератора, к-е почти не завис от величины тока нагрузки, тк внутр падение напр-я в фазе генератора мало. Поэтому напр-е на кажд фазе нагрузки будет почи неизменным при изм-ях нагрузки.

18.Симметричная 3хфазная нагрузка - нагрузка при к-й векторы фазных токов равны по величине и сдвинуты по фазе на 120°.

Если концы всех фаз генератора соед в общ узел, а начала фаз соед с нагрузкой, получится трехфазная цепь, соединенная звездой (Y ). При этом 3 обратных провода сливаются в 1 (нулевой или нейтральный).

Напр­я м/у началами фаз или м/у линейными проводами называют лин напр-ми. Напр-я м/у нач и концом фазы или м/у лин и нейтр про-

водами называются фазными напря-ми.

Токи в фазах приемника или источника называют фазными токами, токи в линейных проводах - линейными токами.

При соед в звезду фазные и лин токи: IФ = IЛ.

Ток,текущий в нейтр проводе, обозначают IN.

По 1 з-ну Кирхгофа для нейтральной точки n(N) имеем в комплексной форме:

İN = İA + İB + İС.

По 2 з-ну Кирхгофа:

ÚAB = ÚA - ÚB; ÚBС = ÚB - ÚС;

ÚСA = ÚС - ÚA.

по этим выраж-м строи вект диаграмму:

Действ-е зн-я лин напр-й можно опр-ть графически по вект диагр или по ф-ле:

UЛ = 2 UФ cos 30° = √3 UФ.

20.Электротехнические устройства, принцип действия которых основан на использовании индукционного или силового действия магнитного поля, называются электромагнитными. С помощью намагничивающих обмоток, по которым во время работы устройства пропускаются токи, либо с помощью постоянных магнитов в пространстве возбуждается магнитное поле. При этом ферромагнитный материал магнитопровода на­магничивается, в результате чего магнитное поле магнитопровода значительно усиливается и становится намного более интенсивным, чем поле вне магнитопровода. Поскольку магнитное поле оказывается сосредоточенным в основном в магнитопроводе, можно, придавая ему соответствующую конфигурацию, сконцентрировать магнитное поле в нужном объеме электромагнитного устройства. Значительное усиление магнитного поля за счет свойств ферромагнитного материала позволяет (при заданной интенсивности магнитного поля) намного уменьшить ток, мощность, габаритные размеры и массу намагничивающих обмоток, а также массу и стоимость постоянных магнитов, исполь­зуемых иногда вместо намагничивающих катушек.В зависимости от назначения и технических данных электромагнитных устройств их магнитные цепи бывают весьма разнообразными и отличаются родом тока, конструктивными особенностями, габаритными размерами, а следовательно, и массой. Симметричной считается магнитная цепь, ветви которой, расположенные по обе стороны от линии аb, проведенной через узловые точки разветвления потоков, выполнены из одинаковых материалов и имеют одинаковые геометрические размеры. В том случае, когда в указанных ветвях имеются намагничивающие обмотки, дополнительным условием симметрии являлся равенство из магнитодвижущих сил (МДС). Если одно из указанных условий не выполняется, магнитная цепь считается несимметричной. Магнитопровод считается однородным, если он на всем протяжении выполнен из одного и того же ферромагнитного материала и имеет одинаковую площадь поперечного сечения. Магнитными цепями с постоянной МДС называются цепи, магнитный поток которых возбуждается намагничивающими обмотками, питаемыми постоянным током, либо постоянными магнитами.

21.Как в электрической цепи сила тока зависит от приложенного напряжения и от сопротивления, оказываемого элементами цепи, так и в магнитной цепи магнитный поток Ф зависит от приложенной магнитодвижущей силы (м.д.с.) численно равной Iи от сопротивления магнитному потоку: Эта формула выражает закон Ома для магнитной цепи. Магнитное сопротивление RМ определяют в зависимости от длины силовых линий (м), площади поперечного сечения силового потока S (м2) и абсолютной магнитной проницаемости  а (Вб/А м): Не трудно уловить аналогию формулы №2

формуле:   - для определения сопротивления проводника электрическому току. Подставим в выражение №1 вместо RМ его значение из формулы №2, получим:  При расчете магнитной цепи задача чаще всего сводится к определению необходимой э.д.с. для того, чтобы получить в магнитопроводе определенный магнитный поток или заданную магнитную индукция, например воздушном зазоре.