Экзаменационные билеты к экзамену (842037), страница 2
Текст из файла (страница 2)
тока (лампанакаливания, нагревательные эл-ты)Для L и С смотри рисунки:Соответственно L хар-ся Вебер-Амперной хар-кой, С –Кулон-Вольтной.В нелин-ных ЭЦ неприменим принцип наложения, т.к. параметры эл-товзависят от режима их работы. Процессы в нелин-ных ЭЦ описываются нелин.алгебр. или диффер ур-ями, составленных по з-нам Кирхгофа.Классификация НЭБывают без ферромагн-ных сердечников, с ними.Делятся по разным признакам: В зависимости от способности рассеиватьэлектрическую энергию в виде тепла или копить магнитную или эл-кую энергию.Различают НЭ с симметричной относительно осей координ.
(Лампанакаливания, Бареттер-стабилизатор тока в некоторых пределах) и несимметр.(диод) ВАХ. Сопр-е НЭ с несиметр-ой ВАХ зависит от величины и направлениятока.Неуправляемые и управляемые НЭ (Управл. хар-ся семейством кривыхпараметром которых явл-ся управляющий фактор)Инерционные и безынерционные: Хар-терной особенностью НЭ припеременном токе явл-ся инерционность, которая определ-ся напримеризменением сопр-я по действием изменения температуры. Т к нагрев НЭпроисходит не сразу, то такие НЭ не реагир на мгновенные всплески тока, авеличина сопр-я определ действующим значением тока через НЭ.
Если кинерционному сопр-ю приложить U (sin) действующее зн-е которого const, то токчерез него также будет синусоидальным; а для безынерц(диод)-не sin.Сущ-ют НЭ, которые при малых частотах рассматр-ся как безынерц-ые.Изменение сопр-я безынеционных НЭ связано с перераспределением носителейзарядов, которое происходит с большой скоростью. Величина сопр-я в этомслучае зависит от мгновенного зн-я U или I на НЭ.21. У Р А В Н Е Н И Я , В Е К Т О Р Н Ы Е Д И А Г Р А М М Ы И Э К В И В А Л Е Н Т Н Ы Е С Х Е М Ы З А М Е Щ Е Н И Я К А Т У Ш К И СФЕРРОМАГНИТНЫМ СЕРДЕЧНИКОМ В УСТАНОВИВШЕМСЯ РЕЖИМЕ ПРИ СИНУС ОИДАЛЬНОМВОЗДЕЙСТВИИ.U = Ir + d1/dt(1)s = Lsi1 = + s(2) = WФ(i) – не линейна, т.к.
магнитная проницаемость и, следовательно, магнитноесопротивление сердечника зависят от напряженности магнитного поля.U = ir + Lsdi/dt + U0U0 = WdФ/dtЗаменим несинусоидальные кривые тока и потока ЭквСин (напряжение считаемсинусоидальным). Тогда можем записать уравнения комплексным методом:.......U m I m r jwLS I m jwW Фm I m r jwLS I m U 0m.Уравнения катушки в комплексной форме записи:.......U m I m r jwLS I m jwW Фm I m r jwLS I m U 0m.......U I r jwLS I jwW Ф I r jwLS I U 0Эквивалентная синусоида тока отстает от эквивалентной синусоиды напряжения U0=d/dtна 0 < /2, вследствие наличия потерь в сердечнике:Рст = Рв + Рг = UвIcos 0 > 0Т.к. эквивалентная синусоида потока или потокосцепления отстает от эквивалентнойсинусоиды напряжения U0=WdФ/dt (=WФ) на /2, то ЭквСин потока Ф() отстает отЭквСин тока i на угол = /2 - 0e = -U0 = -WdФ/dtU0 = 4,44fWSBmУгол - угол потерь или угол магнитного запаздывания.Векторная диаграмма.(Слева)Ниже относится к параметрам схем замещения:g – расчетная активная проводимость (учитывает потерив стали сердечника),x0 – расчетное реактивное сопротивление,b0 – расчетная реактивная проводимость (учитываетосновной магнитный поток Ф)xs = wLs – реактивное сопротивление обмотки, учитываетналичие потока рассеивания,r0 – расчетное активное сопротивление,Схема замещения катушки при r0:rучитываетактивноесопротивлениеобмотки катушки.24.
