- •Электр техникасының теориялық негіздері. Сызықты электр тізбектері
- •1 Тұрақты тоқтың сызықты электр тізбектерін есептеу әдістері мен негізгі заңдары
- •1.1 Негізгі анықтамалары мен түсініктемелері
- •1.4 Сурет − Тоқ көзін эқк көзіне баламалы ауыстыру
- •1.2 Ом, Кирхгоф заңдары
- •1.11 Сурет
- •1.12 Сурет
- •1.15 Сурет
- •1.3 Сызықты электр схемаларын түрлендіру
- •1.3.1 Элементтердің бірізді, параллель және аралас қосылуы
- •1.18 Сурет
- •1.19 Сурет
- •1.21 Сурет
- •1.22 Сурет
- •1.25 Сурет
- •1.3.2 Элементтерді «үшбұрыштан» баламалы «жұлдызшаға» түрлендіру
- •1.26, Б Сурет
- •1.3.3 «Жұлдызшаны» «үшбұрышқа» түрлендіру
- •1.3.4 Эқк көздерін ауыстыру
- •1.27 Сурет
- •1.28 Сурет
- •1.4 Контурлық токтар әдісі
- •1.4.1 Контурлық токтар әдісін қолдану
- •1.4.2 Тізбектердің контурлық теңдеулерін қалыптастыру үшін топологиялық матрицаларды қолдану.
- •1.5 Екі түйін және түйіндік потенциалдар (кернеулер) әдістері. Потенциалдық диаграмма
- •1.5.1 Түйіндік потенциалдар (кернеулер) әдісі
- •1.5.3 Потенциалдық диаграмма
- •1.31, Б Сурет
- •1.6 Баламалы генератор әдісі (активті екіұштық, бос жүріс және қысқа тұйықталу)
- •1.32 Сурет
- •1.33 Сурет
- •1.34 Сурет
- •1.35 Сурет
- •1.7 Активті екіұштықтан жүктемеге максимал қуатты беру шарттары
- •1.8 Екісымды тасымалдау желілері бойынша энергияны беру
- •1.36 Сурет
- •1.37 Сурет
- •1.38 Сурет
- •1.9 Беттесу (суперпозиция) әдісі және принципі
- •1.39 Сурет
- •1.10 Компенсация принципі
- •1.40 Сурет
- •1.11 Электр тізбектеріндегі сызықты қатынастар
- •2 Бірфазалық синусоидалы тоқтың сызықты электр тізбектері
- •2.1 Синусоидалы электрлік шамалар
- •2.1 Сурет − Синусоидалы функция
- •2.2 Синусоидалы эқк өндіру
- •2.2 Сурет − эқк синхронды генераторының құрылыс принципі
- •2.3 Функцияның орташа және әсерлік мәндері
- •2.4 Сурет − Синусоидалы функцияның жартымерзімді орташа мәні
- •2.5 Сурет − Синусоидалы функцияның нақты мәні
- •2.4 Синусоидалы ток тізбегіндегі активті кедергі
- •2.6 Сурет − Кедергідегі синусоидалы ток
- •2.7 Сурет − Кедергіге келетін лездік қуат
- •2.5 Синусоидалы ток тізбегіндегі индуктивтілік
- •2.8 Сурет − Индуктивтіліктегі синусоидалы ток
- •2.9 Сурет −Индуктивтілікке келетін лездік қуат және магнит
- •2.6 Синусоидалы тоқ тізбегіндегі сиымдылық
- •2.11 Сурет − Сиымдылыққа келетін лездік қуат және электр
- •2.7 R, l, c элементтерінің бірізді қосылуы
- •2.12 Сурет − Кедергінің, индуктивтіліктің және сиымдылықтың
- •2.13 Сурет − Синусоидалы ток кезіндегі, индуктивтіліктегі,
- •2.8 R, l, c элементтерінің параллель қосылуы
- •2.9 Синусоидалы ток тізбегіндегі қуат
- •2.18 Сурет − Активті-индуктивті тізбекке келетін қуат
- •3 Комплекстік сандар мен векторлық диаграммаларды электрлік тізбектерді есептеуде қолдану
- •3.1 Синусоидалы функцияларды айналатын векторлардың проекциясы түрінде келтіру
- •3.1 Сурет − Комплекстік санды бейнелейтін вектор
- •3.2 Сурет − Айналу векторы
- •3.3 Сурет
- •3.4 Сурет
- •3.2 Комплекстік түрдегі Ом және Кирхгоф заңдары
- •3.2.1 , , Элементтерінің бірізді қосылуы
- •3.5 Сурет − , , бірізді тізбегі үшін векторлы диаграмма,
- •3.7 Сурет
- •3.8 Сурет
- •3.3 Тізбек бөлігінің кедергілері мен өткізгіштіктері арасындағы тәуелділік
- •3.4 Қуаттың комплекстік түрде жазылуы
- •3.9 Сурет
- •3.10 Сурет − Комплекстік жазықтықтағы қуаттар үшбұрышы
- •3.5 Активті қуаттың максимумын қорек көзінен қабылдағышқа беру шарттары
- •3.11 Сурет − Қорек көзінен қабылдағышқа энергияны беру
- •3.6 Қуаттар тепе-теңдігі
- •3.7 Потенциалдық (топографиялық) диаграмма
- •3.12 Сурет
- •4 Күрделі электрлік тізбектерді есептеу әдістері.
