Основные понятия о переменном токе. Характеристики синусоидальных величин. Элементы электрических цепей. Цепь переменного тока с индуктивным сопротивлением. Трехфазные системы. Соединение треугольником. Электростатические цепи. Соединение конденсаторов, страница 6

Ротор начинает вращаться. Вращение ротора передается исполнительному механизму. Таким образом, эл энергия подводимая к обмотке статора превращается в мех энергию вращения вала. Частота вращения ротора (n2 – асинхронная частота) должна быть меньше частоты вращения поля, т к лишь в этом случае поле будет пересекать обмотки ротора, и наводить в них

ЭДС. Разность частот вращения поля и ротора характеризуется скольжением:    S=(n- n2)/n     0<S<1

0<S<100%   В асинхронном двигателе отсутствует эл связь между обмоткой статора и обмоткой ротора –

связь осуществляется только за счет полей, такие машины называют магнитоиндукционными.

Эл цепи с неsin током и напряжением.

На ряду с неsin токами и напряжениями в эл цепях широко применяются токи и напряжения, закон изменения которых отличен от sin. Токи и напряжения будут неsin в цепях с линейными элементами если действующая ЭДС неsin. Причины возникновения неsin ЭДС.

Генератор может иметь кривую ЭДС отличную от sin

если: 1) распределение маг индукции в воздушном зазоре неsin; 2) в связи с наличием пазов или зубцов в сердечнике статора или ротора; 3) в цепи присутствуют элементы с нелинейной ВАХ; 4) ферромагнитный сердечник, то ток получается неsin в следствии нелинейной зависимости маг потока и намагничивающей силы.

Любая периодическая неsin функция удовлетворяет условию: f(t) = f(t+KT)   Такая функция может быть представлена в виде ряда составляющей, одна из которых постоянная, а другие sin функции называемые гармоникой (теорема Фурье). Действующее значение

неsin тока определяется выражением: I=   1/T        *dt

Подставив неsin значения тока и проведя интегрирование получим:   I=   I0²+I1²+I2²+...+IK²      I=   I0²+    IK²

Действующее значение неsin тока = корню квадратному из суммы квадратов постоянной составляющей и действующее  значение всех гармоник. По аналогии записываем: E =   Eo²+    EK²    U=

Мощность периодического неsin тока.  p=i*u

P=1/T*    p*dt   подставив значение мгновенной мощности задав ряд в виде синусоид и проведя интегрирование получим: P=IoUo+     IKUK cos φK     Реактивная мощность.  Q=    IKUK sin φK   S=    P² +Q²

Чтобы охарактеризовать неsin периодическую кривую вводят коэффициенты: 1) коэффициент амплитуды –

это отношение max или амплитудного значения к действующему значению.  Ka=Imax/I = Umax/U  2) коэффициент формы – это отношение действующего значения к среднему. Кф=I/Iср = U/Uср.

Компенсация реактивной мощности.

Электрические машины, аппараты и другие устройства характеризуются: 1) номинальным током Iн, который при длительном прохождении вызывает предельное допустимое нагревание; 2) номинальным напряжением Uн, на которое рассчитана и изготовлена машина или прибор; 3) номинальной полной мощностью, равной произведению Uн и Iн, т е Sн=Uн*Iн

У приемника энергии работающего при заданных неизменных напряжений U и активной мощности P, но при различных cosφ, ток тем больше, чем меньше его

cosφ. Действительно, обозначив через Io ток при

cosφ0=1 и I – ток при cosφ<1, можем написать что:

P=U*Io cosφ0 =UI cosφ => Io cosφ0 = I cosφ

ΔP = r*I² - мощность тепловых потерь. При постоянной мощности Р и уменьшающемся cosφ ток, а значит и мощность тепловых потерь увеличиваются. Если при cos φ0 =1   Δpo = r*Io² , то при других значениях cos φ с учетом I=Io/cos φ , получим: ΔP= r*I² =

= r*Io² *(1/cos²φ) = ΔPo*(1/cos²φ)   Таким образом, при постоянной мощности Р приемника уменьшение

cosφ вызывает увеличение потерь на нагревание, которые растут обратно пропорционально квадрату коэффициента мощности.

Расчет эл цепи переменного тока с применением.

U=100 B

XL2=ωL2=20 Ом

XC3=1/ωC3=8 Ом

R=10 Ом

R3=6Ом

IОБЩ, I, I2, I3, Pa,

Pp, Pn, ВД - ?

Решение:

1) запишем сопротивление в комплексной форме:

Z=10 Ом ; Z2=j20 Ом ; Z3=6-j8 Ом ; Z=10*e j0 ;

Z2=20*e j90 ; Z3=10*e j53 ; 2) предположим, что комплекс напряжения выражается действительным числом, т е ψU =0 (начальная фаза =0)  Ů=100*e j0  3) определим токи ветвей в комплексной форме İ=Ů/Z=

İ2=Ů/Z2 =     İ3=   4) определяем ток     [A=|A|*(cosα +