- •1. Линейные электрические цепи постоянного тока
- •1.1. Электрическая цепь и ее элементы
- •1,2 Направления и напряжения тока
- •2.1. Последовательное соединение элементов электрических цепей изображена электрическая цепь с последовательно соединенными сопротивлениями.
- •2.2. Параллельное соединение элементов электрических цепей
- •2.3Преобразование звезды в треугольник
- •2.4 Преобразование треугольника в звезду
- •3. Расчет электрических цепей постоянного тока с одним источником методом свертывания
- •4.1. Метод непосредственного применения законов Кирхгофа
- •Метод контурных токов
- •Метод двух узлов
- •Электрические цепи однофазного переменного тока
- •6.1. Основные определения Переменным называется электрический ток, величина и направление которого изменяются во времени.
- •Последовательно соединенные реальная индуктивная катушка и конденсатор в цепи синусоидального тока
- •Резонансный режим в цепи, состоящей из параллельно включенных реальной индуктивной катушки и конденсатора
- •Мощность в цепи синусоидального тока
- •7. Трёхфазные цепи
- •7.1. Основные определения
- •Переходные процессы в цепях с одним реактивным элементом
- •Построение векторной диаграммы
- •4.9.1. Общие положения
- •Двигателя
- •7.1. Принцип действия и конструкция
- •6.3.1. Конструкция и принцип действия
- •6.3.2. Система пуска синхронного двигателя
- •6.4. Коллекторный двигатель переменного тока
- •. Электроника Полупроводниковые материалы.
- •Полупроводниковые диоды.
- •Полевые транзисторы.
- •Тиристоры.
- •Основные параметры выпрямительных диодов.
- •. Усилители электрических сигналов
- •11.1. Общие сведения, классификация и основные характеристики усилителя. Типовые функциональные каскады полупроводникового усилителя.
- •. Трехфазные выпрямители. Внешние характеристики выпрямителей.
Построение векторной диаграммы
удобнее начинать с вектора основного потока Ф. Отложим его по оси абсцисс. Вектор I10 опережает его на угол . Далее строим векторы ЭДС Е1 и Е2', которые отстают от потока Ф на 90°. Для определения угла сдвига фаз между E2' и I2' следует знать характер нагрузки. Предположим, она - активно-индуктивная. Тогда I2' отстает от E2' на угол 2. Получилась так называемая заготовка векторной диаграммы (рис. 4.7.1.). Для того чтобы достроить ее, необходимо воспользоваться тремя основными уравнениями приведенного трансформатора.
Воспользуемся вторым основным уравнением:
и произведем сложение векторов. Для этого к концу вектора E2' пристроим вектор - j I2' x2', а к его концу - вектор - I2' r2'. Результирующим вектором U2' будет вектор, соединяющий начало координат с концом последнего вектора. Теперь используем третье основное уравнение
из которого видно, что вектор тока I1 состоит из геометрической суммы векторов I10 и - I2'. Произведем это суммирование и достроим векторную диаграмму. Теперь вернемся к первому основному уравнению:
Чтобы построить вектор - Е1 , нужно взять вектор +Е1 и направить его в противоположную сторону. Теперь можно складывать с ним и другие векторы: + j I1 x1 и I1 r1 . Первый будет идти перпендикулярно току, а второй - параллельно ему. В результате получим суммарный вектор u1. Построенная векторная диаграмма имеет общий характер. По этой же методике можно осуществить ее построение как для различных режимов, так и для разных характеров нагрузки.
ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА ТРАНСФОРМАТОРА
Одним из методических приемов, облегчающих исследование электромагнитных процессов и расчет трансформаторов, является замена реального трансформатора с магнитными связями между обмотками эквивалентной электрической схемой (рис. 4.6.1).
На этом рисунке представлена эквивалентная схема приведенного трансформатора, на которой сопротивления г и х условно вынесены из соответствующих обмоток и включены с ними последовательно. Т.к. k = 1, то E1 = E2. Поэтому точки А и а, а также Х и х на приведенном трансформаторе имеют одинаковые потенциалы, что позволит электрически соединить эти точки, получив Т-образную эквивалентную схему замещения (рис. 4.6.2).
Произведя математическое описание этой схемы методами Кирхгофа, можно сделать вывод о том, что она полностью соответствует уравнениям ЭДС и токов реального трансформатора (см. раздел 4.5). Отсюда появляется возможность электрического моделирования трансформатора на ЭВМ. Проводя исследования относительно нагрузки z2' (единственного переменного параметра схемы), можно прогнозировать реальные ха-рактеристики трансформатора, начиная от холостого хода (z2'= ) и кончая коротким замыканием (z2' = 0).
ПОТЕРИ И КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ
В работающем трансформаторе всегда имеются как магнитные, так и электрические потери. Магнитные потери слагаются из потерь на вихревые токи и гистерезис.
Величина этих потерь зависит от напряжения u1 и магнитной индукции В. Можно считать, что при U1 = const, рон= В2. Они не зависят от нагрузки, т.е. являются постоянными. Электрические потери в обмотках, наоборот, переменные, т.е.:
где ркн - соответствует потерям при коротком замыкании трансформатора. Если известны потери короткого замыкания при номинальной нагрузке, то электрические потери можно определить по формуле:
где - коэффициент загрузки трансформатора. Общие потери в трансформаторе:
КПД представляет собой отношение активной мощности Р2, отбираемой от трансформатора, к активной модности Р1, подводимой к трансформатору:
Мощность Р2 подсчитывается по формуле:
где - номинальная мощность, кВт.
Мощность
тогда КПД трансформатора
или
Как видно из последней формулы, величина К.П.Д. зависит от загрузки трансформатора. Кроме того, К.П.Д. тем больше, чем выше cos 2. Максимальный КПД соответствует такой загрузке, при которой магнитные потери равны электрическим потерям:
Отсюда значение коэффициента загрузки, соответствующее максимальному К.П.Д., равно:
Обычно К.П.Д. имеет максимальное значение при = 0,5 - 0,6. Тогда = 0,98 - 0,99.
ТРЕХФАЗНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