Электротехника / Лекции / Все лекции
.pdf
Особенности резонанса напряжений:
1) Полное сопротивление цепи равно активному сопротивлению
Z 
r 2 ( X L XC )2 
r 2 02 r;
2) Приложенное напряжение и ток в цепи совпадают по фазе |
||||||
сos |
r |
|
r |
1; |
0; |
|
Z |
r |
|||||
|
|
|
|
|||
3) Ток в цепи достигает максимальное значение
IUZ Ur IМАКС;
4)Напряжение на зажимах цепи равно напряжению на активном
сопротивлении
UI Z I r Ua ;
5)Напряжения на индуктивности и емкости равны по величине и противоположны по направлению:
U L U C ;
при этом если X |
L |
X r, |
то |
|
U L |
|
|
|
U C |
|
U; |
|
|
|
|
||||||||
|
C |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В цепи могут иметь место перенапряжения, |
|
что |
|
|
|
недопустимо. |
|||||
ЛЕКЦИЯ №2
ОДНОФАЗНЫЙ ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК
1. Общие сведения
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: ЭДС, напряжение и ток называются переменными если их значения изменяются во времени.
В современной технике получили применения переменные токи. Изменяющиеся во времени по синусоидальному закону, т.к. позволяют наиболее экономично осуществлять производство, распределение, преобразование и использование электрической энергии.
Значения величин в данный момент времени называются
МГНОВЕННЫМИ, они обозначаются малыми буквами: t, e, u, i, p.
t, e, u, i, p – мгновенные значения ЭДС, напряжения, тока, мощности.
Рассмотренные ранее законы Кирхгофа справедливы для мгновенных
значений соответствующих величин.
Применение однофазного переменного тока:
1)для питания осветительных установок,
2)систем сигнализации и контроля.
2. Получение синусоидальной ЭДС
Переменный ток получают с помощью электромашинных генераторов, которые приводятся во вращение первичными механическими двигателями (внутреннего сгорания, дизель, турбина т.д.).
Принципиальная схема простейшего генератора
|
N |
|
|
N |
|
|
e/ |
|
a |
b |
|
= t |
e/ |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
e/ |
|
|
e/ |
|
|
|
|
|
||
|
|
e |
d |
c |
|
|
|
|
|
||
|
S |
|
|
S |
const;
“ab” и “cd” – активные проводники
е/ В l V ;
ВBM sin BM sin t;
e 2е/ 2 В l V
2 ВM l V sin t EM sin t;
Устройство синхронного генератора
Между полюсами магнита вращается ферромагнитный сердечник с угловой скоростью .
В пазах сердечника расположен виток проволоки. Его концы присоединены к вращающимся контактным кольцам, к которым прижимаются неподвижные щетки, обеспечивающие связь неподвижных потребителей с вращающейся цепью.
Принцип действия синхронного генератора
При вращении витка в его активных проводниках “ab” и “cd” по
закону ЭМИ наводится ЭДС. Полюсам магнита придают
специальную форму, чтобы магнитная индукция в зазоре вдоль окружности сердечника изменялась по синусоидальному закону.
Активные проводники “ab” и “cd” витка соединены последовательно, поэтому результирующая ЭДС, снимаемая со щеток в два раза больше, чем в каждом из активных проводников.
График синусоидальной ЭДС
е
ЕM ωt
0 |
π |
2π |
t |
Т
|
|
Т – период |
f 1 |
– частота, Гц |
fПРОМ 50Гц; |
T
2 f – угловая частота, рад/с
ПРИМЕР:
ПРОМ 2 fПРОМ 2 3,14 50 314
Рассматривая работу элементарного генератора мы положили:
t 0; |
0; |
В более общем случае справедлива зависимость
е EM sin( t ); |
|
( t ) |
фаза; |
( ) начальная фаза;
Если в пазах сердечника размещены два витка, сдвинутые относительно друг друга, то и индуктируемые ЭДС будут сдвинуты.
Угол сдвига двух синусоидальных величин
е2 е1
|
|
|
|
ωt |
0 |
1 |
π |
2π |
t |
2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Разность начальных фаз двух синусоидальных величин называется углом сдвига.
1 2 ;
Выделяют два случая:
0 – то говорят, что функции совпадают по фазе;
– то говорят, что функции находятся в противофазе;