Расчет электрических цепей переменного тока. Трехфазные цепи

Электротехника
Расчет трансформатора
Методы расчета электрических цепей
Расчет электрических цепей
переменного тока
Расчет магнитных цепей
Курсовая работа по ТОЭ
Лабораторные по электротехнике
Решение задач по электротехнике
ОБЩАЯ  ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
И ЭЛЕКТРОНИКА
Cоставление системы уравнений
по законам Кирхгофа
.
Электрические цепи однофазного
синусоидального тока
Сборник задач с решениями по ТОЕ
Линейные цепи
Электроэнергетика
Производство электроэнергии
Реактор ВВЭР-1000
Атомные станции с реакторами РБМК-1000
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Исследовательские ядерные установки
Космическое оружие
Атомная промышленность России
Математика
Векторная алгебра
Вычислить интеграл
Вычисление площадей
Изменить порядок интегрирования
Вычислить криволинейный интеграл
Неопределённый интеграл
Теоретическая механика
Кинематика статика
Задачи контрольной работы
История искусства
Ландшафтный дизайн сада
Китайские и Японские сады
Английские сады
Ландшафтные парки и сады
Японский сад в городе Нижний Новгород
Начертательная геометрия
Инженерная графика
Практикум по инженерной графике
Контрольная по начерталке
Машиностроительные построения
Проекционное черчение
Подготовка к экзамену
Билеты к экзамену
История мирового искусства
Искусство Древнего Египта
Искусство Древнего Рима
Искусство Византии
Готическое искусство
Искусство эпохи Возрождения
Высокое Возрождение
Искусство Барокко
Искусство рококо
Искусство эпохи Просвещения
Живопись импрессионизма
Искусство европейского модернизма
Русское искусство
Искусство московской Руси
Изобразительное искусство
Живопись
Импрессионизм
Техника живописи
Анималистический жанр
Современные тенденции в изобразительном,
прикладном искусстве и дизайне
Символизм
Ар Нуво
Модерн в декоративно-прикладном искусстве
Фовизм
Экспрессионизм
Кубизм
Футуризм
АБСТРАКТНОЕ ИСКУССТВО.
РОЖДЕНИЕ СУПРЕМАТИЗМА
ПОСТСУПРЕМАТИЗМ
Дадаизм
Движение Дада в Ганновере
Метафизическая живопис
Сюрреализм
ЛУЧИЗМ Одна из версий русского авангарда
БАУХАУЗ
Высший художественнотехнический институт
АБСТРАКТНЫЙ ЭКСПРЕССИОНИЗМ В США
ТАШИЗМ
Оп арт
Кинетическое искусство
Попарт
Гиперреализм (фотореализм)
Акционизм в искусстве
ВИДЕОАРТ
Биографии художников
БААДЕР, Иоганнес
ТЦАРА, Тристан
АРП, Жан (Ганс)
Сальвадор Дали
Лисицкий
ГАБО, НАУМ
Филип Перлстайн
Таммик
Лучишкин Сергей Алексеевич
Борис Николаевич Яковлев
ДЕЙНЕКА Александр Александрович
ПИМЕНОВ ЮРИЙ ИВАНОВИЧ
Этторе Соттсасс
История искусства в России
История возникновения видеоарта в России
Медиаискусство
Московский концептуализм
Минималистская эстетика в СССР
Социалистический реализм
СОВЕТСКАЯ ЖАНРОВАЯ КАРТИНА
Круг художников
НЕОРЕАЛИЗМ
СУРОВЫЙ СТИЛЬ

Электрические цепи переменного синусоидального тока Переменный ток (напряжение) и характеризующие его величины Переменным называется ток i(t) [напряжение u(t)], периодически изменяющийся во времени по произвольному закону.

Среднее и действующее значения переменного тока и напряжения Среднее значение Fср произвольной функции времени f(t) за интервал времени Т определяется по формуле :

Расчёт трёхфазной цепи при соединении приемника в звезду При расчёте несимметричной трехфазной цепи с потребителем, сое­динённым в звезду, схема может быть без нулевого провода или с нулевым проводом, который имеет комплексное сопротивление ZN. В обоих случаях система линейных и фазных напряжений генератора симметричны. Система линейных напряжений нагрузки останется также симметричной, так как линейные провода не обладают сопротивлением. Но система фазных напряжений нагрузки несимметрична из-за наличия напряжения смещения ней­трали UN. Трехфазная цепь при соединении приёмника в звезду представляет собой цепь с двумя узлами, расчёт подобных цепей наиболее целесообразно вести методом узлового напряжения

