Понятие системы электропитания. Структура системы электропитания. Каналы электроснабжения, страница 9

Идеальный источник тока представляет собой активный элемент, ток которого не зависит от напряжения на его зажимах, т.е. опять-таки от сопротивления нагрузки. На рисунке П1.3. представлена вольтамперная характеристика идеального источника тока - 1. В реальном источнике тока имеются потери энергии в диэлектрике или на внутреннем сопротивлении (характеристика для такого источника тоже представлена на рисунке П1.3., кривая 2).

Схема замещения для реального источника тока представлена на рисунке П1.4. Здесь показан идеальный источник тока, характеризуемый величиной задающего тока источника энергии, и пассивный элемент – внутренняя проводимость Y_i , вынесенная за пределы источника тока и включенная параллельно ему.

При анализе и расчете электрических сетей принципиально безразлично, какой схемой замещения источника электрической энергии пользоваться: источником напряжения или источником тока. Обе схемы замещения эквивалентны и целесообразность выбора той или иной схемы зависит лишь от соотношения между внутренним сопротивлением источника и нагрузки. Внутреннее сопротивление источников тока обычно значительно больше сопротивления нагрузки, в источниках напряжения наблюдается обратное явление.

Кроме емкостных электрических генераторов, к источникам тока относят генератор постоянного тока с последовательным возбуждением при определенном режиме работы, пятиэлектродную электронную лампу, ядерный генератор электроэнергии, в которых внутреннее сопротивление много больше сопротивления нагрузки. Ядерный генератор, основанный на принципе радиоактивных излучений, представляет собой шаровой конденсатор, внутренняя обкладка которого покрыта слоем радиоактивного стронция S_r⁹⁰, излучение электронов которым вызывает ток в нагрузке, подключенной к зажимам генератора. Поскольку количество испускаемых электронов в единицу времени представляет собой ток

, и определяется периодом полураспада стронция, то величина тока от нагрузки не зависит, и такой генератор является источником тока весьма небольшой величины. Современные емкостные машины строятся также на малые значения постоянного тока и высокие напряжения и применяются в основном для проведения физико-технических исследований. Имеющиеся в литературе предложения о построении емкостных машин переменного и постоянного токов большой мощности для энергетических целей не вышли из стадии теоретических исследований и в настоящее время емкостные машины как источники тока практически не рассматриваются.

П1.2. Понятие приемника электрической энергии. Преобразование электроэнергии в другие виды.

Приемниками электроэнергии являются электрические устройства, в которых она преобразуется в другие виды энергии (механическую, тепловую, световую и т. п.) или в электроэнергию с иными параметрами (напряжением, родом тока либо частотой).

Наиболее распространенными преобразователями электроэнергии в механическую служат электрические двигатели. В зависимости от технологических особенностей установок используют двигатели переменного (асинхронные и синхронные) или постоянного тока различной мощности в пределах от долей до сотен и более киловатт.

Преобразователями электроэнергии в тепловую являются нагревательные установки, к которым относятся электрические печи сопротивления, индуктивные печи и установки, дуговые электрические печи, печи со смешанным нагревом и электросварочные установки и т.п. К преобразователям электрической энергии в тепловую следует отнести и генераторы плазмы, особенно работающие при давлениях от атмосферного и выше, например, плазмотроны. Однако в известной мере все генераторы плазмы можно рассматривать как преобразователи электрической энергии в тепловую.

Преобразователями электроэнергии в световую служат источники света, работающие на принципе теплового и люминесцентного освещения. Наиболее широко применяемые лампы выпускаются однофазными, мощностью от 10 Вт до десятков кВт.