Учебная программа (1092851), страница 5
Текст из файла (страница 5)
В зависимости от соотношения реактивных элементов 
, различают три режима работы электрической цепи:
|
|
|
|
| 1. Полная векторная диаграмма. | ||
|
|
|
|
| 2. Эквивалентное реактивное сопротивление цепи. | ||
|
|
|
|
| 3. Схема замещения. | ||
|
|
|
|
| 4. Результирующая векторная диаграмма. | ||
|
|
|
|
| 5. Треугольники напряжений, сопротивлений и мощности. | ||
|
|
| |
|
| ||
|
|
|
|
|
| ||
| 7. Закон Ома. | ||
- полное сопротивление I-R-L цепи, 
. В случае нескольких элементов: 
Резонанс напряжений
Режим работы электрической цепи, содержащей реактивные элементы (L, C) при котором ток в цепи I совпадает по фазе с приложенным напряжением цепи U, называется электрическим резонансом.
Различают два типа электрических резонансов:
а) Резонанс напряжений (в последовательной цепи),
б) Резонанс токов (в параллельной цепи).
Резонанс напряжений возникает в последовательной электрической цепи переменного тока, содержащей индуктивный и емкостной элементы при условии, что 
.
В простейшем случае двух элементов: 
, 
.
Способы получения резонанса:
1. Изменение индуктивности: 
, 
, 
- изменение положения сердечника в катушке.
2. Изменение ёмкости: 
, 
.
3. Изменение частоты питающего тока: 
.
Особенности цепи при резонансе напряжений.
1. Электрическая цепь обладает резистивным (активным) характером (
, 
, 
, 
).
2. Коэффициент мощности характеризует степень преобразования электроэнергии. .
3. Полное сопротивление цепи минимально: 
, 
, - min.
4. Ток в цепи максимален.
.
5. Цепь потребляет от сети только активную мощность: 
, , 
.
6. Цепь не потребляет от сети реактивную мощность: 
, 
, 
.
Однако в самой цепи существует обмен реактивной мощности между переменным магнитным полем катушки и переменным полем конденсатора.
При условии резонанса напряжений или режима близкого к резонансу возможно возникновение явления перенапряжений, когда напряжение на реактивных участках UL, UC оказывается больше питающего UL, UC>U0.
Условие возникновения перенапряжения:
,
, 
.
Явление перенапряжений опасно для изоляции катушки.
13. Расчет параллельной цепи переменного тока. Последовательная эквивалентная схема замещения. Резонанс токов. Особенности цепи.
1. Определить параметры последовательной эквивалентной схемы замещения.
2. Определить токи в ветвях и в неразветвлённой части.
3. Построить векторную диаграмму (методом проводимости).
1) Комплексная проводимость. 
, 
- полная проводимость, 
, 
- активная проводимость, 
- реактивная проводимость (индуктивная или емкостная), 
. 
.
Методика расчёта.
1. Определяются комплексные соединения ветвей.
|
| R-L |
|
|
| R-C |
|
2. Определяются комплексные проводимости ветвей.
|
| R-L |
|
|
| R-C |
|
3. Определяется комплексная проводимость всей цепи (разветвлённая).
. При сложении используют алгебраическую форму записи комплексных чисел.
, 
, 
.
В зависимости от соотношения реактивных проводимостей, то есть 
и 
, возможно три режима электрической цепи:
|
|
|
|
. Характер цепи – индуктивный. 
4. Определяется комплексное соединение параллельной цепи.
, 
- угол сдвига фаз по всей цепи.
, 
. 
.
5. Определяются токи в ветвях и токи в разветвлённой части.
, 
, 
, 
, 
.
6. Определяются параметры последовательной схемы замещения.
, 
, 
.
7. Построение векторной диаграммы.
Наиболее просто строится с вектора напряжения, общего для всех ветвей.
1. 
, 
.
2. 
, 
.
3. 
, 
.
Резонанс токов.
Возникает в параллельной цепи переменного тока, содержащей ветвь с индуктивностью и ёмкостью при условии: 
.
В простейшем случае двух ветвей:
, 
, 
.
Способы получения резонанса токов.
1. Изменением индуктивности .
2. Изменением ёмкости .
3. Изменением частоты питающего тока 
.
4. Изменением сопротивления резисторов 
.
Особенности цепи при резонансе токов.
1. Вся цепь (разветвлённая) обладает активным характером: 
, 
, 
, 
.
2. Полная (комплексная) проводимость минимальна. 
, так как
.
3. Полное (комплексное) сопротивление максимально: 
.
4. Ток в разветвлённой части минимален: 
.
5. Цепь потребляет от источника (от цепи) только активную мощность: 
, так как . Вся мощность преобразуется в работу.
6. Цепь не потребляет от сети реактивной мощности: 
, так как 
.
Однако в цепи происходит обмен реактивной энергией между реактивными элементами.
14. Преимущества трехфазных систем. Трех- и четырехпроводные системы. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Звезда» и «Треугольник» (схемы и основные соотношения).
В современных электрических снабжениях при передаче и распределении электроэнергии (ЭЭ) практически всегда используются 3-х фазные цепи, которые по сравнению с 1-но фазными имеют следующие преимущества:
1. Меньший расход (приблизительно на 30%) проводникового материала, что обуславливает более низкую стоимость ЛЭП.
2. Два различных эксплуатационных напряжения в одной сети: 
(
).
3. Простое получение вращающегося магнитного поля на использовании которого основана работа основных промышленных потребителей электроэнергии (ЭЭ) – это асинхронные и синхронные двигатели.
Основные понятия и элементы 3-х фазной цепи.
3-х фазная цепь – это сложная электрическая цепь, содержащая как и любая сложная цепь 3 компонента:
1) 3-х фазный источник электроэнергии (синхронный генератор);
2) 3-х фазный потребитель электроэнергии;
3) соединительные провода или ЛЭП.
3-х фазный источник электроэнергии (ИЭЭ) служит для преобразования механической энергии в электрическую и получения 3-х фазной системой ЭДС.
3-х фазная система ЭДС – это совокупность 3-х синусоидальных ЭДС одинаковой частоты и амплитуды и сдвинутых друг относительно друга на 13 периода или на 120°.
- фазные ЭДС. 
3-х фазный потребитель. В зависимости от схемы соединения в простейшем случае различают 3 способа соединения фаз потребителя:
1. Звезда с нейтралью. 
.
2. Звезда без нейтрали. 
.
3. Треугольник. 
.
В зависимости от величины и характера фаз нагрузки в простейшем случае различают:
1. Симметричную нагрузку (с z) – 3-х фазная нагрузка, у которой комплексы полных сопротивлений всех фаз равны:
, 
. Примером симметричной нагрузки являются 3-х фазные потребители электроэнергии.
2. Несимметричную нагрузку – такая нагрузка, при которой комплексы полных сопротивлений фаз различны. Несимметричные нагрузку в 3-х фазной системе создают однофазные потребители. 
.
3. Соединительные провода или ЛЭП служат для передачи электроэнергии от источника к потребителю. В зависимости от числа проводов в ЛЭП различают 3-х и 4-х проводные электросистемы.
Электрическая схема трёхфазной четырехпроводной ЛЭП.
A, B, C – фазы источника (синхронного генератора),
a, b, c – начала фаз потребителя,
n – нейтральная точка,
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