Ф Е Р Р О Р Е З О Н А Н С Н О Е (ФР ) Я В Л Е Н И Е П Р И П О С Л Е Д О В А Т Е Л Ь Н О М С О Е Д И Н Е Н И ИКАТУШКИ С ФЕРРОМАГНИТНЫМ СЕРДЕЧНИКОМ И ЕМКОСТИ( Н А П Р Я Ж Е Н И Й ).ФР – это резонанс в цепи, содержащей катушку с ферромагнитным сердечникомсоединенную последовательно или параллельно с емкостью.ФР напряжений. Пусть есть цепь последовательно соединенных нелинейной катушки илинейной емкости.По IIзК: .Т.к. UL = |EL| = 4,44fwФmax , т.е.
UL = Фm , то кривая UL(I) подобнакривой Ф(I), т.е. подобна основной характеристике В(Н).ВАХ UL(I) подобна В(Н).Uc(I) = I*Xc = I* (1/wc) U = | UL - UC |т. С соответствует ФР напряжений, т.к.UL = UC , XL = XCОсобенности ФР:1) возможность настроить цепь в резонанс не только путем изменения частоты илипараметров цепи (R – L - С), но и путем изменения напряжения или токаисточника.2) Возможность получения триггерного эффекта (релейного), т.е. эффектаскачкообразного изменения напряжения или тока.19.
А Н А Л И З У С Т А Н О В И В Ш И Х С Я Р Е Ж И М О В В Ц Е П Я Х П Е Р Е М Е Н Н О Г О Т О К А С Н Е Л И Н Е Й Н Ы М ИЭЛЕМЕНТАМИ: МЕТОД ЭКВИВАЛЕНТНЫХ СИНУСОИД.Возможные методы:- графические методы- аналитические методы- графоаналитические- гармонический анализ- метод эквивалентных синусоидДля точного расчета НЛЦПТ надо решить систему нелинейных дифференциальныхуравнений, составленных по законам Кирхгофа, что не всегда удается. => Широкоеприменение имеют приближенные методы:- метод малого параметра и условной линиализации- метод аналитической аппроксимации нелинейной характеристики- метод кусочно-линейной аппроксимации нелинейной характеристики- итерационный метод и т.д.Основная задача – определение временной зависимости i(t) или u(t) на заданном участкецепи, если известен закон изменения всех ЭДС и источников тока в цепи, т.е.
провестигармонический анализ искомой величины тем или иным методом. В тех случаях, когдавопрос о форме кривых i(t) или u(t) нас непосредственно не интересует можновоспользоваться методом эквивалентных синусоид (замена несинусоидальных кривыхнапряжения и тока эквивалентными синусоидами), что позволяет применять к расчетукомплексный метод (метод расчета по действительным значениям).Метод эквивалентных синусоид.Метод линеаризации систем, имеющих сравнительно малую нелинейность, когдавнешние гармоники невелики и поэтому режим близок к синусоидальному.
Поэтомуможно все несинусоидальные величины (i,u,Ф) заменяются эквивалентнымисинусоидальными. Выбор экв синусоид i и u, т.е. их амплитуд и их начальных фаз можетбыть осуществлен тем или иным способом, в зависимости от поставленной задачи.Если “U” синусоидальное и хотим сохранить неизменной мощность в НЛЭ, тоэквивалентной синусоидой должна быть выбрана первая гармоника тока, т.е.Р – активная мощность,U = Umsin(wt)i = I1msin(wt - (1)) + I2msin(2wt - (2)) + …P = P(1) + P(2) + P(3) + … = U1I1cos((1)) + U2I2cos((2)) + …Все слагаемые, кроме первого =0, т.к. в напряжении присутствует только перваягармоника тока. U(2)=U(3)= … =0Целесообразно заменить i(t) синусоидой, эквивалентной ему по действительномузначению.I2r=constУсловие эквивалентности:неизменность действительных значений i, u и потерь в этом НЛЭ.
