- •Содержание
- •Г л а в а 6. Элементы и параметры электрических цепей переменного тока
- •Приложение
- •Введение
- •Электростатическое поле
- •1. Закон кулона
- •2. Напряженность электрического поля
- •3. Диэлектрическая проницаемость
- •Контрольные вопросы
- •Проводники в электрическом поле. Цепи постоянного тока. Токопроводящие материалы.
- •1. Электрический ток
- •2. Напряженность электрического поля, потенциал, напряжение и эдс
- •3. Электрическое сопротивление и проводимость
- •4. Закон ома
- •5. Законы кирхгофа
- •6. Соединение резисторов
- •7. Закон джоуля-ленца. Нагревание проводников.
- •8. Короткое замыкание и перегрузки. Тепловая защита.
- •9. Мощность
- •10. Электрические цепи с несколькими источниками энергии
- •11. Делитель напряжения
- •12. Потери напряжения и мощности в проводах
- •13. Передача электрической энергии по проводам
- •14. Токопроводящие материалы
- •Контрольные вопросы
- •Диэлектрики в электрическом поле. Изоляция электротехнических материалов. Диэлектрические материалы.
- •1. Строение диэлектрика.
- •2. Диэлектрик в электрическом поле. Поляризация диэлектрика
- •3. Электрическая емкость. Конденсаторы.
- •4. Соединение конденсаторов
- •5. Энергия электрического поля конденсатора
- •6. Электрический пробой диэлектрика
- •7. Диэлектрические материалы. Изоляция электротехнических материалов.
- •Контрольные вопросы
- •Магнитное поле. Электромагнетизм и электромагнитная индукция. Магнитные материалы.
- •1. Магнитное поле в неферромагнитной среде. Основные понятия
- •2. Напряженность и индукция магнитного поля
- •3. Магнитный поток.
- •4. Индуктивность.
- •5. Магнитные свойства веществ. Магнитная проницаемость
- •Магнитные свойства ферромагнитных материалов. Намагниченность.
- •7. Циклическое перемагничивание. Гистерезис.
- •8. Ферромагнитные материалы
- •9. Электромагнитные силы
- •10. Электромагнитная индукция
- •11. Вихревые токи
- •12. Эдс самоиндукции и взаимоиндукции
- •Контрольные вопросы
- •Линейные электрические цепи переменного тока
- •Основные определения
- •Сложение синусоидальных величин
- •Среднее значение синусоидальных величин
- •Контрольные вопросы
- •Элементы и параметры электрических цепей переменного тока
- •1. Цепь с активным сопротивлением
- •2. Электрическая цепь с индуктивностью
- •Резонанс напряжений
- •Параллельное соединение r, l, c – элементов
- •Контрольные вопросы
- •Трехфазные электрические цепи
- •Принципы построения трехфазных электрических цепей
- •Соединение звезда. Несимметричная нагрузка. Явление перекоса фаз
- •Нулевой провод
- •Мощность трехфазной системы
- •Контрольные вопросы
- •Нелинейные электрические цепи
- •Характеристики нелинейных электрических цепей и элементов
- •Электрическая цепь с нелинейным индуктивным элементом
- •Трансформаторы
- •Контрольные вопросы
- •Электрические машины переменного тока
- •Вращающееся магнитное поле
- •Устройство асинхронного двигателя
- •Принцип работы асинхронного двигателя
- •Регулирование числа оборотов асинхронного двигателя
- •Однофазные асинхронные двигатели
- •Синхронный генератор. Устройство и принцип работы
- •Синхронный двигатель. Принцип работы
- •Контрольные вопросы
- •Машины постоянного тока
- •Общие сведения
- •Устройство и работа генератора постоянного тока
- •Типы генераторов постоянного тока
- •Генератор с независимым возбуждением
- •Генератор с параллельным возбуждением
- •Генератор с последовательным возбуждением
- •Генератор со смешанным возбуждением
- •Двигатели постоянного тока
- •Контрольные вопросы
- •Переходные процессы в электрических цепях
- •Основные определения
- •2. Зарядка и разрядка конденсатора
- •3. Релаксационные колебания
- •4. Включение и выключение реальной индуктивной катушки при постоянном напряжении источника
- •5. Разрядка конденсатора на индуктивность
- •Контрольные вопросы
- •Современные способы получения электрической энергии. Виды силовых электростанций. Альтернативная электроэнергетика.
- •1. Тепловые электростанции (тэс)
- •Экологические проблемы тэс
- •2. Гидравлические электрические станции (гэс).
