Файл: Электр тізбектерін есептеуді масаты мен міндеттері.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2023

Просмотров: 575

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

  1. Электр тізбегі және оның негізгі элементтері. Электр тізбектерін есептеудің мақсаты мен міндеттері. Белсенді және пассивті элементтер
Электр тізбегі деп, генерациялауға арналған, тапсырулар, өзгертулер және электрлік энергия қолдану құрылғылар жиынтығын атайды, осы процестер электрлік ток, электр кернеу және электр қозғаушы күш (ЭҚК) ұғымдар арқасында жазылады. Электр тізбегіне кіретін бөлек құрылғыларды электр тізбегінің элементтері деп атайды .Электр тізбек элементтері электр энергияны генерациялауына арналған, электр энергия көзін атайды, ал электр энергияны қолданатын элементтер электр энергиясын қабылдағыштар деп атайды. Тізбектің тапсырушы элементтері көздер және қабылдағыштарды байланыстырады. Сымдардан басқа, тапсырушы элементтерге бақылау құралдары және басқарулар жатады , сонымен қатар қайта құрушы құрылғылар (трансформатор,түзетуші және т.б.).Электр тізбегінің әрбір элементі тізбектен электр энергияны жұту қасиеттеріне және энергияның басқа түрлеріне ауысуына ие болады (қайтымсыз процес ), өздерінің магнит және электр өрістерін еңгізеді, энергиялар жиналады және белгілі бір шартта қайтып келеді ( кері процес ).Бұл қасиеттердің мінездемесін беру үшін , элемент параметрлерінің ұғымын енгізеді . Электр тізбектерін есептеудің мақсаты мен міндеттері. Электр тізбегін есептеудің негізгі мақсаты оның тармақтарындағы токтарды анықтау болып табылады. Ток күшін біле отырып, электр тізбегіндегі тармақтардың және жеке элементтердің кернеуі мен қуатын анықтау оңай.Токтардың, кернеулердің, қуаттардың мәндері электр тізбегінің барлық бөлімдеріндегі жабдықтардың, аспаптардың және құрылғылардың жұмысының шарттары мен тиімділігін бағалауға, токқа сәйкес ток өткізгіштерді таңдауға, шығындар мен шығындарды анықтауға мүмкіндік береді. барлық учаскелерде электр.Белсенді тізбек элементтері ЭҚК индукциялайтын элементтер болып табылады. Оларға қуат көздері, батареялар, электр қозғалтқыштары жатады.Пассивті элементтер - сымдар мен электр қабылдағыштарды қосу.Қабылдағыштар мен ток көздері тізбек топологиясы тұрғысынан екі полюсті элементтер болып табылады (екі терминал). Олардың жұмыс істеуі үшін электр энергиясын беретін немесе алатын екі полюс қажет.

