Билет №10

1. Понятие синусоидальный ток относится ко всем периодическим токам, изменяющимся во времени по синусоидальному закону. Синусоидальные токи широко используются в радиоэлектронике, электро-технологии. Всё бытовое электроснабжение также производится на перемен ном токе.

Синусоидальные или гармонические величины математически описываются функциями вида:

где ω = π2 /T – угловая частота функции с периодом T. В правой части выражений только одна величина является переменной – время t. Все остальные величины – константы. Значение функции в данный момент времени называется мгновенным значением и по соглашению обозначается строчной буквой.

Кроме времени t, оно однозначно определяется тремя параметрами: амплитудой, угловой частотой или периодом и начальной фазой. Максимальное значение функции называется амплитудой или амплитудным значением и обозначается прописной буквой с индексом m . Аргумент синуса называется фазой, т.е. состоянием функции, а его значение в момент начала отсчёта времени (при t = 0) – начальной фазой . Величину f =1/ T , обратную периоду, называют частотой. Она связана с угловой частотой отношением: ω= 2 π f. Промышленная сеть в России имеет частоту 50 Гц.

В цепи электрического тока кроме потребителей (эл. двигатели, обогреватели и тп.) имеет специфические устройства: трансформаторы, конденсаторы, катушки индуктивности и т.д. Также как и в цепи постоянного тока, в цепи переменного тока существует три класса составляющих её элементов: источник, потребитель и соединительные провода. Элементы цепи могут быть линейными и нелинейными. Линейные элементы не меняют своих характеристик при изменении тока через них. К ним относятся: Сопротивления (Резисторы), конденсаторы (ёмкости), катушки (индуктивности) и трансформаторы.

Ток в цепи переменного тока меняется по синусоидальному закону во времени и в каждый момент имеет различное значение и называется мгновенным значением обозначаемым соответственно i и u. Кроме резистивных элементов в цепи переменного тока бывают индуктивные и ёмкостные элементы. Основными источниками энергии на переменном токе являются электромеханические генераторы, преобразующие энергию вращательного движения в электрическую.

2. Применение различного рода электронных устройств для управления производственными процессами подразумевает использование электрической энергии определенного вида для их питания (постоянный, переменный ток).

Практически все источники питания выполняют три основные функции: преобразование электрической энергии, стабилизацию и регулирование.

В связи с этим источники питания электронных устройств классифицируются по виду преобразования энергии первичного тока -источники постоянного тока (инверторы) и источники переменного тока (выпрямители). Источники питания, преобразующие энергию переменного тока в энергию постоянного тока, в свою очередь делятся на выпрямители однофазного и трехфазного тока, регулируемые и нерегулируемые.

Выпрямитель–преобразователь электрической энергии; механическое, электровакуумное, полупроводниковое или другое устройство, предназначенное для преобразования переменного входного электрического тока в постоянный выходной электрический ток. Выпрямитель содержит трансформатор Т; вентильную группу В, которая обеспечивает одностороннее протекание тока в цепи нагрузки, в результате чего переменное напряжение U2 преобразуется в пульсирующее; фильтр Ф, передающий на выход схемы постоянную составляющую напряжения и сглаживающий пульсации напряжения.

Применение выпрямителей для преобразования переменного тока в постоянный вызвало понятие среднего значения тока по модулю (то есть без учета знака ординаты) за период. При двухполупериодном выпрямлении среднее значение по модулю определяется как среднеарифметическое значение всех ординат обеих полуволн за целый период без учета их знаков (то есть полагая все ординаты за период положительными, что и имеет место при двухполупериодном идеальном выпрямлении).Обычно выпрямительные установки выполняются большой мощности и присоединяются через специальные трансформаторы к питающей сети на напряжении 6 — 10 кВ. Выпрямительные установки небольшой мощности выполняются по трехфазной схеме с нулевым выводом.