И при соединении звездой и треугольником - раздел Электротехника, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА Активная Мощность Трёхфазной Цепи, В Которой Нагрузка Соединена Звездой, Опре...
Активная мощность трёхфазной цепи, в которой нагрузка соединена звездой, определяется через фазные значения напряжения и тока:
. (3.24)
Для активной нагрузки угол сдвига фаз между напряжением и током 
, тогда 
. Так как фазное и линейное напряжения соответствуют выражению
= 
, (3.25)
а фазный ток является линейным, то по закону Ома определим его значение
, (3.26)
где 
- фазное сопротивление нагрузки.
Подставив в формулу (3.24) выражения (3.25) и (3.26), определим активную мощность трёхфазной цепи, соединённой звездой:
∙∙
= 
. (3.27)
Активную мощность трёхфазной цепи, в которой нагрузка соединена треугольником, также можно определить по формуле (3.24). При этом фазное напряжение 
, а фазный ток 
, поэтому активную мощность трёхфазной цепи, соединённой треугольником, можно определить по формуле:
∙
=
. (3.28)
Используя формулы (3.27) и (3.28), определим коэффициент отношений активных мощностей звезды и треугольника, а также коэффициент их обратных отношений:
;
. (3.29)
3.8. Вращающееся магнитное поле трёхфазной системы переменного тока
Действие трёхфазной машины основано на использовании вращающегося магнитного поля.
На рис.3.27 показана трёхфазная обмотка машины переменного тока в виде трёх статорных обмоток, сдвинутых на угол 120
, состоящих из одного витка. Обмотки соединены звездой. Пусть в витках обозначения А, В, С являются началами обмоток; X, Y, Z - концами обмоток.
Рис.3.27. Модель трёх статорных обмоток трёхфазной машины, состоящих из одного витка и соединенных звездой
При подаче трёхфазного питания на фазы А, В, С (режим электродвигателя), по обмоткам статора пройдут мгновенные токи: 
, 
, 
, фазы которых смещены на угол 120
. Допустим, что токи в точках А, В, С является положительными и направлены на зрителя, а токи в точках X, Y, Z является отрицательными и направлены от зрителя.
На рис.3.28 изображена временная зависимость фаз мгновенных токов, имеющих одинаковые амплитуды и частоту.
Токи возбуждают переменные магнитные поля. Направления магнитных полей катушек показаны на рис.3.27 векторами фаз магнитных индукций:
;
;
,
расположенных под углом 90 
к плоскостям катушек и относительно друг друга под углом 120. Определим векторы результирующих магнитных индукций
для моментов времени t
, t
, t
, указанных на рис.3.28.
Рис.3.28. Временная зависимость фаз мгновенных токов трёхфазной машины
Для этих моментов рассмотрим схематические изображения рис.3.29 фаз обмоток статора, по которым проходят токи с направлениями, соответствующими рис.3.28.
Направления магнитных полей Ф, для рассматриваемых моментов, определяются по правилу буравчика, аналогично направлены векторы результирующих магнитных индукций. Из рисунка видно, что происходит вращение магнитного поля трёхфазной системы по часовой стрелке.
Рис.3.29. Схемы, поясняющие вращение магнитного поля трёхфазной системы
Выполним расчёт векторов результирующей магнитной индукции для моментов времени t,t, t.
Для t, 
= 0:
;
.
Для t, = 90: Для t, = 90:
; 
.
Для t, = 180: Для t, =180:
; 
.
По данному расчёту на рис.3.30 построена векторная диаграмма положений векторов результирующей магнитной индукции.
Таким образом, во времени происходит равномерное непрерывное изменение направления магнитного поля, созданного трёхфазной обмоткой, при этом магнитное поле вращается с постоянной скоростью. Если изменить чередование фаз, изменив подключение к сети любых двух из трёх обмоток, то изменится направление вращения магнитного поля. В момент tрезультирующий магнитный поток направлен по вертикальной оси. Через один период магнитный поток и магнитная индукция повернутся на один полный оборот и будут такими же, как при t = 0. Если частота тока f, то магнитное поле совершит f оборотов в секунду, тогда частота вращения магнитного поля в минуту n = 60 ∙f/p, где р - число пар полюсов или число катушек на фазу. Для трёх катушек на фазу p=1, n=60 ∙f. Для шести катушек на фазу n=
, так как 2р=4, р=2.
