- •1.1 Электрическая цепь (эц), элемент эц, электрическая схема. Источники и приемники электрической энергии.
- •1.3 Законы Кирхгофа. Расчет цепей постоянного тока путем непосредственного применения законов Кирхгофа
- •1.2 Классификация электрических цепей (эц). Закон Ома для участка цепи, содержащего источник эдс.
- •1.4 Энергия и мощность цепей. Баланс мощностей. Мощность потерь и кпд.
- •1.5.Расчет цепей постоянного тока методом контурных токов
- •2.1 Получение синусоидальной эдс. Основные величины
- •2.2 Представление синусоидальных функций в различных формах.
- •1. Аналитический способ
- •2. Представление синусоидальных функций при помощи векторов
- •3. Представление синусоидальных функций при помощи комплексных чисел
- •2.3 Цепь переменного тока с резистором. Векторная диаграмма. Закон Ома в комплексной форме.
- •2.4 Цепь переменного тока с индуктивным элементом. Векторная диаграмма.
- •2.6 Резонанс напряжений. Векторная диаграмма.
- •2.7. Цепь переменного тока с последовательными соединениями эл-ов. Законы Ома и Кирхгофа в комплексной форме и для мгновенных значений.
- •2.8. Мощность цепи синусоидного тока (мгновенная, активная, реактивная, полная). Коэффициент мощности
- •3.1. Трехфазная электрическая цепь. Получение трехфазного тока. Способы изображения трехфазного тока, последовательность фаз
- •3.2. Схема соединений «звезда» - «звезда» с нулевым проводом. Векторная диаграмма. Симметричная и несимметричная нагрузка.
- •4.1.Магнитное поле, магнитная индукция.
- •4.2.Проводник с током в мп, самоиндукция.
- •4.3.Взаимная индукция. Закон полного тока.
- •5.1. Устройство и принцип действия трансформатора
- •5.2Работа трансформатора под нагрузкой.
- •5.3 Трехфазные трансформаторы. Устройство и принцип действия.
- •5.6 Измерительные трансформаторы.
- •6.1 Машины постоянного тока. Конструкция.
- •6.2 Принцип действия генератора постоянного тока.
- •6.4 Механическая характеристика асинхронного двигателя. Скольжение. Ммакс, Мном, Мпуск..
- •6.5 Генераторы постоянного тока с независимым возбуждением
- •6.6 Двигатель постоянного тока параллельного возбуждения. Схема. Механическая характеристика.
- •7.1 Принцип работы синхронного генератора(сг).
- •7.2 Основные величины и характеристики генераторов постоянного тока.
- •7.3 Устройство синхронных машин (см). Машины с явно и неявно выраженными полюсами.
- •7.4 Принцип работы синхронного двигателя (сд)
- •8.1 Пуск асинхронного двигателя (ад). Схема прямого пуска.
- •8.2 Потери в асинхронном двигателе. Коэффициент мощности.
- •9.1 Электронно-дырочный переход (эдп). Вольт-амперная характеристика (вах).
- •9.2 Полупроводниковые резисторы. Классификация. Обозначение в схеме. Основные свойства. Применение.
- •9.3 Полупроводниковые диоды, устройство и принцип действия. Вольтамперная характеристика.Типы диодов.Стабилитроны.Применение.
- •9 .4 Транзисторы. Устройство. Принцип действия. Параметры транзисторов. Обозначения в схемах. Применение.
- •9.5 Выпрямители. Схема однополупериодного выпрямления однофазного переменного тока.
- •9.6 Тиристоры. Устройство. Принцип действия. Вольт-амперная характеристика. Применение.
- •9.7 Оптоэлектронные элементы. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы.
- •9.8 Электронные генераторы.
- •9.9 Элементы импульсной техники.
3.2. Схема соединений «звезда» - «звезда» с нулевым проводом. Векторная диаграмма. Симметричная и несимметричная нагрузка.
У источника энергии, выполненного по схеме «звезда» концы фазных обмоток X ,Y ,Z генератора соединяются в общий узел в N.
Аналогичный узел n образует соединение концов x,y,z трех фаз приемника, а точки N и n соединяет нейтральный провод, в результате чего потенциалы этих точек равны. Остальные три провода, соединяющие выводы генератора А,В,С с выводами приемника а,в,с называются линейными.