Расчёт трёхфазной цепи при соединении приёмника в звезду без нулевого провода. Если задана трехфазная цепь без нулевого провода, то формула для определения напряжения смещения нейтрали не должна включать проводимость нулевого провода

Расчёт неразветвлённой цепи с несинусоидальными напряжениями и токами

Векторные диаграммы переменных токов и напряжений Из курса математики известно, что любую синусоидальную функцию времени, например i(t)=Imsin(wt+a), можно изобразить вращающимся вектором при соблюдении следующих условий : а) длина вектора в масштабе равна амплитуде функции Im ; б) начальное положение вектора при t = 0 определяется начальной фазой a ; в) вектор равномерно вращается с угловой скоростью w, равной угловой частоте функци

Теоретические основы комплексного метода расчета цепей переменного тока Из курса математики известно, что комплексное число Z может быть представлено в следующих трех формах: показательной, тригонометрической и алгебраической

Мощность переменного тока В сложной электрической цепи, состоящей из разнородных элементов R, L, C, одновременно происходят следующие физические процессы

Переменные ток в однородных идеальных элементах Существует три типа идеальных схемных элементов: резистор R, катушка L и конденсатор C. Рассмотрим процессы в цепи с каждым из названных элементов в отдельности.

Электрическая цепь с последовательным соединением элементов R, L и C

Электрическая цепь с параллельным соединением элементов R, L и С

Активные и реактивные составляющие токов и напряжений При расчете электрических цепей переменного тока реальные элементы цепи (приемники, источники) заменяются эквивалентными схемами замещения, состоящими из комбинации идеальных схемных элементов R, L и С.

Максимум мощности приемника имеет место при равенстве активных сопротивлений приемника и источника

Резонанс в электрических цепях Определение резонанса В электрической цепи, содержащей катушки индуктивности L и конденсаторы C, возможны свободные гармонические колебания энергии между магнитным полем катушки  и электрическим полем конденсатора . Угловая частота этих колебаний wo, называемых свободными или собственными, определяется структурой цепи и параметрами ее отдельных элементов R, L ,C.

Резонанс в цепи с параллельным соединением источника энергии и реактивных элементов L и C получил название резонанса токов

Резонанс в сложных схемах Схемы замещения реальных электрических цепей могут существенно отличаться от рассмотренных выше простейших последовательной или параллельной схем. Хотя условие резонансного режима в общем виде [ Im(Zвх)=0 и Im(Yвх)=0 ] для любой схемы сохраняется, однако конкретное содержание этих уравнений будет определяться структурой схемы замещения.

Электрические цепи трехфазного тока. Трехфазная системаь Многофазной системой называется совокупность, состоящая из ”n” отдельных одинаковых электрических цепей или электрических схем, режимные параметры в которых (е, u, i) сдвинуты во времени на равные отрезки  или по фазе .

Достоинства трехфазной системы: Передача энергии от генератора к потребителям трехфазным током наиболее выгодна экономически, чем при любом другом числе фаз. Например, по сравнению с двухпроводной системой достигается экономия проводов в два раза (3 провода вместо 6), соответственно уменьшаются потери энергии в проводах линии.

Способы соединения фаз трехфазных приемников. Приемники трехфазного тока могут подключаться к генератору по двум схемам – звезды () и треугольника (). Как известно, на выходе трехфазного генератора получаются два напряжение (линейное и фазное), отличающиеся в Uл/Uф = раз. С другой стороны каждый приёмник энергии рассчитан на работу при определенном напряжении, которое называется номинальным. Схема соединения фаз приемника должна обеспечить подключение его фаз номинальное фазное напряжение. Таким образом, выбор схемы соединения фаз трехфазного приемника зависит от соотношения номинальных напряжений приемника и генератора (сети).

Схема треугольника применяется в том случае, если номинальное фазное напряжение приемника соответствует (равно) линейному напряжению генератора. При соединении в треугольник конец каждой фазы соединяется с началом последующей, а точки соединения (вершины треугольника) подключаются к линейным выводам трехфазного генератора  А, В, С линейными проводами

Расчет сложных трехфазных цепей Сложная трехфазная цепь, например, объединенная энергосистема, может содержать большое число трехфазных генераторов, линий электропередачи, приемников трехфазной энергии. Схема такой цепи представляет собой типичный пример сложной цепи переменного тока. Установившейся режим в такой схеме может быть описан системой алгебраических уравнений с комплексными коэффициентами, составленных по одному из методов расчета сложных цепей (метод законов Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов). Наиболее рациональным методом расчета таких трехфазных цепей является метод узловых потенциалов, при этом составление уравнений и их решение производится в матричной форме.

