- •1 Основні поняття про змінний струм
- •1.1 Особливості змінного струму. Період і частота змінного струму
- •1.2 Синусоїдний струм, миттєве та амплітудне значення
- •1.3 Одержання синусоїдної ерс
- •2 Фаза змінного струму
- •2.1 Рівняння синусоїдної ерс
- •2.2 Кутова частота. Фаза та початкова фаза
- •Кут зсуву фаз
- •3 Графічні засоби зображення синусоїдних величин
- •3.1 Хвильове зображення змінного струму
- •3.2 Векторне зображення змінного струму
- •4 Додавання та віднімання синусоїдних величин
- •5 Поняття середнього та діючого значень синусоїдного струму
- •5.1 Середнє значення синусоїдного струму
- •5.2 Діюче значення синусоїдного струму
- •5.3 Коефіцієнти форми і амплітуди синусоїдного струму
- •6 Коло змінного струму з активним опором
- •6.1 Схема заміщення електричного кола з активним опором. Закон Ома. Графіки струму та напруги
- •6.2 Активна потужність. Графік потужності
- •7 Коло з індуктивністю
- •7.1 Схема заміщення електричного кола з індуктивністю. Індуктивний опір та його залежність від частоти
- •7.2 Графіки струму, напруги, ерс самоіндукції. Закон Ома
- •7.3 Реактивна потужність. Графік потужності
- •8 Коло з ємністю
- •8.1 Схема заміщення електричного кола з ємністю. Ємнісний опір та його залежність від частоти
- •8.2 Графіки струму, напруги. Закон Ома
- •8.3 Ємнісна потужність. Графік потужності
- •9 Нерозгалужене коло з активним опором та індуктивністю
- •10 Нерозгалужене коло з активним опором та ємністю
- •11 Нерозгалужене коло з активним опором, індуктивністю та ємністю
- •12 Нерозгалужене коло з довільною кількістю елементів
- •13 Резонанс напруг
- •13.1 Особливості нерозгалуженого кола при резонансі напруг. Векторна діаграма
- •13.2 Засоби отримання. Умови виникнення
- •13.3 Характерний опір кола. Добротність та згасання контуру
- •14 Паралельне сполучення гілок кола змінного струму
- •14.1 Розрахунок кола з паралельними вітками методом провідностей
- •15 Резонанс струму
- •15.1 Коло з двома паралельними гілками. Векторна діаграма
- •15.2 Резонанс струмів. Умова резонансу струмів
- •16 Коефіцієнт потужності. Енергія у колі змінного струму
- •16.1 Схеми заміщення конденсатора та котушки з втратами
- •16.2 Коефіцієнт потужності та його техніко-економічне значення
- •16.3 Засоби підвищення коефіцієнта потужності. Компенсація реактивної потужності
- •16.4 Активна та реактивна енергія
- •17 Символічний метод розрахунку кіл змінного струму
- •17.1 Основні поняття про комплексні числа. Дії з комплексними числами
- •17.2 Комплексні величини електричного кола
- •17.3 Закон Ома та закони Кірхгофа у комплексній формі
- •17.4 Розрахунок електричних кіл комплексним(символічним ) методом
- •17.4.1 Кругові та топографічні діаграми
- •17.4.2 Одержання кута зсуву фаз 90°
- •17.5 Приклад розрахунку
- •18 Розрахунок електричних кіл зі взаємною індуктивністю
- •18.1 Кола з взаємною індуктивністю
- •18.2 Розмітка затискачів та визначення взаємної індуктивності
- •18.3 Розв’язка індуктивних зв’язків
- •19 Основні поняття про трифазний змінний струм
- •19.1 Трифазні електричні кола. Трифазна система ерс
- •19.2 Симетричні та несиметричні трифазні системи. Одержання трифазної системи
- •19.3 Обертове магнітне поле. Визначення послідовності фаз
- •20 Трифазне коло при з’єднанні обмоток генератора і споживача зіркою
- •20.1 Схема. Співвідношення лінійних і фазних струмів та напруг. Векторні діаграми
- •20.2 Призначення нульового проводу
- •20.3 Потужності трифазних систем
- •21 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача зіркою
- •21.1 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача зіркою при симетричному навантаженні
- •21.2 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача зіркою при несиметричному навантаженні
- •21.3 Аварійні режими
- •22 Трифазне коло при з’єднанні обмоток генератора і споживача трикутником
- •22.1 Схема. Співвідношення лінійних і фазних струмів та напруг. Векторні діаграми. Потужності трифазних систем
- •22.2 Перемикання фаз приймача з зірки на трикутник
- •23 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача трикутником
- •23.1 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача трикутником при симетричному навантаженні
- •23.2 Розрахунок трифазного кола при з’єднанні споживача трикутником при несиметричному навантаженні
- •23.3 Аварійні режими
- •24 Чотирьохполюсники
- •24.1 Загальні поняття
- •24.2 Рівняння чотирьохполюсників
- •24.3 Опори та коефіцієнти чотирьохполюсника
- •25 Періодичні несинусоїдні струми в електричних колах
- •25.1Причини виникнення несинусоїдних струмів та їх представлення гармонічним рядом.Дійсне значення періодичного несинусоїдного струму.
