 |
Тема 4.2. Последовательное соединение активно-реактивных сопротивлений
|
|
|
|
Активное, индуктивное и емкостное сопротивления. Закон Ома. Последовательное соединение активного и реактивных элементов. Треугольники напряжений, сопротивлений, мощностей. * Векторные диаграммы. * Резонансы напряжений и токов.
Литература: Л.5 стр. 99 – 117
Практическое занятие №3
Расчет однофазной цепи переменного тока
Лабораторная работа №3
Исследование однофазной цепи переменного тока с активно-индуктивным сопротивлениями
Методические указания
Студентам необходимо уяснить физические процессы при прохождении переменного тока через резистор, индуктивную катушку и конденсатор, а также научиться делать расчеты этих цепей на основе уравнений, вывод которых рекомендуется сделать с помощью векторных диаграмм. Следует объяснить сущность активной и реактивной мощности, их практическое значение при передаче и использовании электрической энергии в установках переменного тока.
Вопросы для самоконтроля
1. какое сопротивление называется активным, а какое реактивным?
2. от чего зависит емкостное сопротивление?
3. от чего зависит индуктивное сопротивление?
4. дайте определение полной, активной и реактивной мощностей
5. что такое коэффициент мощности?
6. как на практике увеличивают коэффициент мощности?
Тема 4.3. Трехфазные цепи. Соединение нагрузки звездой и треугольником
Элементы трехфазной цепи. Получение тока и напряжения в трехфазной системе. Соединение нагрузки и обмоток трехфазного генератора звездой и треугольником. Роль нулевого провода. Векторные диаграммы линейных и фазных напряжений и токов. Основные расчетные уравнения.
Понятие симметричной и несимметричной трехфазной цепи. Активная, реактивная и полная мощности трехфазной системы. Способ повышения мощности трехфазной цепи. * Векторные диаграммы.
|
|
|
Литература: Л.5 стр. 121 – 132
*Практическое занятие №4
Расчет трехфазной цепи.
Лабораторная работа №4
Исследование трехфазной цепи при соединении потребителей электроэнергии звездой.
*Лабораторная работа №5
Исследование трехфазной цепи при соединении потребителей электроэнергии треугольником.
Методические указания
В теме «Трехфазные цепи. Соединениенагрузки звездой и треугольником» необходимо рассказать студентам об устройстве трехфазного синхронного генератора как источника трехфазной ЭДС. Соотношения между фазовыми и линейными напряжениями и токами определяются по векторным диаграммам. Очень важно показать роль нейтрального провода в четырехпроводной трехфазной системе. В этой связи целесообразно рассмотреть несимметричные режимы работы трехфазной цепи при соединении «звездой». В трехфазной цепи могут быть два режима: симметричный и несимметричный. При симметричном режиме напряжения на зажимах приемника образуют симметричную систему, а активные и реактивные сопротивления в фазах приемника (нагрузки) соответственно одинаковы, в противном случае имеет место несимметричный режим.
Расчет трехфазной цепи в симметричном режиме сводится к расчету одной фазы; он аналогичен расчету обычной цепи однофазного переменного тока.
Вопросы для самоконтроля
1. дайте определение трехфазной системы переменного тока
2. какое соединение называется соединением звездой?
3. как строится векторная диаграмма для токов и напряжений при соединении звездой?
4. какое соединение называется соединением треугольником?
5. как строится векторная диаграмма для токов и напряжений при соединении треугольником?
|
|
|
6. в каком случае отсутствует ток в нулевом проводе? Назначение нулевого провода
7. какова связь между линейными и фазными напряжениями при соединении звездой?
8. какова связь между линейными и фазными токами при соединении треугольником?
9. какие способы измерения мощности трехфазной системы вы знаете? В каких случаях применяется каждый из них?
Раздел 5. Трансформаторы
Тема 5.1. Устройство, работа однофазного трансформатора
Устройство, принцип действия, электрическая схема однофазного трансформатора. Основные параметры. Режимы работы трансформаторов. Потери и КПД. Нагрев и охлаждение трансформаторов. Зависимость КПД от нагрузки.
Литература: Л.5 стр. 171 – 175
*Лабораторная работа №6
Испытание однофазного трансформатора.
Методические указания
В теме особое внимание следует уделить процессу передачи энергии из первичной обмотки во вторичную. Для лучшего понимания и усвоения принципа действия нагруженного трансформатора целесообразно использовать условно-логическую схему:
| u1 |
| Ц3 |
| i1 |
| w1 |
| i1w1 |
| Ф |
| ЭМИ |
| е1 |
| е2 |
| ЦЗ |
| i2 |
| Н |
| w2 |
| i2w2 |
Представленная схема читается следующим образом.
К цепи первичной обмотки трансформатора подается переменное напряжение u1 и так как цепь замкнута (ЦЗ), по первичной обмотке протекает ток i1; первичная обмотка имеет w1 витков, поэтому она создает магнитодвижущую силу – i1w1; МДС является возбудителем магнитного потока Ф; магнитный поток переменный, поэтому в соответствии с законом электромагнитной индукции (ЭММИ) в обеих обмотках наводятся ЭДС: е1 и е2. Полученная ЭДС е2 является преобразованной величиной напряжения u1. Если трансформатор работает под нагрузкой, то цепь вторичной обмотки замкнута (ЦЗ) и поэтому в ней протекает ток i2 (величина которого зависит от нагрузки Н). Эта обмотка имеет w2 витков и в результате МДС i2w2 действует на магнитный поток Ф. Это воздействие уменьшает Ф, но одновременно увеличивается ток i1 (под влиянием нагрузки или в связи с увеличением нагрузки) в результате чего увеличивается i1w1.
Следует иметь в виду, что схема поясняет принципы работы, а не все дополнительные явления, сопутствующие принципу работы. Так, в данном случае опущен вопрос о возникновении ЭДС рассеяния. При объяснении схемы следует подчеркнуть, что Ф, то есть результирующий магнитный поток, является главным, основным. Наряду с этим в схеме хорошо показаны обратные связи.
|
|
|
Вопросы для самоконтроля
1. объясните устройство и принцип действия трансформатора
2. перечислите потери в трансформаторе и объясните их физическую природу
3. почему сердечник трансформатора собирают из тонких листов трансформаторной стали, изолированных друг от друга?
4. что называется коэффициентом трансформации?
5. какой режим работы трансформатора называется холостым ходом?
6. сформулируйте определение для напряжения короткого замыкания
7. почему при любом изменении нагрузки трансформатора магнитный поток в его сердечнике остается практически неизмененным?
8. какие методы измерения КПД трансформатора вы знаете?
|
|
|
