1 – 1

-закон Ома

1. Закон Кирхгофа для токов

Алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю.

2. Закон Кирхгофа для напряжений

где m – число резистивных элементов,

n – число ЭДС.

В любом контуре схемы электрической цепи алгебраическая сумма напряжений на всех резистивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС

1. Определяем число узлов у=4 и число ветвей в=6 в схеме.

2. Произвольно направляем и обозначаем токи в каждой ветви

3. Определяем необходимое число уравнений, которое требуется составить по закону Кирхгоффа.

n1 =y-1 n2 =b- n1 =3 где n -число ур-ий по 1 з-ну Кирхгоффа

У зел a: I1+I3-I4=0

Узел c: I1+I5+I6=0

Узел b: I5-I2+I4=0

I1(R1+R01) – I5R5+I4R4=E1-для 1 контура

I2R02+I5R5+I6R6=E2

Замкнутые контура выбираются так, чтобы они были как можно проще, и в каждой выбран новый контур должна входить хотя бы одна новая ветвь.

4. Решая матрицу находим токи. Если ток с обратным знаком, то действительное напряжение обратно выбрано.

1-2

U=IZ Ua=IR Ua=IXL Uc=IXc

Up=UL-Uc

IX=IXL=IXC => X=XL=XС

Z – полное или кажущееся сопротивление в цепи с последовательным соединением R,L,C.

При анализе режимов работы такой цепи возможны три случая:

1. XL>XC UL>UC

В этом случае эквивалентная цепь предст собой активно-индуктивную нагрузку, а из векторной диаграммы видно, что ток отстает от напряжения => cos - отстающий. Т.к. любое промышленное предприятие использует трансформаторы, эл. двигатели, то работают пром. предприятия с отстающим cos.

cos0,92

2. XL<XC UL<UC

В этом режиме цепь представляет активно-емкостное сопротивление.

cos - опережающий.

3. XL=XC UL=UC

Это режим резонанса напряжений.

В силовых цепях этот режим является вредным и его стараются избегать, т.к. напряжение на участках цепи UL и UC может быть больше чем напряжение источника питания.

3-1

1. Определяем число узлов у=2 и число ветвей в=3 в схеме.

Ветвью называется неразделенный участок цепи, соединяющий два узла.

Узлов называется место, где сходятся 3 и более ветвей.

Сколько ветвей столько неизвестных токов.

2. Обозначаем и указываем положительное направление токов в каждой ветви.

3. Рассмотрим схему с самых удаленных ветвей от источника и постепенно упрощаем схему.

Rэкв=R1+R2+Rba

Uba=E-I1(R1+R2)=I1Rba

1-3

Основными частями СД являются статор и ротор.

Сердечник статора собран из изолированных друг от друга пластин эл/тех стали.

В пазах размещена обмотка IIIф переменного тока.

Ротор предст собой электромагнит – явнополюсный

1-полюсы; 2-полюсные катушки; 3-сердечник ротора; 4-контактные кольца.

неявнополюсный

1-сердечник ротора; 2-пазы с обмоткой; 3-контактные кольца.

Наложение магнитных полей токов в фазных обмотках статора возбуждает в СМ магнитное поле, вращающееся с угловой скоростью .

СД – 3,6,10 кВ.

СМ будет работать в режиме двигателя, если к обмоткам статора по схеме Y или  подводится III ф переменный ток, а к обмоткам возбуждения постоянный ток.

Для запуска СД в роторе двигателя может предусматриваться пусковая к/з обмотка или токи в роторе возникают в самом магн/проводе, т.е. происходит асинхронный пуск СД. После того как двигатель наберет >80% оборотов двигатель СД входит в синхронизм, т.е. происходит сцепление магн. полей статора и ротора и поэтому двигатель называется синхронным.

n=60f/p. Вот почему число оборотов ротора не зависит от момента.

Если f=const => n=const

Т.о. число оборотов будет меняться, если будет меняться частота f.

Это св-во применяется в синхр. микродвигателях (схемах автоматики).

Макет работающего СД

=0

M=0

M=Mmsin

2-1

1. Х/х I=0

ЭДС м/у любыми точками эл. цепи можно замерить в том случае, если источник питания подключен, а ток в цепи равен нулю. Если же ток в цепи 0, то м/у этими точками замеряется напряжение, а неЭДС

2. К/з

Iк.з.1кА – это аварийный режим и как только он наступает с помощью автоматической защиты как можно быстрее потребитель должен отключиться от источника питания. Для этой цели служат предохранители или автоматические выключатели у кот-х предусмотрен эл/магн расцепитель по току.

3. Рабочий IpIном; UpUн

Номинальные эл. параметры – это такие наибольшие параметры при кот-х эл-кая установка может находиться в работе продолжительное время. Если ток то происходит перегрузка. Эл/дв кроме защиты от к/з имеет защииту от перегрузки. Эта защита срабатывает с задержкой времени, кот-я тем меньше, чем больше вел-на перегрузки.

Эта защита может выполняться с помощью теплового реле, встроенных в магнитные пускатели или с помощью автоматов у кот-х предусмотрен тепловой расцепитель.

