- •Электрические цепи постоянного тока.
- •Энергетический баланс.
- •Принцип (метод) наложения.
- •Преобразование схемы типа «звезда» в схему типа «треугольник».
- •Метод эквивалентного генератора.
- •Передача энергии от активного двухполюсника к нагрузке.
- •Электрические цепи однофазного синусоидального тока.
- •Конденсатор в цепи синусоидального тока.
- •Основы символического метода:
- •Активная, реактивная и полная мощности.
- •Передача энергии от активного двухполюсника к нагрузке.
- •Трёхфазные цепи.
- •Расчёт трёхфазных цепей.
- •Активная, реактивная и полная мощности трёхфазных цепей.
- •Измерение активной мощности трёхфазной цепи.
- •Магнитные цепи.
- •Уравнения напряжений и токов трансформатора.
- •Уравнения магнитодвижущих сил и токов.
- •Изменение вторничного напряжения.
- •Потери энергии в трансформаторе.
- •PГруппы соединений трёхфазных трансформаторов.
- •Вращающееся магнитное поле.
- •Получение кругового вращающегося магнитного поля.
- •Принцип действия асинхронного двигателя.
- •Устройство асинхронного двигателя.
- •Формула для нахождения частоты вращающегося поля.
- •Эдс статора и неподвижного ротора. Режим холостого хода.
- •Эдс вращающегося ротора.
- •Устойчивая работа двигателя.
- •Влияние изменения напряжения сети.
- •Регулировка скорости вращения асинхронного двигателя.
- •Тормозные режимы.
- •Синхронный двигатель.
- •Влияние тока возбуждения на работу двигателя.
- •Пуск синхронного двигателя.
- •Выпрямление переменного напряжения.
Преобразование схемы типа «звезда» в схему типа «треугольник».
В узлах 1, 2, 3 и схема типа «звезда» и схема типа «треугольник» соединяются с остальной частью цепи. Часто есть необходимость преобразовать схему типа «звезда» в схему типа «треугольник» или наоборот схему типа «треугольник» в схему типа «звезда». Если преобразование выполнить так, что при одинаковых значениях потенциалов узлов, подтекающие к ним токи одинаковы, то на внешней цепи эта замена не отразится.
Переход от схемы типа «Звезда» к схеме типа «Треугольник» осуществляется по следующим формулам: ; ; .
Пример:
Обратный переход от схемы типа «Треугольник» к схеме типа «Звезда» осуществляется следующим образом:
;
;
;
Метод эквивалентного генератора.
В любой электрической цепи можно выделить какую-то одну ветвь, а всю основную схему условно изобразить в виде прямоугольника. По отношению к выделенной ветви вся схема будет представлять собой двухполюсник.
Если в двухполюснике есть источник ЭДС или источник тока, то он называется активным, в противном случае он называется пассивным.
Доказано, что активный двухполюсник можно представить, как эквивалентный генератор с параметрами и , причём равно напряжению холостого хода на зажимах ветви , то есть , а равно входному сопротивлению двухполюсника по отношению к точкам и с учётом сопротивлений источников, то есть .
Ток выделенной ветви можно найти по закону Ома: .
Этот метод применяется для расчёта тока в какой-то одной ветви электрической цепи.
Алгоритм расчёта:
-
Разрываем ветвь, в которой ищем ток, то есть создаём режим холостого хода, и определяем напряжение на зажимах оборванной ветви, то есть определяем .
-
Определяем , при этом закорачиваем источники ЭДС и разрываем ветви с источниками тока, что бы учесть внутреннее сопротивление источников тока.
-
Определяем ток выделенной ветви по закону Ома: .
Пример:
Дано:
.
; ; ; ; ; .
Задание определить ток методом эквивалентного генератора.
-
Обрываем ветку, в которой ищем ток . Тогда . Находим ток: . Воспользуемся методом разброса токов: ; . Потенциал точки : , тогда разность потенциалов между точками и : . Следовательно, напряжение холостого хода на зажимах ветви : . Поэтому .
-
Определяем , учитывая сопротивление источников. Для этого требуется преобразовать верхнюю схему типа «треугольник» в схему типа «звезда»: ; ; . Тогда , следовательно .
-
Определяем ток по закону Ома: .
Передача энергии от активного двухполюсника к нагрузке.
Пользуясь методом эквивалентного генератора, найдём текущий через нагрузку ток: . Полезную мощность можно найти по формуле: . Для того, чтобы выяснить при каких условиях в нагрузке будет выделяться максимальная мощность, берётся производная , приравнивается к нулю и получается, что - условие выделения максимальной мощности на нагрузке. Тогда .
Определим коэффициент полезного действия: . Полную мощность можно найти по формуле: , тогда коэффициент полезного действия: . Видно, что коэффициент полезного действия зависит от соотношения сопротивлений нагрузки и входного сопротивления двухполюсника. Если они равны то . Выбор сопротивление нагрузки равным входному сопротивлению двухполюсника называется согласованием нагрузки.
Пример:
Задание: определить, каким должно быть сопротивление нагрузки, что бы в ней выделялась максимальная мощность.
Для того, чтобы в нагрузке выделялась максимальная мощность, необходимо, чтобы . Проследим путь тока от точки до точки : . Следовательно, сопротивление нагрузки: .