1 дәріс. Негізгі түсініктемелер және анықтамалар. Тізбектердің негізгі заңдары. Электр тізбектерін баламалы түрлендіру
жүктеу/скачать 1,57 Mb.
|
Электротехника және электроника негіздері ЛЕКЦИЯ
- Бұл бет үшін навигация:
- 7.3 Қоректен қабылдағышқа максималды қуатты жеткізу шарты. Келісілген жүктеме режимі
- 8 дәріс. Үш фазалы ток тізбектері
| 7.2 Қуаттар тепе-теңдігі
Электр тізбектерінде әрқашан белгілі уақыт ішінде, мысалға синусоидалы шаманың бір периодының арасында, активті қуаттар тепе-теңдігі орындалады. Қоректің активті қуаты Pқор қабылдағыштың активті қуатына Pт тең Pқор= Pт Қоректің реактивті қуаты Qқор қабылдағыштың реактивті қуатына Qт тең Qқор =Qт. Қоректің кешенді толық қуаты . (7.10) , шамалардың таңбалары оң немесе теріс болуы мүмкін: егер токтың бағыты ЭҚК –тің бағытымен бірдей болса -нің таңбасы оң, ал қарама-қарсы болса- теріс болып алынады; ток көзін тоғымен кернеу бағыттас болса, ток көзі энергияны өндірмейді, сондықтан -дің бағыты теріс, қарама-қарсы болса –оң болады. Қабылдағыштың кешенді қуаты . (7.11) Активті қуат әрқашанда оң болып теқ қана резисторлы элементтерде қарастырылады. Реактивті қуат индуктивті элементтерде оң, ал конденсаторларда теріс болады. Қуаттар тепе-теңдігі арқылы тізбектің талдауы тексеріледі. 7.3 Қоректен қабылдағышқа максималды қуатты жеткізу шарты. Келісілген жүктеме режимі Қоректен қабылдағышқа максималды қуатты жеткізу шарты мынау шарттардан шығады және (7.12) немесе (7.13) cонда . (7.14) Қоректен қабылдағышқа максималды қуатты жеткізу режим келісілген жүктеме режимі деп аталады. Бұл режимде пайдалы іс коэффициенті η = 0,5-ке тең, яғни қуаттың жарты пайызы қоректің ішкі кедергісінде сарқыланады. Осы себепті энергетика жүйелерінде бұл жүктемелі режим қолданылмайды. Бұл режим автоматика, электроника және радиотехника жүйелерінде көптен қолданылады. 8 дәріс. Үш фазалы ток тізбектері Дәрістің мақсаты: үш фазалы симметриялы ЭҚК-тер жүйесін оқып үйрену, үш фазалы жүйелердің орынбасарлық схемаларын білу, статикалық үш фазалы қабылдағыштарды талдау әдістерін жүргізе алу. 8.1 Негізгі анықтамалар Үш фазалы жүйе жабдықтарын – генератор, трансформатор, электр желілері және асинхронды электр қозғалтқыштарды 1889 жылы құрастырып 1891 Германияда көрмеде орыс ғалымы М.О. Доливо-Добровольский бірінші болып енгізген. Үш фазалы симметриялы жүйелерді кең қолданылуы мынадай артықшыларына байланысты: үш фазалы айнымалы ток айнымалы магнит өрісін қоздырады; үш фазалы жүйе арқылы электр энергиясын алыс қашықтарға жеткізу, қабылдағыштарға бөлу экономика жағынан аса үнемді болып табылады; қосымша аспапсыз кернеудің түрлі екі санын алуға болады. Үш фазалы симметриялы ЭҚК-тер жүйесі деп бірдей жиілікті және бірдей амплитудалы, ал фаза бойынша 1200 ығысқан үш синусоидалы ЭҚК-тің жиынтығын айтады. Үш фазалы симметриялы ЭҚК-тер жүйесін алу үшін үш фазалы синхронды генератор қолданылады. Оның статорында бір-бірінен 1200-қа ығысқан және өзара оқшауланған үш фазалық орама орналасқан. Ротор айналғанда осы орамаларда амплитудалары бірдей, жиіліктері бірдей, бірақ фаза бойынша 1200- қа ығысқан үш ЭҚК-тер пайда болады. Олардың біреуін еА (ЕА ), одан фаза бойынша 1200 кеш қалған екіншісін еВ (ЕВ), ал біріншіден фаза бойынша 1200 озған ЭҚК-ді еС (ЕС) деп белгілейміз. Генератордың орамаларын оның фазалары деп атайды да, А,В,С латын әріптері арқылы белгілейді. Фазалар кезектесуі деп ЭҚК-тердің белгілі бір мәнге ие болу кезіндегі ретін айтады. Егер бұл рет ЕА , ЕВ , ЕС болса, онда мұндай кезектесу тура кезектесу деп аталады. Симметриялы генератордың фазалық орамаларының ЭҚК-тердің лездік, кешенді амплитудалық және кешенді әрекеттік мәндері: , , ; , , ; (8.1) , , . ЭҚК-тердің лездік мәндері 8.1суретте көрсетілген, ал топографикалық диаграммасы 8.2 суретінде келтірілген. Үш фазалы симметриялы жүйесінде ЭҚК-тердің қосындысы нолге тең , . (8.2) Үш фазалы тізбек деп үш фазалы э.