4.13. Энергия магнитного поля в электрических цепях

4. 13. Энергия магнитного поля в электрических цепях

Из всех наблюдений за электрической цепью, содержащей индуктивность, можно сделать вывод, что в магнитном поле заключена энергия.

Запасом энергии в магнитном поле легко объяснить и мощное образование дуги при выключении цепи с большой индуктивностью: в цепи с током существовало магнитное поле, в магнитном поле была заключена энергия; мы разрываем цепь, ток исчезает, исчезает и магнитное поле, а значит, исчезает и энергия.

Электрическая лампочка ярко светится под действием ЭДС взаимной индукции. Источник питания — только в первичной цепи, следовательно, энергия передается через магнитное поле, индуктивно связывающее две цепи.

 В простейшем трансформаторе цепь источника энергии генератора  замкнута на одну катушку, а цепь потребителя подсоединена ко второй катушке  как к генератору. Обе катушки посажены на общий стальной сердечник. Изменения тока в первой катушке сопровождаются изменениями магнитного потока в сердечнике. Изменяющийся магнитный поток наводит ЭДС во второй катушке. К ней можно присоединять нагрузку как к генератору.

 

Лекция 5. Трехфазные электрические цепи

Одним из замечательнейших изобрете­ний в области электротехники является открытие в 1891 г. трехфазного тока и создание трехфазной системы М. О. Доливо-Добровольским.

Трехфазная система, которая была изобретена и разработана во всех деталях, включая генератор трехфазного переменного тока, трехфазный трансформатор и асинхронный двигатель благодаря своим достоинствам, привлекла внимание инженеров и промышленников всего мира и быстро заняла ведущее положение в мировой электротехнике и сохраняет его до наших дней.

Трехфазная система является частным случаем многофазных систем электрических цепей, представляющих собой совокупность электрических цепей, в которых действуют синусоидальные ЭДС одинаковой частоты, отличающиеся по фазе одна от другой и создаваемые общим источником энергии.

5. 1. Трехфазные цепи

Каждую из частей многофазной системы, характеризующуюся одинаковым током, принято называть фазой. Цепи в зависимости от количества фаз называют двухфазными, трехфазными, шестифазными и т. п.

Трехфазные цепи – наиболее распространенные в современной электроэнергетике. Это объясняется рядом их преимуществ, возможностью получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для трехфазного асинхронного двигателя; экономичностью производства и передачи энергии по сравнению с однофазными цепями; возможностью получения в одной установке двух эксплуатационных напряжений – фазного и линейного.

Современная трехфазная цепь состоит из трех основных элементов:

-трехфазного генератора, в котором механическая энергия преобразуется в электрическую с трехфазной системой ЭДС;

-линии передачи со всем необходимым оборудованием;

-приемников (потребителей), которые могут быть как трехфазными (например, трехфазные асинхронные двигатели), так и однофазными (например, лампы накаливания).

 

5. 2. Принцип построения трехфазной системы.

Трехфазной системой переменного тока сегодня называется совокупность трех однофазных переменных токов одинаковой частоты и амплитуды, сдвинутых друг относительно друга на 1/3 периода (120°).

Для того чтобы выяснить, как получают трехфазный переменный ток, кратко рассмотрим устройство трехфазного генератора. Трехфазный генератор состоит из трех одинаковых, изолированных друг от друга обмоток, расположенных на статоре и сдвинутых по фазе на 120°.

 

Рис. 5. 1

 

В центре статора вращается электромагнит (рис. 5. 1). При этом форма магнита такова, что магнитный поток, пронизывающий каждую катушку, изменяется по косинусоидальному закону.

 

e₁ = E₀ sin ω t;     e₂ = E₀ sin (ω t - 120⁰);

e₃ = E₀ sin (ω t - 240⁰).          5. 1

 

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: