Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Мощности в цепях переменного тока

Читайте также:
  1. Активное сопротивление в цепи переменного тока
  2. Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в изотермические вагоны и контейнеры для проектных целей
  3. Аналитический расчёт мощности теплопоступлений в рефрижераторные вагоны и контейнеры для условий эксплуатации в однородной климатической зоне
  4. Армейская группа разрушения была сформирована в составе гаубичной артиллерийской бригады большой мощности.
  5. Бесконечно большой мощности
  6. В) Электромагнитная и синхронизирующая мощности синхронного двигателя.
  7. Виды машин переменного тока и их устройство

1. Мгновенное значение мощности в цепи с активным сопротивлением R, Вт:

Среднее значение активной мощности в цепи с активным сопротивлением R, Вт:

2. Цепи с чисто индуктивным сопротивлением:

ток в цепи i(t)=Imsin(wt), тогда

т.е. напряжение на индуктивности опережает ток на угол 900.

Падение напряжения на катушке: UL=wLI

Мгновенная мощность катушки

Средняя за период мощность идеальной катушки:

Это означает, что в течение периода идеальная катушка дважды получает от источника энергию, преобразуя ее в магнитное поле, и дважды возвращает ее.

Реактивная мощность катушки, ВАр, QL=ULI=wL I I=XLI2

3. В цепи с емкостным сопротивлением:

u(t)=Umsin(wt);

т.е. ток в конденсаторе опережает напряжение на угол - 900.

Действующее значение тока. A,

Емкостное сопротивление, Ом,

Мгновенная мощность

Средняя за период мощность:

В течение периода конденсатор дважды получает от источника энергию для заряда (создания электрического поля в диэлектрике) и дважды возвращает ее источнику (разряжается).

Реактивная мощность конденсатора, вар, .

Из изложенного следует важный для практики вывод: токи индуктивности и емкости в цепи переменного тока в каждый момент времени направлены в противоположные стороны. Другими словами, в каждый момент времени, когда катушка получает от источника электромагнитную энергию, конденсатор возвращает ее источнику и наоборот.

4. Цепь, содержащая последовательно включенные активное, индуктивное и емкостное сопротивления питается напряжением u(t)=Umsin(wt); (рис. 2.6).

Реактивное сопротивление цепи, Ом, X = XL - ХC.

Полное сопротивление цепи,. Ом,

Угол сдвига фаз между векторами напряжения и тока

Коэффициент мощности цепи

Мгновенное значение приложенного напряжения равно сумме мгновенных значений падений напряжений на участках цепи:

Мгновенное значение мощности для этой цепи, Вт,

Среднее значение мощности равно активной мощности, Вт:

Реактивная мощность, вар,

. Полная мощность, ВА,

При ХL=XC имеет место резонанс напряжения, цепь ведет себя как чисто активная, а ток имеет наибольшее значение.

5. Цепь, содержащая параллельно включенные активное, индуктивное и емкостное сопротивления (рис. 2.7).

В такой цепи все элементы находятся под одинаковым напряжением источника u(t)=Umsin(wt);

Проводимости элементов цепи:

активная, См, ;

емкостная, См,

индуктивная, См,

Полная проводимость цепи, содержащей Элементы R, L, С, См:

;

Угол сдвига фаз тока и напряжения .

Токи в ветвях

;

;

.

Значения мощностей рассчитываются по приведенным выше формулам.

При имеет место резонанс токов. Общий ток в цепи имеет минимальное значение и активный характер.

На практике параллельное включение конденсаторов в однофазной и трехфазной цепях широко используется для разгрузки питающих линий (проводов, кабелей, шин) от реактивной (индуктивной) составляющей тока. Это позволяет уменьшить потери электроэнергии в передающих линиях, и тем самым экономить ее, выбирать меньшие сечения проводов и кабелей для питания тех же самых электроприемников.

2.9. Расчетные соотношения для цепей трехфазного тока

Выражения для токов, напряжений и мощностей

Выражения для мгновенных значений трехфазных токов и напряжений фаз А, В, С при активной нагрузке R имеют вид

; ; ;

; ;

;

где ImA, ImB, ImC, — амплитудные значениятоков в фазах;

UmA, UmB, UmC, — амплитудные значения напряжений. Мгновенные мощности фаз определяются как произведения каждой фазы:

pA(t)=iA(t) uA(t); pB(t)=iB(t) uB(t); pC(t)=iC(t) uC(t).

Фазы источников и приемников электроэнергии соединяются в звезду и треугольник. При соединении приемника в симметричную звезду фазный ток равен линейному, IФ=IЛ; фазное напряжение в раз меньше линейного, . Мощность активная фазы, Вт,

Активная мощность симметричного приемника, Вт,

Рис. 2.8. Схемы соединения электроприемника звездой (а) и треугольником (б).

Реактивная мощность симметричного приемника, вар,

Полная мощность приемника, В-А,

При соединении приемника в симметричный треугольник:

Фазный ток в раз меньше линейного: .

Фазное напряжение равно линейному: .

Мощности определяются по приведенным выше формулам.

Метод симметричных составляющих

Метод применяется для расчета несимметричных трехфазных систем. Суть метода заключается в разложении заданных или искомых векторов напряжения или тока на сумму векторов прямой, обратной и нулевой последовательности.

Например:

; ;

где a=1 еj120 — фазовый множитель, a2=1 е -j120. Тогда

; ;

После разложения несимметричной трехфазной системы на симметричные составляющие применяют метод наложения:

рассчитывают цепь отдельно для нулевой, прямой и обратной последовательностей.

Активная и реактивная мощности системы

Полная мощность системы, ВА,

Более подробные сведения о материалах, изложенных в главе, читатель найдет в литературе [1, 18, 19. 20].


Дата добавления: 2015-08-18; просмотров: 130 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Электродвижущая сила, электрическое напряжение | Электрическое сопротивление и его виды | Электрическая энергия и мощность | Основные законы электротехники | Расчетные формулы для цепей постоянного тока | ПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ | Контрольные кабели управления | ТРАНСФОРМАТОРЫ | СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ | АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Переменные токи и напряжения| ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.01 сек.)