Действующие и средние значения переменных велечин

Действующие и средние значения переменных велечин

~ ток и – ток используются для совершения работы в процессе кторой, преобразуются в энергии: тепловую, механическую, хим. И тд.

Действующемзначением постоянного тока называют такое значение, при котором за t=T в резисторе R выделится такое Q, что и при переменном токе.. Действующие значения тока и напряжения меньше их максимальных значений на

 

Среднее значение - среднеарифметическое значение

За среднее значение у синусоидального тока, принимают такое значение, при котором за пол периода такой же заряд постоянного тока.

Отношение действующего значения к среднему- коэффициент формы периодической кривой

Изображение синусоидальных величин в прямоугольных координатах

Если 2 величины проходят через нулевые и максимальные значения, то говорят, что эти величины находятся в фазе. Если с противоположным знаком, то в противофазе. В общем случае эти величины могут не проходить через нулевые значения.

Разность начальных фаз- сдвиг по фазе

 

Большое значение имеет сдвиг по фазе между током и напряжением.

 

 

Векторное изображение синусоидальных величин

Для точного сложения, эти величины предстваляют веторами.

ð Модуль синусоидальной величины можно изображать векторами, длинна которого= амплитуде, а частота вращения= угловой скорости.

Изображая син. Величины векторами, можно складывать их как вектора.Векторами можно изображать и действующие значения.

Векторная диаграмма - совокупность векторов, изображающих электромагнитный процесс и построенных с соблюдением правил ориентации.

Правила построения ВД - Один из векторов- начальник(любое напр), остальные векторы относительно начальника.

 

1) Любую синусоидальную величину можно изобразить вектором

2) На ВД можно изображать векторы, только тех величин, которые изм. С одной частотой.

3) Син. Вел. Изображаются, временнЫе векторы.

 

 

Законы Кирхгофа

Первый закон.

Алгебраическая сумма токов в ветвях, сходящихся в узле электрической цепи равна нулю.

Где n- число ветвей, сходящихся в узле.

Второй закон

В любом контуре электрической цепи постоянного тока, алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на всех элементах этого контура

(сумма напряжений на всех элементах контура, включая источники ЭДС, равна нулю)

Где n- число ЭДС в контуре, т- число элементов с сопротивлением R в контуре.

Резонанс напряжений

Резонанс - явление в электрической цепи, содержащей индуктивные и емкостные элементы, возникающее в случае, когда реактивное сопротивление или реактивная проводимость равны нулю.

При резонансе в цепи, напряжение и ток совпадают по фазе, а реактивная мощность равна нулю.

X= =0 (реактивное сопротивление цепи)

Z=R(полное сопротивление минимально)

I=макс.

Таким образом, Напряжения на индективном и емкостном элементах могут превышать напржение в сети, если ХL > R.

Такой режим цепи при последовательном соединении R L C, когда , а напряжения на индуктивном и емкостном элементах, находящиеся в противофазе равны по значению и могут превысить напряжение в цепи – резонанс напряжений

 

Резонанс токов.

Резонанс - явление в электрической цепи, содержащей индуктивные и емкостные элементы, возникающее в случае, когда реактивное сопротивление или реактивная проводимость равны нулю.

При резонансе в цепи, напряжение и ток совпадают по фазе, а реактивная мощность равна нулю.

Проводимости R(G) L(BL) C(BC) равны.

Для резонанса характерно

 

Измерение активной мощности

В общем случае W включают

1) Последовательную включают так, чтобы через нее замыкалось фазный ток

2) На параллельную подают фазное напряжение

Метод 3ех ваттметров

Метод 1ого ваттметра - приемлем только при симметричном приемниеке. Мощность измеряется только на одной фазе.

Метод 2ух ваттметров- последовательные обмотки W включают в любые два линейных провода, соединяющие генераторные зажимы обмоток. Не генераторные зажимы параллельных обмоток, включают в свободный линейный провод

При соединении генераторных зажимов в общем случае, показания ваттметров могут быть + и – (P=P+-P - можно получить, если угол фи >60гр

Метод 2ух ваттметров применяется при неравномерной и равномерной нагрузке при звезде и треугольнике.

Метод 2ух ваттметров не применяют при наличии нейтрали.

 

 

Устройство и принцип действия ГПТ

 

Вертикальное положение- ЭДС макс

Горизонтальное пложение – ЭДС = 0

 

 

Такую ЭДС нельзя назвать в полном смысле слова постоянной.

Для уменьшения пульсации ЭДС, вращающую обмотку якоря выполняют из большого числа витков, распределенных по окружности

Обмотка якоря ( Якорь из стальных листов, изолированных)

При соединении проводников в обмотку:

1) Обмотка должна быть замкнутой

2) ЭДС в проводниках, входящих в \\ ветви должны совпадать по направлению.

3) Каждая \\ ветвь включена между счетками

4) В любой момент времени в \\ ветви есть такие проводники, в которых ЭДС больше нуля.

 

За счет этого пульсация гасится.

(Коллектор для преобразования переменной в постоянную ЭДС)(состоит из медных, изолированных пластин)(щетки графитовые или медно-графитовые)

 

ЭДС якоря

Якорь- обмотка, которая индуцируется ЭДС основным магнитным потоком, создаваемой обмоткой возбуждения.