Мощность трехфазной цепи и способы ее измерения Активная и реактивная мощности трехфазной цепи, как для любой сложной цепи, равны суммам соответствующих мощностей отдельных фаз:

Метод активных и реактивных составляющих токов Этот метод предусматривает использование схемы замещения с последовательным соединением элементов (рис 2.1). В данном случае три параллельные ветви рассматриваются как три отдельные неразветвлённые цепи, подключенные к одному источнику с напряжением U. Поэтому в начале расчёта определяем полные сопротивления ветвей

Раздел 1. Основы электротехники

Тема 1.1. Электрическое и магнитное поле
Электрическое поле и его характеристики. Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электроизоляционные материалы, их практическое применение. Электрическая емкость. Конденсаторы. Основные свойства, характеристики и законы магнитного поля.
Тема 1.2. Электрические цепи постоянного тока
Электрический ток, параметры тока. Электрическая цепь. Измерительные приборы постоянного тока и их характеристики. Основы расчета электрических цепей постоянного тока.
Лабораторное занятие №1. Соединение резисторов
Изучение основных законов последовательного, параллельного и смешанного соединения резисторов.
Тема 1.3. Однофазная электрическая цепь
Переменный ток, его параметры, уравнения, графики и векторные диаграммы. Основы расчета электрических цепей переменного тока. Измерительные приборы переменного тока и их характеристики.
Лабораторное занятие №2. Цепь переменного тока с активным, индуктивным, емкостным сопротивлением
Параллельное соединение конденсатора с катушкой, содержащей активное и индуктивное сопротивление. Компенсация реактивной мощности.
Исследование зависимости потерь мощности и напряжения в линиях электропередач от коэффициента мощности.
Тема 1.4. Трехфазные электрические цепи
Трехфазная система, соединение звездой и треугольником. Основы расчета электрических цепей трехфазного тока. Электроизмерительные приборы, их классификация.
Лабораторное занятие №3.Трехфазная цепь при соединении потребителей звездой
и треугольником
Изучение схемы трехфазной цепи при соединении потребителей звездой и треугольником. Исследование зависимости между линейными и фазными значениями тока и напряжения.

В результате изучения раздела студент должен:
иметь представление
- о свойствах проводниковых и электроизоляционных материалов, об особенностях цепей постоянного, переменного однофазного и трехфазного тока;
знать
- основные законы и закономерности электрического и магнитного поля, методику расчета электрических цепей и основные характеристики электроизмерительных приборов;
уметь
- выполнять измерения параметров электрической цепи.

Раздел 2. Электрические машины и трансформаторы

Тема 2.1. Трансформаторы
Назначение и применение трансформаторов, их классификация. Устройство, принцип действия и режимы работы трансформатора. Понятие о трехфазных трансформаторах.
Тема 2.2. Электрические машины переменного тока
Назначение машин переменного тока, их классификация. Вращающееся магнитное поле. Конструкция асинхронных электродвигателей трехфазного тока. Общие сведения об однофазных электродвигателях: схемы включения, область применения.
Лабораторное занятие №4. Генератор постоянного тока с параллельным возбуждением.
Изучение схемы управления и основных характеристик генератора постоянного тока с параллельным возбуждением.
Тема 2.3. Электрические машины постоянного тока
Устройство электрических машин постоянного тока. Основные элементы конструкции и их назначение. Принцип работы. Обратимость машин. Генераторы и двигатели постоянного тока. Схемы включения, характеристики и область применения.

В результате изучения раздела студент должен:
иметь представление
- о типах электрических машин;
уметь
- выполнять электрические измерения параметров.

Раздел 3. Основы электропривода

Тема 3.1. Основы электропривода
Понятие об электроприводе. Виды электроприводов. Нагревание и охлаждение электродвигателей. Режимы работы (длительный, повторно-кратковременный, кратковременный). Понятие о продолжительности включения ПВ) двигателя.
Тема 3.2. Аппаратура управления и защиты
Назначение аппаратуры управления, ее классификация. Пускорегулирующая аппаратура ручного управления (рубильники и переключатели, пакетные выключатели, контроллеры). Аппаратура автоматического управления (контакторы, магнитные пускатели). Аппаратура защиты (плавкие предохранители, автоматические выключатели). Простейшие схемы управления электрическими установками.
Лабораторное занятие №5. Схема управления асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Сборка и проверка работы реверсивной схемы управления асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.
В результате изучения раздела студент должен:
иметь представление
- об особенностях использования электропривода в строительных машинах и механизмах;
знать
- виды, классификацию и режимы работы электропривода, назначение и устройство аппаратов управления и защиты;
уметь
- определять режимы работы электропривода, работать с простейшей схемой управления.

Сборник задач с решениями по математике, теоретической механике