Рис.3.30. Векторная диаграмма положений векторов результирующей магнитной индукции для моментов времени t,t, t.
Все темы данного раздела:
Электрическая цепь постоянного тока. Параметры злементов цепи. Закон Ома
Электрической цепью называют совокупность устройств, предназначенных для питания, передачи, приема и преобразования электрической энергии.
Отдельные устройства, входящие в электрическую це
Режимы работы источника электрической энергии
Представим простейшую электрическую цепь схемой рис.1.1, на которой указан реальный источник ЭДС, например аккумулятор.
Существуют следующие режимы работы источникаэлектрической энергии по
Законы Кирхгофа
Электрические цепи делятся на неразветвленные и разветвленные цепи. Неразветвленные цепи представляют собой последовательно соединенные источники и приёмники электрической энергии. При этом источни
Использование законов Кирхгофа для расчета электрических цепей
Пусть электрическая цепь представлена в виде схемы (рис.1.10)
Рис.1.10. Электрическая цепь постоянного тока
Последовательное соединение элементов.
Резистивные элементы.
Рис.1.11. Эквивалентное замещение последовательно соединённых резисторов
Н
Параллельное соединение элементов.
Резистивные элементы.
При параллельном соединении потребителей все начальные и конечные точки элементов соединяют вместе, образуя общие зажимы (рис. 1.13)
Смешанное соединение резистивных элементов.
На рис.1.15 представлена электрическая цепь со смешанным соединением резистивных элементов, которую можно преобразовать в эквивалентную схему замещения.
Для определения экв
Треугольником и звездой.
Если при смешанном соединении резистивных элементов не удается определить эквивалентное резистивное сопротивление, то необходимо эквивалентное преобразование таких цепей. Примером у
Характеризующие переменный ток
Ток, периодически меняющийся по величине и направлению, называется переменным током. Из всех возможных форм переменного тока наибольшее распространение получил синусоидальный ток. По сравнению с др
Вращающимися векторами, комплексными числами
Аналитически синусоидальные величины можно записать при помощи уравнений с тригонометрическими функциями:
(2.6)
Электричес
Цепь переменного тока с активным сопротивлением
На зажимах цепи переменного тока (рис. 2.12) с активным сопротивлением, мгновенное напряжение . Согласно закону Ома мгновенный ток для участ
Цепь переменного тока с индуктивностью
Пусть в цепи переменного тока (рис 2.15) с индуктивной катушкой L без ферромагнитного сердечника проходит синусоидальный ток i=
Лекция 4
2.6. Неразветвлённая цепь переменного тока с активным сопротивлением, индуктивностью и ёмкостью. Резонанс напряжений
Рассмотрим неразветвлённую электрическую цепь (рис. 2.
Разветвленная цепь однофазного переменного тока. Резонанс токов
Рассмотрим разветвленную цепь, параллельно соединённых катушки индуктивности L (с активным сопротивлением R) и конденсатора С (рис. 2.29).
Колебательный LC - контур переменного тока
Рассмотрим колебательный процесс в колебательном контуре, который состоит из идеальной катушки L (R = 0) и конденсатора C, то есть контура без потерь (рис. 2.33). Колебательный процес
Мощность однофазного переменного тока. Коэффициент мощности
Рис.2.35 изображает неразветвлённую цепь с активным сопротивлением R и индуктивностью L.
Рис.2.35. Цепь пер
Наличие нулевого провода
Пусть трёхфазная система представлена в виде трёхфазного генератора и активной трёхфазной нагрузки , которые соединёны звездой. На рис. 3.5
Отсутствие нулевого провода
При симметричной нагрузке , . Векторная диаграмма аналогична рис.3.6.