N-число витков(проводников ОЯ)

а- число пар \\ ветвей

Для изменения ЭДС якоря генератора необходимо изменить либо магнитный поток путем изменения тока возбуждения, либо частоту вращения двигателя, вращающего якорь генератора.

 

Вращающий момент ДПТ

Вращающий момент ДПТ пропорционален току якоря и магнитному потоку.

Электромагнитный момент в генераторах является моментом сопротивления, а в двигателях- вращающим моментом.

Пуск ДПТ

Ограничить пусковой ток можно разными способами:

1) Безреостатный Осуществить пуск при пониженном напряжении(регулируемый источник постоянного напряжения)

 

2) Реостатный Увеличить сопротивление якорной цепи, включив последовательно с обмоткой якоря пусковой реостат. Сопротивление реостата выбирают таким, чтобы пусковой ток не превышал его номинального значения в 1.5-2 раза. Постепенно понижать сопротивление реостата, но так, чтобы ток не вышел за номинальное значение.

Векторная диаграмма.

Начальный вектор- вектор магнитного потока, затем ток холостого хода, затем под углом п\2 проводят векторы Е1 и Е’2 равные по значению, дальнейщее построение определяется характером нагрузки.

11111111111111111111111111111111111111111111111111111111

 

1 Внешняя характеристика.

Внешней характеристикой трансформатора- называют зависимость вторичного напряжения от тока нагрузки, при постоянных значениях первичного напряжения и коэффициента мощности нагрузки.

Внешние характеристики трансформаторов являются практически прямыми линиями. Снижение напряжения при номинальной нагрузке в очень большой степени зависит от коэффициента мощности нагрузки и напряжения короткого замыкания, но не может превышать его значения.

 

Опыт короткого замыкания.

Режим короткого замыкания- режим, когда концы вторичной обмотки замкнуты проводом, с сопр=0.

- напряжение короткого замыкания в проуентах от номинального напряжения.

 

При коротком замыкании ток холостого хода уменьшается в 10-20раз. Магнитный поток также уменшается в 10-20раз.

При КЗ измеряют ток, напряжение, активную мощность. По измеренным данным определяют: напряжение короткого замыкания, мощность потерь короткого замыкания, полное активное и индуктивное сопротивление трансформатора

Зная эти величины, строится треугольник КЗ

1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111

 

 

1 Потери мощности и КПД

Подводимая к трансформатору энергия определяется мощностью а энергия, отдаваемая трансформатором приемнику, определяется мощностью . Разность представляет собой мощность потерь в трансформаторе.

Мощности потерь в трансформаторе складываются из мощности потерь в магнитопроводе и мощности в обмотках .

КПД считается при бета оптимальном β_опт≈ 0,45 ÷ 0,5

КПД трансформатора.(бета- коэф нагрузки)(косвенный метод)

P2\P1 (прямой) не используется.

 

Методы определения КПД

Прямой и косвенный метод.(см сверху)

ЭДС статора и ротора.

Устройство асинхронного двигателя похоже на устройство трансформатора.=> действующее значение ЭДС как и в трансформаторе

ЭДС фазной обмотки статора

ЭДС в обмотке ротора(неподв

ЭДС в обмотке ротора (подв.)

Отношение ЭДС обмотки статора к ЭДС обмотки неподвижного ротора обозначают k и наз. Коэф. Трансформации по ЭДС.

Частота ЭДС пропорциональна частоте пересечения проводника, вращающимся магнитным полем => частота ЭДС статора равна частоте напряжения сети.

 

Уравнения МДС и токов АД

В режиме нагрузки, вращающееся магнитное поле создается МДС статора и ротора, причем резудьтирующая МДС остается постоянной и равной МДС холостого хода.

Уравнение МДС

Ток статора

где к- коэф трансформации по току.

Ток статора имеет 2 сост.: ток холостого хода(40-60%) от ном значения и ток обусловленный нагрузкой(-I’2)=приведенному току ротора(только при тормозном моменте)

Ток ротора.

Под действием ЭДС в замкнутой обмотке ротора возникает ток, определяемый по закону Ома

Ток, определяемый по этим формулам имеет одинаковое значение, но частота тока по 2ой формуле равна частоте неподвижного ротора т.е. частоте напряжения сети.

 

Максимальное значение ток ротора имеет при s=1, т.е. при пуске двигателя, а минимальное значения – при s близких к нулю, т.е. в режиме холостого хода.

 

Вращающий момент

Вращающий момент АД пропорционален току ротора, амплитуде вращающегося магнитного потока и косинусу угла, равного сдвигу фаз между током и ЭДС в роторе.

, где с- постоянный коэффициент двигателя.

Как и двигателей постоянного тока, так и у асинхронных двигателей, вращающий момент пропорционален магнитному потоку в зазоре машины и току в проводах обмотки ротора. При этом в АД вращающий момент создается только активной составляющей тока.

Действующие и средние значения переменных велечин

~ ток и – ток используются для совершения работы в процессе кторой, преобразуются в энергии: тепловую, механическую, хим. И тд.

Действующемзначением постоянного тока называют такое значение, при котором за t=T в резисторе R выделится такое Q, что и при переменном токе.. Действующие значения тока и напряжения меньше их максимальных значений на

 

Среднее значение - среднеарифметическое значение

За среднее значение у синусоидального тока, принимают такое значение, при котором за пол периода такой же заряд постоянного тока.

Отношение действующего значения к среднему- коэффициент формы периодической кривой