- •4.1 Контурлық токтар әдісі
- •4.2 Түйіндік кернеулер әдісі
- •4.2 Сурет − Түйіндік кернеулер әдісінің иллюстрациясы
- •5 Тізбек элементтері бірізді және параллель қосылған кездегі резонанс
- •5.1 Сурет
- •5.1 Кернеулер резонансы
- •5.2 Сурет
- •5.3 Сурет
- •5.4 Сурет
- •Токтар резонансы
- •5.5 Сурет
- •5.6 Сурет
- •5.3 Фазалар ұғысу компенсациясы
- •5.7 Сурет
- •6 Индуктивті байланысқан тізбектер
- •6.1 Негізгі анықтамалар мен түсініктемелер
- •6.2 Индуктивті байланысқан катушкалардың полярлығы
- •6.1 Сурет
- •6.2 Сурет
- •6.3 Сурет – Аттас шықпаларды эксперименталды анықтау
- •6.4 Сурет
- •6.3 Өзара индукциясы бар тізбекті комплекстік түрде есептеу
- •6.5 Сурет
- •6.6 Сурет
- •7 Үшфазалық тоқ тізбектері
- •7.1 Үшфазалық электр тібектері
- •7.2 Жұлдыз және ұшбұрыш қосылыс
- •7.4 Сурет – Үшфазалық генератордің жұлдыз қосылысы
- •А) жүктеменің жұлдызша қосылуы; б), в) жүктеменің үшбұрыштап қосылыуы
- •7.6 Сурет
- •7.7 Сурет – Жұлдыз қосылыс
- •7.3 Үшфазалық тізбектің симметриялы жұмыс режимі
- •7.8 Сурет – Үшфазалық тізбектің симметриялы жұмыс режимі
- •Бұл жағдайда ваттметр көрсеткіші мынаған тең
- •Реактивті қуаттың қосындысын алу үшін көрсеткіш -ке көбейтіледі.
- •7.4 Үшфазалық тізбектің симметриялы емес жұмыс режимі
- •7.5 Симметриялы емес үшфазалық тізбектің қуаты
- •Бұл мәннің нақтылы бөлігі активті қуатты сипаттайды
- •7.16 Сурет – Бейтарап өткізгіш бар кезде қуатты өлшеу
- •7.18 Сурет
- •7.7 Асинхронды және синхронды қозғалтқыштардың әрекет еті принципі
- •7.8 Симметриялы құрауыштың әдісі
- •7.21 Сурет
- •7.9 Көлденең симметриялы еместік
- •7.22 Сурет – Көлденең симметриялы еместік жағдайлары
- •7.10 Бойлық симметриялы еместік
- •7.11 Симметриялы құрауыштың сүзгілері
- •7.28 Сурет – Кері реттелікті тоқтардың сүзгісі
- •7.29 Сурет – Кері реттелікті кернеу сүзгісі
- •8 Мерзімді синусоидалы емес тоқ тізбектері
- •8.1 Фурье қатарының тригонометриялық формасы
- •8.1 Сурет – Уақыттың мерзімді синусоидалы емес функциясы
- •8.2 Симметрия жағдайы
- •8.3 Сурет – Ординаттар осіне қатысты симметриялы функция
- •8.4 Сурет – Координаттар басына қатысты симметриялы функция
- •8.5 Сурет – Абциссалар осіне қатысты симметриялы функция
- •8.3 Санамалау басын көшіру
- •8.4 Фурье қатарының кешенді формасы
- •Сондықтан, келесіні есепке алу арқылы
- •8.5 Фурье қатарын мерзімді синусоидалы емес үрдісті есептеуге қолдану
- •8.8 Сурет
- •8.6 Мерзімді синусоидалы емес функцияның әсерлік және орташа мәндері
- •8.7 Мерзімді синусоидалы емес тоқ тізбегіндегі қуат
- •8.8 Мерзімді синусоидалы емес функцияны сипаттайтын коэффициенттер
- •8.9 Үшфазалық электр тізбектеріндегі жоғарғы гармоникалар
