Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Немцов М.В. -> "Электротехника и электроника." -> 22

Электротехника и электроника. - Немцов М.В.

Немцов М.В., Немцова М.Л. Электротехника и электроника. — М.: Академия, 2007. — 424 c.
Скачать (прямая ссылка): elektroteh2007.djvu
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 130 >> Следующая

Асинхронные и синхронные двигатели синусоидального тока промышленной частоты эффективно используются для преобразования электрической энергии в различных системах электропривода подъемно-транспортных машин, станков, обрабатывающих инструментов и т. п.
Разнообразно и использование синусоидального тока непромышленной частоты. В электрических печах для выплавки тугоплавких и особо чистых металлов частота синусоидального тока составляет 500 Гц — 50 кГц. В электроакустических установках частота синусоидального тока может составлять несколько герц.
Развитие радиотехники привело к созданию высокочастотных устройств (до 100 МГц): антенн, генераторов, преобразователей и т. п.
4.2. Элементы электрической цепи синусоидального
тока
Электрическая цепь синусоидального тока содержит кроме электротехнических устройств, назначение которых совпадает с на-
74
значением функционально аналогичных устройств цепи постоянного тока (источники энергии, измерительные приборы, коммутационные аппараты и т.п.), также устройства, присущие только цепям синусоидального тока: трансформаторы, конденсаторы, катушки индуктивности и др. Совокупность электротехнических устройств в цепи синусоидального тока для наглядного и компактного отображения связей между ними представляют принципиальной схемой, аналогичной приведенной на рис. 2.2.
Для расчета режима работы электротехнических устройств необходимо перейти от принципиальной схемы цепи к ее схеме замещения. Элементами схем замещения цепей синусоидального тока являются источники синусоидальных тока и ЭДС, резистивные, индуктивные и емкостные элементы.
Если параметры элементов не зависят от тока в них и приложенного к ним напряжения, то это линейные элементы. В противном случае элементы следует считать нелинейными.
4.3. Источники электрической энергии синусоидального тока
Промышленными источниками электрической энергии синусоидального тока являются электромеханические генераторы, в которых механическая энергия паровых или гидравлических турбин преобразуется в электрическую. Проанализируем работу такого генератора при упрощающих допущениях. Принципиальная конструкция двухполюсного электромеханического генератора изображена на рис. 4.1, а. Она содержит неподвижный плоский разомкнутый виток с выводами а и b и постоянный магнит, который вращается с постоянной частотой/, т.е. с постоянной угловой скоростью Q = 2л/, рад/с, внутри витка.
Основная единица измерения частоты в СИ — герц (Гц), 1 Гц = = 1 с'. Величина, обратная частоте, называется периодом T= 1//, с.
Рис. 4.1
75
Пусть магнитный поток постоянного магнита равен Фт. Из пространственного распределения магнитного потока (см. рис. 4.1, б) следует, что мгновенное значение составляющей магнитного потока, пронизывающей виток, т. е. направленной вдоль оси х, равно
где Фт — максимальное значение (амплитуда) магнитного потока, пронизывающего виток; а — начальный (т. е. в момент / = О, принятый за начало отсчета времени) угол пространственного расположения постоянного магнита относительно оси х; со — угловая частота синусоидальной функции магнитного потока, имеющая размерность и значение, совпадающие с размерностью и значением угловой скорости Q вращения постоянного магнита; Уф = я/2+ а — начальная фаза магнитного потока; со/+\|/ф — фаза магнитного потока. Здесь и в дальнейшем начальная фаза определяет значение синусоидальной функции в момент времени /=0.
Согласно закону электромагнитной индукции, при изменении потокосцепления витка в нем индуцируется ЭДС, положительное направление которой (см. рис. 4.1, а) связывают с положительным направлением потока ФЛ правилом буравчика. Положительное направление ЭДС совпадает с направлением вращения рукоятки буравчика, ввинчивающегося в направлении магнитного потока Фх:
е = -аФх/а/ = -Фтсосо8(со/+1|/ф) = E1n sin (со/ + \уе), (4.2)
где E1n = соФт — амплитуда ЭДС; \\ie = \|/ф - к/2 = а — начальная фаза ЭДС.
На рис. 4.2 изображены зависимости магнитного потока Фх = = ФХ(Ш) и ЭДС е = е(со/) от фазы со/, т.е. от времени /. Заметим, что синусоидальные величины принято изображать графиками в виде зависимостей от со/. Поэтому начальная фаза определяет смещение синусоидальной величины относительно начала координат, т.е. со/=0. Начальная фаза отсчитывается вдоль оси абсцисс от
Фх = Фтcos (Ш + а) = Ф,„ sin (со/ + 1|/ф),
(4.1)
/
/
ф,
ближайшего к началу координат нулевого значения синусоидальной величины при ее переходе от отрицательных значений к положительным до начала координат. Если начальная фаза больше
ч*ф>0
ус>0
Рис. 4.2
~?i (меньше) нуля, то начало синусоидальной величины сдвинуто влево — как на рис. 4.2 — (вправо) от начала координат. Если к выводам а и Ъ генератора подключить резистор сопротивлением
76
о
e=uab
At)
Uab
ъъ
6
нагрузки Rn (см. рис. 4.1, а), то в получен- °о °Ч
ной цепи будет синусоидальный ток /.
На рис. 4.1, в приведена схема замещения электромеханического генератора, в которой резистивный RBT и индуктивный LBT элементы отображают внутренние параметры генератора: сопротивление проводов и собственную индуктивность витка. Если па- Рис. 4.3
Предыдущая << 1 .. 16 17 18 19 20 21 < 22 > 23 24 25 26 27 28 .. 130 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed