![](/user_photo/1407_sTJSm.png)
- •Учебная программа
- •2. Электрическая цепь постоянного тока. Основные элементы и их условно-графические обозначения. Методы расчета цепей постоянного тока (правила Кирхгофа, метод эквивалентных преобразований).
- •3. Основные электроизмерительные приборы. Способы измерения электрических величин и расчет параметров элементов электрической цепи.
- •4. Основные электроизмерительные приборы. Схемы включения. Расширение пределов измерения (шунты, добавочные резисторы). Особенности работы с многопредельными приборами.
- •5. Классы точности электроизмерительных приборов. Погрешность электрических измерений и способы ее минимизации при выборе измерительного прибора.
- •8. Электрическая цепь переменного тока. Характеристики идеальных и реальных элементов цепи переменного тока. Условно-графические обозначения. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
- •9. Идеальные элементы (резистивный, индуктивный и емкостный) в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
- •10. Реальная катушка и реальный конденсатор в цепи переменного тока. Определения, основные соотношения и особенности цепи. Понятие об активной, реактивной и полной мощностях.
- •11. Последовательная цепь переменного тока, содержащая резистивный, индуктивный и емкостный элементы. Основные соотношения и особенности цепи.
- •12. Расчет последовательной цепи переменного тока. Схема замещения. Резонанс напряжений. Особенности цепи.
- •13. Расчет параллельной цепи переменного тока. Последовательная эквивалентная схема замещения. Резонанс токов. Особенности цепи.
- •14. Преимущества трехфазных систем. Трех- и четырехпроводные системы. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Звезда» и «Треугольник» (схемы и основные соотношения).
- •17. Преимущества трехфазных систем. Мощность в трехфазной цепи. Способы измерения активной и реактивной мощности в трехфазных цепях.
- •21. Основные характеристики магнитного поля. Свойство ферромагнитных материалов и особенности их поведения в переменных магнитных полях. Явления гистерезиса и вихревых токов.
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:
|
|
|
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,
x,y,z– концы фаз потребителя,
za,zb,zc– сопротивление фаз потребителя,
A-a,B-b,C-c– линейные провода или фазы ЛЭП.
N-n– нейтральный провод.
Напряжения между линейными проводами:
,
,
,
называются линейными. Токи в линейных
проводах (в фазах ЛЭП) называются
линейными:
,
,
.
Напряжения между фазой ЛЭП и нейтральным
проводом или между началом и концом
нагрузки называются фазными:
,
,
.
Токи в фазах потребителя, называются
фазными:
,
,
.
Способы соединения фаз потребителя.
В простейшем случае различают три способа:
1. Звезда с нейтралью.
.
2. Звезда без нейтрали.
.
3. Треугольник.
.
Нейтральный проводслужит для
сохранения симметрии системы фазных
напряжений, то есть равенства напряжений
на фазах несимметричной нагрузки. При
этом,
что обеспечивает нормальный режим
работы однофазных потребителей. При
этом сохраняется соотношение:
.
15. Трехфазные цепи. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Звезда» (основные определения и соотношения). Нейтральный провод. Методы построения векторных диаграмм (симметричная и несимметричная нагрузки).
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.
Соединение фаз потребителя по схеме «звезда».
Звезда с
нейтралью.
|
Звезда без
нейтрали.
|
|
|
По IIправилу Кирхгофа:
По Iправилу Кирхгофа
(для токов):
| |
|
|
Особенности: | |
Четырехпроводная система «звезда с нейтралью» используется всегда при несимметричной нагрузке, создаваемой, например, осветительной сетью, поскольку наличие нейтрального провода N-nобеспечивает сохранение симметричной системы фазовых напряжений.
Нейтральный
проводслужит для сохранения
симметрии системы фазных напряжений,
то есть равенства напряжений на фазах
несимметричной нагрузки. При этом |
3-х фазная проводная система «звезда» применяется только при симметричной 3-х фазной нагрузке (3-х фазные двигатели, печи и так далее), так как при симметричной нагрузке сохраняется симметричная система фазных напряжений, то есть:
В случае несимметричной
нагрузки, в 3-х проводной цепи нарушается
симметричная система фазных напряжений,
то есть напряжений на фазах потребителя
будут различными и отличными от
номинального, что приводит к нарушению
режима работы фаз потребителя:
|
Преимущества: | |
Получение симметричной фазной системы напряжений |
|
Недостатки: | |
Наличие четвёртого провода. |
Не может использоваться при несимметричной нагрузке. |
Векторная диаграмма. | |
1.
Начинают построение с меньшего
напряжения.
2.
Нейтральная точка определяется методом
засечек по заданному значению
3. Откладываем токи
по известной величине и сдвигу фаз.
Принимаем, что нагрузка – активная.
| |
|
Симметричная нагрузка (cZ):
Несимметричная нагрузка (н Z): |
16. Трехфазные цепи. Основные определения. Соединение фаз потребителя по схеме «Треугольник» (основные определения и соотношения). Методы построения векторных диаграмм (симметричная и несимметричная нагрузки).
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.
Соединение потребителя по схеме «треугольник».
,
.
.
В соединении «треугольник»
и сохраняет симметричную систему фазных
напряжений, поскольку линейные напряжения
формируются на зажимах генератора и
система линейных напряжений принимается
симметричной, поэтому при соединении
«треугольник» фазные потребители всегда
работают при номинальном напряжении:
,
.
Это преимущество «треугольника».
В «треугольнике» отсутствует 4-й провод, что делает всю систему передач более дешёвой.
Уравнения токов:
,
,
,
.
Недостатком «треугольника» является одно эксплуатационное напряжение.
Векторная диаграмма.
1. Строится диаграмма линейных напряжений системы, которая принимается симметричной.