Все лекции по ЭУиСТ ЭПУ РЭС / 1-ЭПУ РЭС (Законы,Тр)
.docВведение
Энергия – основа всего. Она обеспечивает работу электронных систем обработки информации, радиосистем различного назначения электропреобразовательных устройств, систем первичного и вторичного электропитания. Без питания системы мертвы. Проблемы разработки современных систем электропитания и устройств электропреобразовательной техники, как и инфо- и телекоммуникационных систем,, чрезвычайно сложны. Причём в питании они осложняются тем, что любая операция преобразования энергии или её параметров сопровождается потерями энергии. И это препятствие на пути миниатюризации аппаратуры электропитания.
Системы электропитания можно разделить на системы первичного электропитания (ИПЭП) и системы вторичного электропитания (ИВЭП или СВЭП).
СВЭП
(ИВЭП)
это совокупность функциональных
элементов и межэлементных связей,
действующих совместно для обработки
и переработки первичной электроэнергии
и обеспечивающая потребителей
электрической энергией заданного
количества и требуемого качества
Пример системы вторичного электропитания (СВЭП):
ИПЭП
предназначена для доставки, обработки
и переработки первичной
электрической энергии
Тема: Основные законы, используемые в курсе
Законы Ома
1
r U
e
2
R
+ r
Законы Кирхгофа
n
m
1
Сумма ЭДС внешних
источников, приложенных к замкнутому
контуру, равна сумме падений напряжений
на элементах этого контура i
= 1
k
= 1
n
m
2
k
= 1
i
= 1
Закон Фарадея (закон электромагнитной индукции)
e
d
dt
Магнитное
поле
Электрическое
поле
ЭДС пропоциональна
скорости изменения потокосцепления
во времени
dФ
ЭДС взаимоиндукции
dt
di
dt
ЭДС самоиндукции
Закон Джоуля
Pпот= I 2 * R
Тема: Трансформатор
Трансформатор
это устройство, конструктивно состоящее
из магнитопровода и размещённых на нём
обмоток, числом от двух и более,
позволяющее за счёт использования
явления электромагнитной индукции
преобразовать одну систему переменного
тока в одну или несколько других систем
переменного тока при в общем случае
разных значениях тока, напряжения,
мощности, числа фаз, но неизменности
частоты подводимой переменной энергии
Источник ( Pвх ) ( P2 ) Потребитель
Распределение энергии в трансформаторе
Источник Потребитель
( W1 ) ( W2 )
( Запасание) Q ( магнитное поле)
Pст
Тепло
Pвх Pпот Pм
P1 P2
(Потребление) ( Потребителю)
Активная мощность
1 - активная потребляемая мощность;
P2 - активная мощность, отдаваемая потребителю
Показатели качества трансформатора
-
К
P1 = P2 + Pпот
где Pпот = Pм + PСТ
ПД -
P2
ŋ
P1
КПД
есть отношение мощности, потреблённой
от источника, к мощности, отдаваемой
потребителю
2. Коэффициент мощности
P1
Pвх
Коэффициент
мощности
есть отношение мощности, потреблённой
от источника, к мощности, подведённой
к трансформатору
3. Процентное изменение напряжения
U2х
- U2н
Где
Rвых
= r2
+ r1
⁄
Кт
2
∆
U2х
. 100
%
Процентное
изменение напряжения
есть
выраженное в процентах падение напряжения
на выходном сопротивлении трансформатора,
численно равное относительной разнице
напряжения на зажимах вторичной обмотки
трансформатора в режимах холостого
хода и номинальной нагрузки
Тема: Работа трансформатора под
нагрузкой
Ф S = Ф S1 + Ф S2 Ф O = Ф O1 + Ф O2
e = - N
e o = e o1 + e o2 e S = e S1 + e S2
Система уравнений 2-х обмоточного
т
▲U1
U1 - W1 - LS1 (i1) - i1 * r1 = 0
▲U2
I1 * W1 - I2 * W2 = I1x * W1x
е I * W = F - (МДС – магнитодвижущая сила)
Ф
O рез
=
Ф
O1 +
Ф
O2
Ф
O Х
(Const
)
Fрез
=
F1
- F2
FХ
(Const)
Результирующий
основной рабочий) поток Ф0
и
результирующая
МДС не
зависят от тока нагрузки и равны,
соответственно, потоку и МДС в режиме
холостого хода
т. к. U1 ≈ 4. 44 * N1 * f * Bm * Sст. акт ,
Ф Om
Таким образом:
Ф
O ~
U1
~~~~~~~~~~
Pст
~
U1
2
~~~~~~~~~~~~~
Основной
(рабочий) поток Ф0
не зависит
от тока нагрузки и определяется
приложенным напряжением
Потери (мощности)
РСТ
в магнитопроводе
не зависят
от тока нагрузки и определяются квадратом
приложенного напряжения
-
Коэффициент трансформации
Коэффициент
трансформации
есть отношение основных (рабочих) ЭДС
первичной и вторичной обмоток
К
т
=
e
o1
⁄
e
o2