Основы электротехники и электроники Методы расчета цепей

Электрические машины переменного тока Асинхронная машина – это бесколлекторная машина переменного тока, у которой при работе возбуждается вращающееся магнитное поле, но ротор вращается асинхронно, т.е. с угловой скоростью, отличной от угловой скорости поля.

Электромагнитные устройства Трансформаторы Назначение и принцип действия трансформатора Трансформатор представляет собой статический электромагнитный аппарат, предназначенный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения той же частоты. Трансформатор имеет не менее двух обмоток, у которых есть общий магнитопровод и которые электрически изолированы друг от друга.

Схема замещения трансформатора Электрические цепи с трансформаторами сложно рассчитывать из-за магнитной связи между обмотками. Поэтому трансформатор представляют схемой замещения, в которой магнитная связь заменяется электрической цепью. С этой целью обе обмотки «приводят» к одному числу витков, обычно к числу витков первичной обмотки. Приведенные параметры вторичной цепи обозначают буквами со штрихом.

Внешняя характеристика трансформатора представляет собой зависимость между вторичным напряжением и током нагрузки при заданном первичном напряжении

Мощность потерь и КПД трансформатора

Параллельная работа трансформаторов Параллельное включение силовых трансформаторов применяют для увеличения суммарной мощности и более рационального сочетания мощностей источников питания и потребителей, а также повышения надежности электроснабжения. При параллельной работе к первичным обмоткам трансформаторов подводится одно и то же напряжение, а вторичные обмотки подключаются к общим шинам, от которых питаются потребители

Принцип действия асинхронной машины и режимы ее работы

Метод контурных токов.

В электротехнике и промэлектронике часто находят применение сложные электрические цепи с несколькими активными и пассивными элементами. Если в цепи много узлов и контуров, то расчет по законам Кирхгофа будет связан с решением большого количества уравнений.

Вводя понятие о контурных токах, составляют уравнения по законам Кирхгофа лишь для независимых контуров. Под контурными токами понимают условные ( расчетные ) токи, замыкающиеся в соответствующих контурах.

Токи во внешних ветвях совпадают с контурными токами

I1 = II , I3 = IIII , I4 = III.

Токи смещенных ветвей равны разности контурных токов соседних контуров:

I2 = II – III I5 = III – IIII

Для определения контурных токов цепи составляем уравнения:

II(R1+R2) – IIIR2 = E1 – E2

-IIR2 + III(R 2+ R4 +R5) – IIIIR5 = E2

-IIIR5 + IIII(R3+R5) = E3

решая уравнения, определим контурные токи, а затем токи во внешних ветвях.

 ( R1 + R2 ) = RI - собственное сопротивление I контура.

Расчет цепей методом эквивалентного генератора.

Эквивалентный генератор с э.д.с. ЕГ и внутренним сопротивлением RГ

Iаb =

Для определения ЕГ и RГ рассмотрим два режима работы цепи:

а) режим Х.Х. - для определения U0.

В ветвь ab последовательно включим Е/ такого значения и направления, чтобы ток  в ветви ab 

По II закону Кирхгофа Е/ = U, а направление Е/ противоположно положительному направлению Iab

По II закону Кирхгофа для внешнего контура

Е1 – Е2 = I1R1+U0 - I2R2

U0 = -E2+E1 – I1R1+I2R2

I1= , I2 =

в) режим К.З. - закорачиваем все э.д.с., а их сопротивления складываем сопротивлением соответствующей ветви, опред. RГ

RГ =

Iab =

Метод узлового напряжения.

В реальных электрических цепях постоянного тока очень часто несколько источников и приемников электрической энергии включаются параллельно.

Для определения токов достаточно найти напряжение между двумя узлами.

Для определения Uab задаем условное положительное направление токов в ветвях э.д.с. от (.)В к (.)А ( в ветвях с пассивным элементом от (.)А к (.)В)

положительное направление UАВ от (.)А к (.)В

UAB =

Y1, Y2 - проводимости ветвей.

Принято:

Э.Д.С. направлены к одному из узлов цепи к узлу А и положительное направление каждого тока совпадает с направлением Э.Д.С. в ветви (если Э.Д.С. направлены к узлу В, при расчете токов в ветвях с теми же положительными направлениями к узлу А, значения Э.Д.С., действующих к узлу В, должны быть записаны со знаком минус). Зная UAB легко определить ток в любой ветви.

Архитектура и скульптура Европы Декоративно-прикладное искусство Искусство России XVIII века