- •3. Гидроаккумулирующие электрические станции (гаэс)
- •4. Приливные электрические станции
- •5. Атомные электрические станции (аэс)
- •55Cs140→56Ba140→57La140→58Ge140→стабильное ядро;
- •37Rb94→38Sr94→39y94→40Zr90→ стабильное ядро.
- •Магнитогидродинамическое преобразование энергии (мгд-генераторы).
- •7. Термоэмиссионные генераторы
- •8. Солнечные электростанции
- •9. Электрохимические генераторы
- •10. Термоэлектрические генераторы
- •11. Геотермальные электростанции
- •12. Термоядерная энергетика
- •13. Водородная энергетика
- •14. Понятие о единой энергетической системе.
- •Контрольные вопросы
- •Атомно-молекулярная теория строения вещества
- •Структура и строение атома
- •Линейчатый спектр. Постулаты бора и квантование орбит
- •Корпускулярно - волновой дуализм нанообъектов. Волны де-бройля
- •Туннелирование
- •Классификация наноматериалов
- •8. Трехмерные наноматериалы
- •Размерные эффекты и свойства нанообъектов
- •Химические свойства наноматериалов
- •Тепловые свойства нанообъектов
- •Магнитные свойства нанообъектов
- •Функциональные и конструкционные углеродные наноматериалы.
- •Получение углеродных наноструктур
- •Применение и использование наноматериалов в практической деятельности
- •Контрольные вопросы
- •Приложение
- •Сложение векторов.
- •Метод комплексных чисел
- •Расчет цепей методом узлового напряжения
Генератор с параллельным возбуждением
На рис.124 а дана схема соединения генератора с параллельным возбуждением. Обмотка возбуждения параллельно включена обмотке якоря. Ток, проходящий по обмотке якоря во время работы генератора от положительной щетки растекается по двум параллельным ветвям:
а б
Рис.124
внешней цепи и обмотке возбуждения. Ток цепи Iи ток возбужденияi, притекая к отрицательной щетке, в сумме своей равны току якоря.
. (10-2)
Полезная мощность генератора характеризуется величиной тока, отдаваемого генератором во внешнюю цепь. Поэтому ток возбуждения должен быть по возможности малым. Обычно ток возбуждения составляет 2-5% от номинального тока якоря. Поэтому обмотка возбуждения изготавливается из большого числа витков тонкой медной проволоки.
При нагрузке генератора с параллельным возбуждением напряжение на выходе меняется в зависимости от тока нагрузки по трем причинам:
вследствие падения напряжения в обмотке якоря;
вследствие уменьшения магнитного потока, вызванного действием реакции якоря;
под действием первых двух причин напряжение генератора уменьшается. Ток возбуждения при постоянном сопротивлении цепи пропорционален напряжению на щетках генератора. Поэтому с уменьшением напряжения на якоре ток возбуждения также уменьшается, что приводит к уменьшению магнитного потока полюсов, а это в свою очередь, вызывает дополнительное уменьшение эдс и напряжения на зажимах генератора.
Этого не было у генератора с независимым возбуждением, так как обмотка возбуждения питалась от независимого источника постоянного напряжения.
Внешняя характеристика генератора
изображена на рис.124 б. Верхняя кривая представляет внешнюю характеристику генератора с независимым возбуждением. При работе генератора с параллельным возбуждением понижение напряжения будет больше, чем в случае независимого возбуждения, т.к. напряжение снижается как из-за реакции якоря и увеличения падения напряжения в сопротивлении якоря, так и вследствие уменьшения тока возбуждения.
Влияние последнего фактора особенно резко проявляется при больших нагрузках, т.е. при малых внешних сопротивлениях.
При уменьшении внешнего сопротивления до некоторого определенного значения дальнейшее его уменьшение влечет за собой уже не увеличение тока нагрузки, а его уменьшение.
Наибольший возможный ток генератора с параллельным возбуждением называется критическим током.
Если при критическом токе уменьшить сопротивление внешней цепи, то в первый момент ток в якоре возрастает; это вызовет возрастание реакции якоря и падения напряжения в его сопротивлении и, следовательно, понижение напряжения на его зажимах, которое еще больше уменьшится вследствие обусловленного им уменьшения тока возбуждения.
В результате установится режим работы, при котором напряжение снижается в большей степени, чем уменьшается внешнее сопротивление, что приводит к уменьшению нагрузочного тока.
В частности, когда сопротивление внешней цепи равно нулю, т.е. при коротком замыкании, ток возбуждения равен, очевидно, также нулю и ток якоря будет равен:
(10-3)
Следовательно, ток короткого замыкания генератора обуславливается только остаточным магнетизмом машины и для нее не опасен.