🗊Презентация Основные понятия и определения в электротехнике

Основные понятия и определения в электротехнике. Лекция 6

Электрическая цепь – совокупность источников электрической энергии, линий электропередач и электроприемников. Для анализа и синтеза электрических цепей вводят понятия: электродвижущей силы (ЭДС), обозначается Е; напряжения, обозначается U (Е и U измеряются в Вольтах [B]); тока (I) измеряется в Амперах [A]; сопротивления R, [Ом]; величины, обратной сопротивлению - проводимости (G) измеряется в Сименсах [См] (R=1/G); индуктивности L , единица измерения Генри [Гн]; емкости С, единица измерения Фарада [Ф].

На схемах вышеперечисленные элементы обозначаются следующим образом: активные сопротивление и проводимость - , , индуктивность - , емкость - , источник ЭДС - , источник тока - .

Постоянным током называют ток, неизменный во времени. Постоянный ток представляет собой направленное упорядоченное движение частиц, несущих электрические заряды.

Как известно из курса физики, носителями зарядов в металлах являются свободные электроны, а в жидкостях—ионы. Упорядоченное движение носителей зарядов в проводниках вызывается электрическим полем, созданным в них источниками электрической энергии. Источники электрической энергии преобразуют химическую, механическую и другие виды энергии в электрическую. Источник электрической энергии характеризуется величиной и направлением э. д. с. и величиной внутреннего сопротивления.

Положительным направлением тока называется направление, в котором перемещают положительно заряженные частицы или направление, противоположное движению электронов.

Источники электроэнергии. Реальный источник электроэнергии обладает внутренним сопротивлением больше нуля и в электротехнике представляется в виде двух вариантов – источник ЭДС и источник тока.

Сопротивления, вольт-амперные характеристики которых являются прямыми линиями, называют линейными сопротивлениями, а электрические цепи только с линейными сопротивлениями — линейными электрическими цепями.

Сопротивления, вольт-амперные характеристики (в. а. х.) которых не являются прямыми линиями , т. е. они нелинейны, называют нелинейными сопротивлениями, а электрические цепи с нелинейными сопротивлениями — нелинейными электрическими цепями.

Основные законы электротехники.

Законы Кирхгофа.

Трехфазные цепи.

Трехфазная цепь. Расширение понятия фазы. Совокупность трехфазной системы ЭДС, трехфазной нагрузки (нагрузок) и соединительных проводов называют трехфазной цепью. Токи, протекающие по отдельным участкам трехфазных цепей, сдвинуты относительно друг друга по фазе. Под фазой трехфазной цепи понимают участок трехфазной цепи, по которому протекает одинаковый ток. В литературе фазой иногда называют однофазную цепь, входящую в состав многофазной цепи. Под фазой будем также понимать аргумент синусоидально меняющейся величины. Таким образом, в зависимости от рассматриваемого вопроса фаза — это либо участок трехфазной цепи, либо аргумент синусоидально изменяющейся величины.

Основные схемы соединения трехфазных цепей, определение линейных и фазовых величин.

На электрической схеме трехфазный генератор принято изображать в виде трех обмоток, расположенных друг к другу под углом 120°. При соединении звездой одноименные зажимы (например, концы х, у, z.) трех обмоток объединяют в одну точку (рис. 6.5), которую называют нулевой точкой генератора О. Обмотки генератора обозначают буквами А, В, С; буквы ставят: А —у начала первой, В — у начала второй и С — у начала третьей фазы. При соединении обмоток генератора треугольником (рис. 6.6) конец первой обмотки генератора соединяют с началом второй, конец второй — с началом третьей, конец третьей — с началом первой. Геометрическая сумма ЭДС в замкнутом треугольнике равна нулю. Поэтому если к зажимам А, В, С не присоединена нагрузка, то по обмоткам генератора не будет протекать ток.

Способы соединения трехфазного генератора с трехфазной нагрузкой

Текущие по линейным проводам токи называют линейными; их обозначают IA, IB, IC. Условимся за положительное направление токов принимать направление от генератора к нагрузке. Модули линейных токов часто обозначают IЛ (не указав никакого дополнительного индекса), особенно тогда, когда все линейные токи по модулю одинаковы.

Преимущества трехфазных систем. 1) передача энергии на дальние расстояния трехфазным током экономически более выгодна, чем переменным током с иным числом фаз; 2) элементы системы—трехфазный синхронный генератор, трехфазный асинхронный двигатель и трехфазный трансформатор — просты в производстве, экономичны и надежны в работе; 3) система обладает свойствами неизменности значения мгновенной мощности за период синусоидального тока, если нагрузка во всех трех фазах трехфазного генератора одинакова.

Переходные процессы Под переходными процессами понимают процессы перехода от одного режима работы электрической цепи (обычно периодического) к другому (обычно также периодическому), чем-либо отличающемуся от предыдущего, например амплитудой, фазой, формой или частотой, действующей в схеме ЭДС, значениями параметров схемы, а также вследствие изменения конфигурации цепи. Периодическими являются режимы синусоидального и постоянного тока, а также режим отсутствия тока в ветвях цепи.

Переходные процессы обычно являются быстро протекающими; длительность их составляет десятые, сотые, а иногда даже миллиардные доли секунды; сравнительно редко длительность переходных процессов достигает секунд и десятков секунд. Тем не менее, изучение переходных процессов важно, так как оно дает возможность установить, как деформируются по форме и амплитуде сигналы при прохождении их через усилители и другие устройства, позволяет выявить превышения напряжения на отдельных участках цепи, которые могут оказаться опасными для изоляции установки, увеличения амплитуд токов, которые могут в десятки раз превышать амплитуду тока установившегося периодического процесса (и вызвать недопустимые механические усилия), а также определить продолжительность переходного процесса.

Спасибо за внимание!