Реактивтік кедергілердің параллель қосылуы. Токтар Резонансы
жүктеу/скачать 307,06 Kb.
|
дәріс 8
| Айнымалы токтың қуаты
Тұрақты токтың қуаты кернеу мен токтың көбейтіндісімен анықталатыны белгілі. Айнымалы ток жағдайында кернеу болсын, ток болсын уақыт бойынша периодты түрде өзгеріп отырады. Демек, уақыттың қандай болмасын мезгілінде кернеу мен токтың лездік мәндерінің көбейтіндісіне тең қуаттың (р = иі), өзі де айнымалы шама болып табылады. Активтік жүктеме кезінде кернеу мен ток арасындағы фазалық ығысу болмайды (φ = 0 немесе соs φ=1), қуат кернеу мен токтың әсер етуші мәндерінің кобейтіндісі түрінде анықталады және ваттпен (немесе киловаттпен, мегаваттпен және т. с.) өлшенеді яғни P=UI (3.37) Активтік кедергіден және индуктивтіктен туратын тізбекте ток кернеуден фаза бойынша φ бұрышқа қалып отырады (39-сурет) және қуаттың лездік мәні оң да, теріс те болуы мүмкін, яғни жүктеме периодтың бір бөлігінде энергияны тұтынып, ал екінші бөлігінде оны қайтадан желіге қайтарады. Айнымалы токтың қуатын активтік және реактивтік қуаттар түрінде көрсетіп беруге болады. Активтік қуатты активтік кедергі тұтынады, мұнда электр энергия-сының басқа энергия түрлерінс механикалық, сәулелік, жылулық және т. б. айналу процесі жүріп жатады. Активтік қуат P = I2R (3.38) IR = Ua = U cos φ екенін еске ала тұрып, Р = R/cos φ (3.39) екенін табамыз, мұндағы U және I— кернеу мен токтың әсер етуші мәндері, U а — активтік кедергіде кернеудің түсуі. Реактивтік қуат индуктивтікте орауыштың магнит өрісі түрінде тізбектегі ток өскен кезде қорланады. Тізбектегі ток азайғанда, магнит өрісінде қорланған энергия электр энергиясына айналып, энергия көзіне қайтып оралады. UI -дің әсер етуші мәндері мен sin φ көбейтіндісі Q = UI sin φ = Ul I = I2Xl (3.40) реактивтік қуат деп аталады. Ол реактивтік вольтампер (немесе киловольтампер) (Вар немесе Квар) өлшемімен анықталады. Реактивтік қуатты энергия тұтынушы пайдаланбайды және электр энергиясының энергияның басқа түріне айналу процесіне қатыспайды. Бұл қуат энергия көзімен тұтынушының арасында, олардың орамаларының және энергия тұтынушыны оның көзімен қосатын желілердің сымдарын жүктеп, айналып жүреді, және де олардағы энергия шығынын ұлғайтады. Кернеу мен токтың әсер етуші мәндерінің көбейтіндісі толық, қуат S деп аталып, вольтамиермен немесе киловаттампермен ВА немесе ВА) өлшенеді, яғни S=UI= √ P2+Q2 (3.41) Электр аппараттарының және машиналардың ауқымдары толық қуатпен анықталады, өйткені орама сымдарының қимасы олар арқылы ағып өтетін токқа тәуелді, ал ток өткізетін бөліктердің оқшауламасы оларға берілген кернеуге тәуелді. Активтік қуаттың толық қуатқа қатынасы P/S = cos φ (3.42) толық қуаттың қандай бөлігі тізбекпен тұтынылатынын көрсетеді, оның мәні кернеу мен токтың арасындағы фазалық ығысу бұрышының косинусына тең болады, және қуат коэффициенті деп аталады. Активтік жүктемеде cos φ= 1 және S = P, яғни электр аппараты немесе машина ең үлкен активтік қуатка ие болады. 