- •26 Перехідні процеси в лінійних електричних колах. Причини виникнення перехідних процесів.Закони комутації.
- •26.1 Класисичний метод аналізу перехідних процесів в електричних колах
- •26.2 Перехідний процес у колі постійного струму з ємнісним елементом
- •26.3 Перехідний процес у колі постійного струму з індуктивним елементом
18.2 Розмітка затискачів та визначення взаємної індуктивності
Якщо однойменні затискачі котушок невідомі, то для розрахунку кола потрібно провести розмітку виводів. Розглянемо послідовне сполучення двох котушок. Для розмітки затискачів у одній з котушок початок обирають довільно, приєднують до кінця цієї котушки будь-який вивід другої котушки, підключають коло до змінної напруги і вимірюють струм у колі . Потім до кінця першої котушки приєднують інший вивід другої котушки, підключають коло до тієї ж змінної напруги і знову вимірюють струм у колі.
Якщо , то перше сполучення було згідне, тобто до кінця першої котушки приєднувався початок другої, так як при згідному вмиканні котушок сумарна індуктивність кола більша і більший повний опір кола, а струм менший. Якщо, то друге сполучення було згідне.
Потрібно пам’ятати, що при проведенні цих дослідів котушки не можна переміщувати у просторі, так як взаємна індуктивність залежить від розміщення котушок: наприклад, якщо вісі котушок перпендикулярні, то ЕРС зовсім не виникає.
Якщо котушки з’єднанні паралельно, то для розмітки затискачів їх потрібно відімкнути від кола, з’єднати послідовно, не переміщуючи у просторі, і провести вказані раніше досліди.
18.3 Розв’язка індуктивних зв’язків
Задачі з урахуванням взаємоіндукції можна вирішувати двома засобами:
Розв’язати індуктивні зв’язки, тобто уявити, що у колі нема цих зв’язків, а у гілки, які приєднанні до вузла кола, в який також приєднанні взаємо індуктивні котушки, ввімкненні індуктивності з величиною опору взаємоіндукції. При цьому, якщо котушки ввімкненні згідно, то опір позитивний, якщо - зустрічно, то негативний. Приклади вказані на ( рис.18.1 та 18.2). Потім розраховують отримане коло будь-яким методом.
Рисуно18.1 - І приклад розв’язання індуктивного зв’язку
Рисунок 18.2 - ІІ приклад розв’язання індуктивного зв’язку
Розраховують коло будь-яким методом з урахуванням опору взаємоіндукції. При цьому, якщо котушки ввімкненні згідно, то опір позитивний, якщо - зустрічно, то негативно.
19 Основні поняття про трифазний змінний струм
19.1 Трифазні електричні кола. Трифазна система ерс
Багатофазною системою електричних кіл називається сукупність кількох електричних кіл, у яких діють синусоїдні ЕРС однакової частоти, зрушені одна відносно другої за фазою і створені загальним джерелом електричної енергії. Окремі електричні кола, що входять до складу багатофазної системи, називаються фазами.
Таким чином, в електротехніці слово «фаза» використовується у двох різних сенсах: як параметр періодичного процесу, і як назва складової частини багатофазної системи кіл синусоїдного струму.
Багатофазною системою ЕРС називається сукупність синусоїдних ЕРС однієї частоти, зрушених одна відносно другої по фазі, що діють у багатофазній системі електричних кіл. Багатофазна система ЕРС при числі фаз, рівному трьом, називається трифазною системою ЕРС. Окремі фази трифазної системи позначають буквами А, В та С.
При створенні систем електропостачання перевага змінного струму над постійним полягала в наявності технічної можливості передачі електричної енергії за допомогою трансформаторів на велику відстань з малими витратами.
А серед можливих багатофазних систем змінного струму найбільш широке застосування отримала трифазна система ЕРС (трифазний струм), так як вона більш економічна, надійна і дозволяє створювати прості та надійні в експлуатації електричні машини і апарати. Лише незначна частина електроенергії виробляється хімічними джерелами (головним чином акумуляторами), генераторами постійного струму (переважно у транспортних системах) та іншими пристроями невеликої потужності.
Трифазні системи утвердилися у процесі конкурентного змагання з двофазними системами. Наприкінці XVIII століття американський винахідник Н.Тесла побудував двофазні генератори і двигуни. Двофазну систему було навіть застосовано на Ніагарський ГЕС.
Перша трифазна система була продемонстровано публічно у 1891 році німецькою компанією. Вона складалася з трифазного генератора, трифазних трансформаторів та трифазного АД, розроблених М.О.Доліво - Добровольським. Він демонстрував передачу електроенергії за допомогою трифазної системи на відстань 175 км.
Трифазні системи перемогли перш за все з комерційних причин: вартість проводів ЛЕП трифазної системи при зрівнянні з двофазною виявилась нижчою при передачі той же потужності та передача відбувається з меншими втратами енергії, трифазні двигуни та генератори за техніко-економічними показниками виявились більш досконалими, ніж двофазні та однофазні.
При порівнянні з однофазними у трифазних ЕМ є обертове магнітне поле, яке потрібно для роботи та експлуатації простих за конструкцією електромашин.