қ.к.-тер жүйесі мен үш фазалы қабылдағыштың ( жүктеменің) және жалғау сымдарының жиынтығын айтады. Үш фазалы тізбектің фазасы деп оның бойымен белгілі бір ток ғана жүретін бөлігін айтады. 8.1 сурет 8.2 сурет Сұлбаларда фазалардың бастапқы ұштары А, В , С әріптерімен, ал аяққы ұштары x, y ,z әріптерімен белгіленеді. ЭҚК-дің бағыттарын аяққы ұштарынан бастапқы ұштарына қарай стрелкалармен көрсетеді. Үш фазалы жүйелерінде генератор мен жүктеменің фазаларын өзара жұлдызша немесе үшбұрыш сұлбасы бойынша қосылады. 8.2 Үш фазалы қабылдағышты жұлдызша схемасы бойынша жалғау Жұлдызша сұлба бойынша жалғағанда ораманың аяққы ұштары x,y,z бір нүктеге ( түйінге) қосылады және ол нүктені үш фазалы қоректендіргіштің нөлдік нүктесі немесе бейтарап нүктесі (0) деп атаймыз. Сол сияқты жүктеменің де фазаларының бір ұштары бір нүктеге ( түйінге) қосылады және ол нүктені жүктеменің нөлдік нүктесі немесе бейтарап нүктесі ( 0′) деп атаймыз. Генератордың орамаларының басқы ұштарын жүктемемен қосатын сымдарды желілік сымдар деп атайды, ал олар арқылы жүретін токтар желілік токтар IA, IB, IC деп аталады. Бұл токтар генератордан жүктемеге қарай бағытталған. Желілік сымдар арасындағы кернеулер желілік кернеулер деп аталады, ал желілік сымдар және бейтарап сымдар арасындағы кернеулер фазалық кернеулер деп аталады. Генератордың орамалары сәйкесті қабылдағыштармен бірізді жалғанғандықтан желілі токтарды фазалық деп айтуға да болады 8.3 сурет Кирхгофтың екінші заңына сәйкесті 8.3 суреттен желілі және фазалық кернеулердің арасындағы байланыс мынадай болып табылады , , (8.3) Симметриялы режимде . (8.4) , , –жүктеме фазаларының кешенді кедергілері. , –желі және бейтарап сымның кешенді кедергілері. Егер Za = Zb =Zc болса жүктеме симметриялы деп аталады, ал Za ≠ Zb ≠ Zc, болса жүктеме бейсимметриялы деп аталады. Симметриялы режим кезінде φa=φb =φc, IA=IB=IC, I0 =0. Симметриялық режим үшін негізгі байланыс Uж = Uф, Iж=Iф. (8.5) Симметриялы режимді талдауда есеп бір фаза үшін жүргізіледі. Генератордың және қабылдағыштың нолдік нүктелерінің арасындағы кернеу(нейтралдың ығысу кернеуі) нолге тең болады . Жүктеменің фазалық кернеулері , , (8.6) . Желілі кернеулер , , (8.7) Желілі токтар фазалы токтарға тең болып мынау өрнектерден табылады , , , (8.8) . Активті қуат (8.9) Реактивті қуат (8.10) Толық қуат (8.11) Бейсимметриялы режимді талдау. Егер бейтарап сымның кедергісін нөлге теңестірсе нөлге тең болады. Бұл жағдайда генератор жағынан қарастыратын кернеулер қабылдағыштың кернеулерімен бірдей болып табылады. Сондықтан есеп әр-бір фаза үшін жеке жүргізіледі. Егер бейтарап сымның кедергісі нөлге тең болмаса бейтарап нүктелердің арасында ығысу кернеу пайда болады, оның әсерінде қабылдағыш жағынан қарастыратын фазалық кернеулер генератор жағынан қарастыратын фазалық кернеулерге тең болмайды. Есеп кернеуді анықтаудан басталады. Ол кернеу екі түйін арасындағы кернеу орнегі арқылы табылады , (8.12) мұнда , –фазалардың толық кешенді өткізгіштіктері; –бейтарап сымның кешенді өткізгіштігі . Ом заңы бойынша токтар мынау өрнектерден табылады. бейтарап сымның тогы , желілі токтар , . (8.13) Қабылдағыштың фазалық кернеулері Кирхгофтың екінші заңы бойынша анықталады , . (8.14) Қабылдағыштың желілі кернеулері , , . (8.15) Үш фазалы қабылдағыштың активті қуаты . (8.16) Үш фазалы қабылдағыштың реактивті қуаты . (8.17) Үш фазалы қабылдағыштың толық қуаты . (8.18) 8.4 суретінде симметриялық режим үшін генератордың кернеулерін топографикалық диаграммасы және токтардың векторлық диаграммалары көрсетілген. Қабылдағыштың кернеулерін топографикалық диаграммасы және токтардың векторлық диаграммалары да осындай болып координаттар осі бойынша кішкене ығысады. Ығысу себебі Zл кедергіде кернеудің түсуі , , . (8.19) 8.4 сурет жүктеу/скачать 1,57 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|