39 Сурет – Кернеудің, ток пен қуаттың лездік мәннің графигі 4 АЙНЫМАЛЫ ТОКТЫҢ ҮШ ФАЗАЛЫҚ ЖҮЙЕСІ Бір фазалық системалар бір фазалық электр машиналарының жетілмегендігінен тиімді емес. Мысалы, ауқымдары, активтік заттардың (болаттың және мыстың) массалары және энергия шы-ғындары бірдей бір фазалық машинаның қуаты үш фазалы маши-наның қуатынан 1,5 есе кем. Сондықтан электрлендіру үшін айнымалы токтың үш фазалы жүйесі қолданылады. Айнымалы токтың үш фазалы жүйесі деп немесе жәй үш фазалы жүйе деп өзінде бірдей жиілікті үш ЭҚК-і әрекет ететін бірақта фаза бойынша олар өзара периодтың үштен біріне ығыскан, айнымалы токтың тізбегі немесе желісі аталады. Үш фазалы жүйені құратын жеке тізбектердің фазалары деп атайдьк. Егер барлық үш фазадағы ЭҚК-нің амплитудасы бірдей болса және де бір бірінен фаза бойынша бірдей бұрышқа ығыскан болса, онда мұндай үш фазалы жүйе симметриялы жүйе деп аталады. Жер жүзінде бірінші рет үш фазалы токты алысқа беруді орыс ғалымы О. М. Доливо-Добровольский 1891 ж. іске асырды. 40-суретте қарапайым екі полюсті үш фазалы генератор құры-лысының сұлбасы көрсетілген. Статордың (машинаның қозғалмай-тын бөлігі) әдейі жасалған қуыстарында (ойықтарында) кеңістікте шеңбердің үштен біріне (120°) ығыскан орауыштар (катушкалар) А—X, В—У және С—Z орналасқан. Статордың ішінде, магнит өрісін қоздыратын, тұрақты токпен қоректендірілетін, екі полюсты электромагнит болып табылатын ротор (машинаның айналатын бөлігі) орналастырылған. Ротор кандай да болмасын қозғалткышпен айналысқа келтіріледі. Магниттік сызықтар ротормен бірге айналып, статордың қуыстарына (ойықтарына) салынған орауыштардың өткізгіштерін қиып өтеді де, осы орауыштарда синусоидалық, түрде өзгсретін ЭҚК-ін индукциялайды. Әйтседе фазалардың іа, ів және іс. ЭҚК-терінің синусоидалары бір біріне қарағанда периодтың 1/3 бөлігіне ығысқан. 40 Сурет – Үш фазалы генератордың құрылысының сұлбасы А—X орауыштағы ЭҚК-нің ең максимумы Ет, қашан А қа-бырғасы солтүстік полюстің центріне қарсы ал X қабырғасы оң-түстік полюстың центріне қарсы келген кезде болсын дейік. В—Ү орауышта ЭҚК-тің ең максимумы Ет қашан солтүстік полюстың центрі В өткізгіштің астына келген кезде болады. Ол үшін ротор шеңбердің 1/3 бөлігіне (120°) бұрылуға тиіс, ол периодтың 1/3 бөлі-гіне тең уақыт аралығына сәйкес келеді. С—Z орауыштағы ЭҚК-тің ең максимумы Ет В—У орауышындағы сондай максимумнан кейін 1/3 периодтан соң болады, бұл ротордың одан әрі карай шеңбердің 1/3 бөлігіне бұрылуына сәйкес келеді. 41-суретте А—X, В—У және С—Z орауыштарындағы ЭҚК-тің өзгеру қисықтары мен осы орауыштардағы ЭҚК-тің оң максимумы Ет-ге сәйкес келетін ротордың орналасуы көрсетілген. Генераторды жүктегенде А—X, В—У және С—Z орауыштардың қысқыштарында фазалық деп аталатын кернеулер қалыптасады. Егер жүктеме болмаса (бос жүріс), онда фазалық кернеулер статордың орауыштарында индукцияланатын ЭҚК-теріне тең. 41 Сурет –Үш фазалы генератордағы орамаларындағы ЭҚК-нің өзгеру қисықтары жүктеу/скачать 307,06 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|