Элек
Обрыв фазы A
Рассмотрим электрическую схему рис.3.12, в которой , ,
Короткое замыкание фазы A
Рассмотрим электрическую схему рис.3.15, в которой , ,
Соотношения между фазными и линейными напряжениями и токами при симметричной и несимметричной нагрузках
Рассмотрим схему рис.3.17, в которой трёхфазный генератор , ,
Обрыв фаз ab и bc
Рассмотрим электрическую схему, изображённую на рис.3.22.
Рис.3.22. Электрическая схема
Обрыв линейного провода
Рассмотрим электрическую схему, изображённую на рис.3.24. Пусть .
Однофазные трансформаторы. Устройство и принцип действия
Трансформатором называется статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Рассмотрим
Трансформатора
Различают несколько режимов работы трансформатора:
1) номинальный режим, т.е. режим при номинальных (паспортных) значениях напряжения
Лекция 8
4.3. Трёхфазные трансформаторы
Конструкция трёхфазного трансформатора имеет трёхфазный магнитопровод, состоящий из листов электротехнической стали. На каждый стержень магн
Измерительные трансформаторы
Измерительные трансформаторы служат для включения в электрическую цепь электроизмерительных приборов, расширения пределов измерения измерительных приборов и повышения безопасности обслуживающего пе
Устройство и принцип действия генератора постоянного тока
Генераторы и двигатели постоянного тока по устройству не отличаются и состоят из следующих основных частей: неподвижные статора, подвижного якоря с коллектором и неподвижных щёток.
Статор
Возбуждений и их основные характеристики
В генераторах постоянного тока независимого возбуждения (рис.5.3) обмотка статора питается от постороннего источника постоянного тока, например от аккумуляторной батареи.
Возбуждений и их основные характеристики
Генераторы постоянного тока последовательного возбуждения (рис.5.10) называются сериесными машинами, так как в них сериесная обмотка возбуждения (С) подключена последовательно к якорю машины
Принцип действия электродвигателя постоянного тока
Машины постоянного тока обратимы, то есть могут работать либо в режиме генератора при механическом вращении якоря, либо в режиме электродвигателя при подаче электрического напряжения от сети в цепь
И их основные характеристики
На рис.5.18 изображена схема электродвигателя постоянного тока параллельного возбуждения.
Рис.6.18. Элек
Возбуждений и их основные характеристики
На рис.5.22 изображена схема электродвигателя последовательного возбуждения.
Рис.5.22. Электрическая схе
Электродвигателей постоянного тока
Пуск двигателей постоянного тока может быть прямым, реостатным и при пониженном напряжении. При прямом пуске используются только электродвигатели мощностью до 1 кВт, имеющих большое сопротивление я
Лекция 10
6.Трёхфазные асинхронные машины
6.1.Устройство и принцип действия асинхронного двигателя
Асинхронный двигатель изобретен русским
В фазе обмотки ротора от скольжения
Частота вращения ротора асинхронного двигателя меньше частоты вращения магнитного поля статора
Асинхронного двигателя
Электромагнитный или вращающий момент создается при взаимодействии вращающегося магнитного поля статора с током обмотки вращающегося ротора, который определяется по формуле:
Пуск и реверс асинхронных двигателей
При включении асинхронного двигателя в сеть трёхфазного переменного тока, пусковой ток IП = (5÷7)Iном. Такое увеличение тока достигается за счет большой частоты вращаю
Электропроводность полупроводников
Полупроводниками называются материалы, занимающие промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. У металлов удельное сопротивление ρ=
Полупроводниковые диоды. Устройство, принцип действия
Диодом называется контактное соединение двух полупроводников, один из которых с электронной n - электропроводностью, другой с дырочной p -электропроводностью. На рис.7.6 изображены: с
Биполярные транзисторы. Устройство, принцип работы
Биполярным транзистором называется полупроводниковый прибор, имеющий три области с различными типами проводимости. Две крайние области обладают одинаковым типом проводимости, а средняя область – пр
Схемы включения биполярных транзисторов с p-n-p структурой
Возможны три схемы включения транзисторов: с общей базой (ОБ), с общим эмиттэром (ОЭ), с общим коллектором (ОК).