- •Әдебиет
- •Мазмұны
1.4 Сурет − Тоқ көзін эқк көзіне баламалы ауыстыру
Қорек көзі болмайтын нақты құрылғылардың қасиеттерін көрсету үшін пассивті идеалды элементтерді енгізеді: электрлік энергияның жылулық энергияға қайтымсыз түрленуін ескеретін резистивті R, магнит өрісінде жиналатын энергияны ескеретін индуктивті L, электрлік өрісте жиналатын энергияны ескеретін сыйымдылықты С.
Тоқ пен кернеу арасындағы өзара байланысты және де сызықты пассивті элементтердің энергетикалық сипаттамаларын қарастырайық.
1.7
Сурет − Резистивті
элемент R
;
;
.
1.8
Сурет − Индуктивті
элемент
L
;
;
,
мұндағы
–магнит өрісінің энергиясы.
1.9
Сурет − Сыйымдылықты
элемент
;
;
,
– электрлік өрістің энергиясы.
Тармақ – бір немесе бірнеше бірізді жалғанған тізбек элементтерінен (кедергілер, ЭҚК немесе тоқ көзі) тұратын схеманың бөлігі.
Тек қана ЭҚК тұратын тармақтың кедергісі нөлге тең.
Түйін – үш немесе одан да көп тармақтардың қосылу нүктесі. Бір түйінде қосылған тармақтар паралель деп аталады.
Бес тармақтан және үш түйіннен тұратын электрлік схеманың мысалы 1.10 суретінде келтірілген.
Бірнеше тармақтан өтетін кез-келген тұйық жол контур деп аталады. Тәуелсіз контур кем дегенде бір жаңа тармаққа ие және ол тармақ басқа контурларға кірмейді.
1.10 суретінде, стрелкамен, берілген схемадан алынған үш тәуелсіз контурлардың бағыттары көрсетілген. Контурдың айналу бағыты ерікті алынады.
1.2 Ом, Кирхгоф заңдары
Электртехникасының негізгі заңдары тұрақты және айнымалы токтардың сызықты және сызықты емес тізбектері үшін қарастырылады. Бұл заңдарды тұрақты токтың айнымалы тізбектері үшін қолданайық.
Тұрақты токта индуктивтілігі бар тармақтың кедергісі нөлге тең, ал сыйымдылығы бар тармақтың кедергісі шексіздікке тең. Сондықтан, қалыптасқан режимдегі тұрақты токтың электр тізбектерін қарастырғанда схеманың пассивті элементтері ретінде резистивті элементтер болады, ал активті болып ток немесе ЭҚК тұрақты көздері саналады. Индуктивтілік пен сыйымдылық айнымалы ток тізбектерінің схемаларында және бір режимнен басқа режимге өткен кезде электрлік тізбектерде пайда болатын ауыспалы үрдістерде ескеріледі.
1.2.1 Ом заңы
а) тізбек бөлігі үшін: кез-келген кедергіде ток кернеуге тура пропорционал және кедергіге кері пропорционал
,
мұндағы
− өткізгіштік, См (Симменс);
б) бір ЭҚК көзі бар тізбек үшін ( 1.11 сурет): ЭҚК арқылы өтетін ток ЭҚК шамасына тура пропорционал және тізбектің баламалы кедергісіне кері пропорционал
1.11 Сурет
в) бір ток көзі бар тізбек үшін ( 1.12 сурет): ток көзінің кернеуі тізбектің баламалы кедергісі мен токтың көбейтіндісіне тура пропорционал