Если пренебречьпотерями в НЛЭ, то эквивалентная синусоида определяется лишь по действительнымзначениям несинусоидальных величин.(1) = arccos(P1/(I1U1))Iд = Imax/2Переход к эквивалентным синусоидам позволяет применить комплексный метод ивекторные диаграммы и составить эквивалентные схемы с эквивалентными параметрами.Широкое применение метод Экв Син находит при расчете устройств, содержащихферромагнитный сердечник, например катушки со сталью и трансформаторы ссердечниками.Электрические машины.Принцип действия, основные узлы.Электрическая машина – электрическое механическое устройство для взаимногопреобразования электрической и механической энергий, в основе работы лежат законыэлектромагнитной индукции и силы.Если в магнитном поле перемещать проводник таким образом, чтобы он пересекалсиловые линии, то в проводнике будет возникать ЭДС.
Любая машина состоит изподвижной и неподвижной частей. Одна из этих частей создаёт магнитное поле, а надругой расположена электропроводящая среда (как правило, обмотка). Если кэлектрической машине приложить механическое усилие, то подвижная часть начнётперемещаться (как правило, вращаться). В проводниках обмотки вследствие пересеченияими силовых линий будет наводиться ЭДС, если подсоединить нагрузку, то появится ток(такая машина – генератор).Взаимодействие протекающего тока в обмотке с магнитным полем вызоветэлектромагнитную силу, которая будет направлена навстречу ЭДС.
В состоянииравновесия эти силы равны. Если к обмотке электрической машины подключитьисточник, то протекающий ток, совместно с магнитным полем, создаст электромагнитнуюсилу, приложенную к проводникам. Эта сила приведёт в движение подвижные частидвигателя, эта машина – двигатель. В любой машине электромагнитные преобразованияпроисходят в активной части, где расположена обмотка. Она может быть в подвижной инеподвижной части.Любая машина может быть и генератором и двигателем. Признак обратимости –наведённая в обмотке ЭДС.Для электромагнитного преобразования энергии необходимо устройство, создающеепервичное поле, и среда, по которой замыкается электрический ток (обмотка,электропроводящая среда) и взаимное перемещение. В активной зоне возникает ЭДС иэлектромагнитная сила. Все электрические машины обратимые.Основные узлы.Индуктор – устройство, создающее первичное поле.Якорь – активная зона, в которой происходит преобразование электромагнитной энергии.Статор – неподвижная часть машины.Ротор – вращающаяся часть машины.Магнитная цепь – основные участки, по которым замыкается основной магнитный поток.Электрическая цепь – обмотка, контакты и среды, по которым протекает электрическийток.Разделение машин на генераторы и двигатели является принципиальным.
Классификациюосуществляют по принципу работы, в основе которого лежит и конструкцияэлектрической машины.Машины бывают бесконтактными и контактными (коллекторные). К бесконтактнымотносятся машины переменного тока (асинхронные АМ; и синхронные машины СМ). Взависимости от числа фаз различают 3-х фазные, 2-х фазные и однофазные(конденсаторные). Асинхронные бывают с фазным ротором и короткозамкнутым.Синхронные с возбуждением от постоянных магнитов и электромагнитов.
Коллекторныемашины питаются в основном от источника постоянного тока. Применяютсяуниверсальные машины, которые питаются от постоянного и переменного тока.Машины постоянного тока, простейшая модель, принцип работы. Энергетическиесоотношения..
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