Таким образом, вместо шести проводов (в случае раздельного питания фаз приемника однофазными источниками) трехфазная система, выполненная по схеме «звезда» с нулевым проводом содержит четыре провода.
Линейные токи в линиях (проводах) определяются по закону Ома в комплексной форме:
Ток в нейтральном проводе связан с линейными токами законом Кирхгофа в комплексной форме:
Приемник с одинаковыми сопротивлениями всех трех фаз (Za=Zb=Zc=Zф·ejφ) называется симметричным.
При симметричном приемнике действующие значения линейных токов и токов всех фаз приемника равны:
Таким образом, токи IA,IB,IC представляют симметричную систему токов, в связи с чем их векторная сумма равна нулю и ток в нейтральном проводе согласно также равен нулю.
Однако, если приемник несимметричный, токи в схеме не будут представлять симметричную систему и в нулевом проводе появится ток I N
3.3. Схема соединений «звезда» - «звезда» без нулевого провода. Векторная диаграмма. Симметричная и несимметричная нагрузка.
При симметричной нагрузке, когда Za = Zb = Zc = Zφ, напряжение между нейтральной точкой источника N и нейтральной точкой приемника n равно нулю, UnN = 0.
В случае симметричного приемника достаточно определить ток только в одной из фаз. Сдвиг фаз между током и соответствующим напряжением φ = arctg (X / R).
При несимметричной нагрузке Za ≠ Zb ≠ Zc между нейтральными точками приемника и источника электроэнергии возникает напряжение смещения нейтрали UnN.
Для определения напряжения смещения нейтрали можно воспользоваться формулой межузлового напряжения
,
где: Ya = 1 / Za; Yb = 1 / Zb; Yc = 1 / Zc – комплексы проводимостей фаз нагрузки.
Очевидно, что теперь напряжения на фазах приемника будут отличаться друг от друга. Из второго закона Кирхгофа следует, что
Úa = ÚA - ÚnN; Úb = ÚB - ÚnN; Úc = ÚC - ÚnN.
Зная фазные напряжения приемника, можно определить фазные токи:
İa = Úa / Za = Ya Úa; İb = Úb / Zb = Yb Úb; İc = Úc / Zc = Yc Úc.
При изменении величины (или характера) фазных сопротивлений напряжение смещений нейтрали UnN может изменяться в широких пределах. При этом нейтральная точка приемника n на диаграмме может занимать разные
положения, а фазные напряжения приемника Úa, Úb и Úc могут отличаться друг от друга весьма существенно.
Таким образом, при симметричной нагрузке нейтральный провод можно удалить и это не повлияет на фазные напряжения приемника. При несимметричной нагрузке и отсутствии нейтрального провода фазные напряжения нагрузки уже не связаны жестко с фазными напряжениями генератора, так как на нагрузку воздействуют только линейные напряжения генератора.
Несимметричная нагрузка в таких условиях вызывает несимметрию ее фазных напряжений Úa, Úb, Úc и смещение ее нейтральной точки n из центра треугольника напряжний (смещение нейтрали).
Направление смещения нейтрали зависит от последовательности фаз системы и характера нагрузки.
Поэтому нейтральный провод необходим для того, чтобы:
1 выравнивать фазные напряжения приемника при несимметричной нагрузке;
2 подключать к трехфазной цепи однофазные приемники с номинальным напряжением в раз меньше номинального линейного напряжения сети.
Следует иметь в виду, что в цепь нейтрального провода нельзя ставить предохранитель, так как перегорание предохранителя приведет к разрыву нейтрального провода и появлению значительных перенапряжений на фазах нагрузки.
3.4 Соединения приемников «треугольником». Векторная диаграмма. Соотношения между линейными и фазными токами при симметричной и несимметричной нагрузке.
В линейных проводах А- a, B- в, C- c протекают линейные токи I A ,IB ,IC . В фазах приемника протекают фазные токи Iав ,Iвс ,Iса, определяемые по закону Ома в комплексной форме:
Линейные токи IA ,IB ,IC при известных фазных токах находятся по первому закону Кирхгофа в комплексной форме:
При симметричном приемнике (Za= Zв =Zc =Zф) системы фазных (Iав ,Iвс ,Iса) и линейных ( IA ,IB ,IC) токов симметричны, а модули фазных и линейных токов находятся в соотношении:
В случае несимметричного приемника токи не будут представлять собой симметричные системы и данное соотношение не выполняется.