В низковольтных цепях (до 1000 В) может и предусмотрена третья защита от снижения или исчезновения напряжения. Эта защита может выполняться с помощью автоматов, имеющих эл/магн расцепитель по напряжению или с помощью конструкции контакторов или магнитных пускателей.

3-2

Все значения величин подставляются в комплексной форме

1-показательная для * /

2-тригонометрическая для перехода

3-алгебраическая для + -

2-2

Для анализа режимов работы цепей со смешанным режимом работы цепей строится векторная диаграмма. Но для построения векторной диаграммы нужно рассчитать основные параметры цепи (токи, напряжение и т.д.). Для этого существует два метода:

1. Метод проводимости

2. Символический метод.

Метод проводимости

По этому методу исп-ся формулы перехода от сопротивления к проводимости и наоборот для ||-ных ветвей их заменяют эквивалентными цепями. В этом случае цепь упрощается до последнего соединительного элемента R,L,C, кот-ю затем рассчитывают, находят напряжение в ||-ных ветвях.

y=ycos=|y=1/z| = R/z² [См] Сименс.

2-3

Способы пуска СД

1. С глухоподключенным возбудителем.

2. С помощью пускового сопротивления.

При 2-м способе пуска вначале переключатель П нах-ся в положение 1, а после окончания пуска переключатель П автоматически переключается во 2-е положение.

При 2-м способе пуска перекл-ля П нет, а ОВ сразу подключается к ИПТ. Однако при этом способе пуска пусковой ток на 30-40% больше чем при 2-м способе.

И з угловой хар-ки видно, что при 0<<90 - это устойчивый режим работы СД.

С увеличением м-та на величину ротора автоматически увеличивается  и момент развиваемый двигателем. 90<<180-зона неустойчивого режима работы СД.

U-образная характеристика

Обычно рассчитывают СД т.о. чтобы он мог работать с опережающим cos0,8. В этом случае он не только выполняет полезную мех-кую работу, но и вырабатывает ток емкостного хар-ра (Ic), кот-й частично компенсирует индуктивный ток и повышает общий cos предприятия.

3-3

1-станина

2-полюсный наконечник

3-сердечник гл. полюса

4-сердечник доп. полюса

Якорем называют часть машины, в обмотке кот-й при вращении ее отн-но гл. магн. поля индуктируется ЭДС

Якорь состоит из зубчатого сердечника, обмотки, уложенной в его пазах и коллектора насаженного на вал якоря.

МПС будет работать в режиме генератора, если вращать первичный двигатель, гл. магн. поле возбуждено, а цепь якоря ч/з щетки соединена с приемником. ЭДС индуктируемая в обмотке якоря, создает в якоре и приемнике ток. Взаимодействие тока якоря с гл. магн. полем создаст на валу машины тормозной момент, кот-й преодолевается первичным двигателем. Генератор преобразует мех-кую энергию в эл-кую.

1. Зависимость ЭДС от тока возбуждения это есть хар-ка х/х.

В реж. х/х ЭДС наводимое в якоре пропорционально току возбуждения E=f(Iв)

2. Внешняя хар-ка U=f(I) U=E-IяRя

Снижение напряжения с увеличением нагрузки объясняется тем, что реакция якоря оказывает размагничивающее действие

Кроме этого раб. магн. поток несколько смещается с геом. нейтрали и за счет этого может увеличиваться искрение в щетках. Чтобы уменьшить искрение их нужно повернуть на физическую нейтраль.

Для уменьшении р-ции якоря (искрение) в генераторах устраивают дополнительные полюса, обмотка кот-х вкл. последовательно с якорем т.о., чтобы создавваемое им магн. поле компенсировало поле р-ции якоря.

4-1

Цепи постоянного тока делятся на простые (1 ист. пит.) и сложные (2 и более). Сложные цепи имеют несколько методов расчета:

1. с использованием законов Кирхгоффа.

2. с использованием МКТ-метод контурных токов.

3. Метод наложения и суперпозиции.

4. Метод узловых потенциалов.

5. Метод х/х и к/з

С использованием з-в Кирхгоффа

1. Закон Кирхгофа для токов

Алгебраическая сумма токов в любом узле электрической цепи равна нулю.

2. Закон Кирхгофа для напряжений

где m – число резистивных элементов,

n – число ЭДС.

В любом контуре схемы электрической цепи алгебраическая сумма напряжений на всех резистивных элементах равна алгебраической сумме ЭДС

1. Определяем число узлов у=4 и число ветвей в=6 в схеме.

2. Произвольно направляем и обозначаем токи в каждой ветви

3. Определяем необходимое число уравнений, которое требуется составить по закону Кирхгоффа.

n1 =y-1 n2 =b- n1 =3 где n -число ур-ий по 1 з-ну Кирхгоффа

У зел a: I1+I3-I4=0

Узел c: I1+I5+I6=0

Узел b: I5-I2+I4=0

I1(R1+R01) – I5R5+I4R4=E1-для 1 контура

I2R02+I5R5+I6R6=E2

Замкнутые контура выбираются так, чтобы они были как можно проще, и в каждый контур должна входить хотя бы одна новая ветвь.

4. Решая матрицу, находим токи. Если ток с обратным знаком, то действительное напряжение обратно выбрано.