Электрические цепи переменного тока

Алгебра
Задачи

Сопромат

Физика
Реактор

Общий принцип действия и конструкции электрических машин Электрической машиной называют устройство для взаимного преобразования электрической и механической энергии. Как правило, машина может работать и в качестве двигателя, и в качестве генератора, то есть электрические машины обратимы. Существуют электрические машины специального назначения: преобразователи частоты, преобразователи постоянного тока в переменный, измерители скорости, усилители и т. д.

Способ получения переменного тока Возбуждение электродвижущей силы индукции в контуре, вращаемом в магнитном поле, используется в технике для электрического тока.

Трехфазный ток и принцип работы трехфазного машиного генератора В машинном генератореобмотки неподвижны (помещены в пазы статора); на рисунке они обозначены буквами А, В, С. Магнитное поле в генераторе создается вращающимся ротором с намотанной на него катушкой, по которой протекает постоянный ток. Если число пар полюсов ротора равно единице, то угловая частота вращения ротора равна угловой частоте вращающегося магнитного поля.

Принцип работы асинхронного двигателя Трехфазный ток создается постоянным вращающимся магнитным полем ротора генератора. Опыт и теоретический расчет показывают, что возможени обратный процесс: если обмотки трехфазного генератора включены в сеть трехфазного тока, то внутри статора появляется постоянное вращающееся магнитное поле. На этом основано устройство и действие трехфазного асинхронного электродвигателя

Основные схемы соединения трехфазных цепей, определение линейных и фазовых величин Под фазой трехфазной цепи понимают участок трехфазной цепи, по которому протекает одинаковый ток. В литературе фазой иногда называют однофазную цепь, входящую в состав многофазной цепи. Под фазой будем также понимать аргумент синусоидально меняющейся величины. Таким образом, в зависимости от рассматриваемого вопроса фаза это либо участок трехфазной цепи, либо аргумент синусоидально  изменяющейся величины.

Преимущества трехфазных систем Широкое распространение трехфазных систем объясняется главным образом тремя основными причинами:

Соединение нагрузки треугольником

Трехфазные цепи при наличии взаимоиндукции Расчет трехфазных цепей, содержащих магнитно связанные катушки, осуществляют так же, как и расчет магнитно связанных цепей однофазного синусоидального тока.

Примеры решения задач по электротехнике

Известны напряжение  и токи  Найти комплексные значения указанных величин, сумму токов и построить векторную диаграмму.

Решение.

Комплексная амплитуда напряжения ,

комплексное действующее напряжение

комплексные токи

Сумма токов

Действующее значение тока (модуль комплексного тока )

.

Его аргумент

Комплексная амплитуда

Мгновенное значение тока

Векторная диаграмма токов и напряжения представлена на рисунке 2.7. При построении векторной диаграммы положительные направления вещественной и мнимой осей принимают, как правило, такими, как указано на рисунке 2.7

На векторной диаграмме ток  опережает по фазе напряжение на угол , ток  отстает по фазе от напряжения на угол , а ток  отстает на угол .

 

 

Рисунок 2.7

 

2.2.12 Действующее значение напряжения, приложенного к электрической цепи (рисунок 2.8, а) . Частота напряжения , сопротивление резистора , индуктивность катушки , емкость конденсатора . Пользуясь комплексным методом, найти действующие значения токов в ветвях цепи и напряжений на ее элементах, полную, активную и реактивную мощности цепи.

Решение. Приняв начальную фазу напряжения равной нулю, напряжение в комплексной форме можем записать так

Комплексные значения сопротивления индуктивной катушки и конденсатора  соответственно равны

Угловая частота  

Для определения комплексных токов можно воспользоваться любым известным методом расчета электрических цепей, например, методом узловых потенциалов. Полагая комплексный потенциал узла  равным нулю , имеем,  откуда, где комплексная узловая проводимость и расчетный комплексный ток в узле соответственно равны:

Комплексные токи в ветвях:

Действующие значения токов

Комплексные напряжения на индуктивной катушке, конденсаторе и резисторе равны:

 

Действующие значения напряжений 

Комплексная мощность:

Следовательно, полная, активная и реактивная мощности равны:

Курс электрических цепей