На рис.7.16 изображена схема включения транзистора
Полевые транзисторы с управляющим p-n переходом
Устройство полевого транзистора с управляющим p-n переходом поясняется рисунком 7.21, на котором показаны условное обозначение транзистора и схема подключения к внешним питающим источникам.
Динисторы, тиристоры. Устройство, принцип действия
Четырёхслой кремниевый вентиль с двумя электродами анод (А) и катод (К) называется динистором. На рис
Симисторы. Устройство, принцип действия
Симисторы представляют собой симметричные динисторы и симметричные тиристоры. На рис.7.27 изображены условное обозначение и схема подключения симметричного динистора к источникам прямого и обратног
Фоторезисторы и фотодиоды. Устройство, принцип действия
Фоторезисторами называют полупроводниковые приборы, принцип действия которых основан на изменение сопротивления полупроводника под действием светового излучения.
На рис.7.31 показано устро
Устройство, принцип действия
Фототранзисторами называются полупроводниковые приборы с трёхслойной структурой типа n-p-n или p-n-p с двумя запирающими p-n переходами при отключенной базе, освещаемой через о
Однополупериодные выпрямители
Выпрямителями называются статические преобразователи переменного тока в постоянный ток. Схемы выпрямителей зависят от циклов выпрямления “m” (количества пульсаций за период Т). При од
Двухполупериодные выпрямители
Двухполупериодные выпрямители подразделяются на выпрямители с нулевым выводом трансформатора (рис.8.3) и на мостовые выпрямители (рис.8.4). На рис.8.5 показаны временные зависимости
Электронные усилители на биполярных транзисторах
Усилители низкой частоты на биполярных транзисторах имеют предварительные и выходные каскады усиления.
Рассмотрим принцип работы усилителя на биполярном транзисторе, собранного по схеме с
Импульсные усилители
Импульсному (ключевому) режиму работы транзистора соответствуют два состояния: транзистор или закрыт или полностью открыт. В этом режиме транзисторы используют как бесконтактные пер
Операционные усилители
Операционные усилители выполнены на интегральных микросхемах и применяются как усилители постоянного тока для работы в режиме усиления и выполнения математических операций над анало
Асинхронный RS-триггер. Устройство, принцип действия
Триггером называется электронное устройство, предназначенное для записи, хранения и считывания двоичной информации. На рис.9.3 изображено условное обозначение асинхронного RS-триггера, в кот
Синхронный RS-триггер. Устройство, принцип действия
Синхронный RS-триггер снабжён синхронизирующим входом С, который разрешает приём сигналов с информационных входов R и S. Если на синхронизирующий вход С поступает
Синхронные D-триггер. Устройство, принцип действия
Синхронный D-триггер предназначен для одноступенчатого запоминания информации. На рис.9.7 показаны условное обозначение и таблица истинности
D - триггера. Триггер имеет два в
Шифратор. Устройство, принцип работы
Шифратор осуществляет преобразование десятичных чисел в двоичную систему счисления. На рис.9.9 приведено символическое изображение шифратора, преобразующего десятичные числа 0, 1, 2, … , 9 в
Дешифратор. Устройство, принцип работы
Дешифраторы используются для преобразования двоичных чисел в десятичные числа и находят применение в печатающих устройствах. В таких устройствах двоичное число, поступая на вход дешифратора, вызыва
Регистры. Устройство, принцип работы
Регистрами называют логические устройства, предназначенные для запоминания и хранения цифровых кодов. Построение регистров выполняют на триггерах. Операцию передачи цифрового кода в регистр и из ре
CОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………. 3
Лекция 1………………………………………………………………………………….4
1. Электрические цепи постоянного тока. ………………………………………….. 4
1.1. Элект
Новости и инфо для студентов