  1. Электр энергиясының көздері туралы қысқаша ақпарат. Электр энергиясын энергияның басқа түрлеріне түрлендіру. Энергияның басқа түрлерінен электр энергиясын алу
Электр энергиясының көзі механикалық, химиялық, жылулық т.б, энергия түрлерін электр энергиясына айналдырады. Тұтынушыда электр энергиясы басқа энергия тұрлеріне – механикалық, химиялық, жылулық, жарық т.б ауысады. Электр энергиясы көзіне мынандай құрылғылар жатады: электр генераторлар, аккумуляторлар, гальваникалық элементтер. Электр генераторлар басқа бір механикалық қозғалтқыштарменен қозғалысқа келтіріледі. Электр тұтынушылар ретінде жарықтандырғыш шамдар, электр қозғалтқыштар, электр қыздырғыш аспаптар т.б пайдаланылады. Электр энергиясының көзінің және тұтынушының жалпы шартты белгілері 2- суретте көрсетілген (а- тұрақты тоқ генераторы, б- гальваникалық элемент, яғни аккумулятор, в- гальваникалық элементтердің батареясы, яғни аккумулятор, г- электр кедергісі, резистор). Электр энергиясын энергияның басқа түрлеріне түрлендіру.Электр энергиясы электр станцияларында өндіріледі және тұтынушыларға негізінен үш фазалы айнымалы ток түрінде беріледі.Электр энергиясын оның бір түрінен екіншісіне түрлендіруге қатысты мәселелер түрлендіргіштер технологиясы (немесе күштік электроника) деп аталатын ғылым мен техника саласында қарастырылады. Электр энергиясын түрлендірудің негізгі түрлеріне мыналар жатады:Айнымалы токты түзету – айнымалы токты (әдетте өнеркәсіптік жиілікті) тұрақты токқа түрлендіру. Түрлендірудің бұл түрі ең үлкен дамуға ие болды, өйткені электр энергиясын тұтынушылардың бір бөлігі тек тұрақты токпен жұмыс істей алады (электрохимиялық және электрометаллургиялық қондырғылар, тұрақты ток беру желілері, электролиз ванналары, қайта зарядталатын батареялар, радиожабдықтар және т.б.), ал басқалары. тұтынушылар айнымалы токқа (реттелетін электр қозғалтқыштары) қарағанда тұрақты токта жақсы өнімділікке ие.Инвертивті ток – тұрақты токты айнымалы токқа түрлендіру. Инвертор энергия көзі тұрақты ток тудыратын жағдайларда қолданылады (тұрақты ток генераторлары, аккумуляторлар және басқа да химиялық ток көздері, күн батареялары, магнитогидродинамикалық генераторлар және т.б.), тұтынушылар айнымалы ток қуатын қажет етеді. Кейбір жағдайларда ток инверсиясы электр энергиясын түрлендірудің басқа түрлері үшін қажет (жиілікті түрлендіру, фазалық нөмірді түрлендіру).
Жиілікті түрлендіру – бір жиіліктегі (әдетте 50 Гц) айнымалы токты басқа жиіліктегі айнымалы токқа түрлендіру. Мұндай түрлендіру реттелетін айнымалы ток жетектерін, индукциялық қыздыру және металл балқыту қондырғыларын, ультрадыбыстық құрылғыларды және т.б.Фазалық сандарды түрлендіру. Кейбір жағдайларда үш фазалы токты бір фазалыға (мысалы, электр доғалық пештерді қуаттандыру үшін) немесе керісінше, бір фазалы токты үш фазалыға түрлендіру қажеттілігі туындайды. Сонымен, электрлендірілген көлікте бір фазалы айнымалы токтың контактілі желісі, ал электровоздарда үш фазалы токтың қосалқы машиналары қолданылады. Өнеркәсіпте тікелей қосылымы бар үш фазалы бір фазалы жиілікті түрлендіргіштер қолданылады, оларда өнеркәсіптік жиілікті төменгіге түрлендірумен қатар үш фазалы кернеу де бір фазалыға түрленеді.Электр энергиясын түрлендірудің кейбір басқа түрлері бар (мысалы, айнымалы кернеудің белгілі бір қисығын қалыптастыру), атап айтқанда, арнайы қондырғыларда қолданылатын қуатты ток импульстарын қалыптастыру, реттелетін айнымалы кернеуді түрлендіру. Түрлендірудің барлық түрлері қуат негізгі элементтерін қолдану арқылы жүзеге асырылады. Жартылай өткізгішті ажыратқыштардың негізгі түрлеріне диодтар, қуатты биполярлы транзисторлар, тиристорлар, қақпалы тиристорлар, өрістік басқарылатын транзисторлар жатады.Энергияның басқа түрлерінен электр энергиясын алуХимиялық энергияКөп жағдайда адам өзіне қажетті энергия түрлерін алады және химиялық өзгерістер кезінде бөлінетін энергиядан жұмыс істейді. Химиялық энергия - бұл адам пайдалануы үшін қол жетімді нысанда сақталған күн энергиясы. Химиялық энергияның жылуға айналуы ешқандай аралық процестерсіз тікелей жүреді. Әртүрлі заттарды жағу химиялық энергиядан жылу алудың ең көне және қарапайым әдісі болып табылады.Жел энергиясыСоңғы зерттеулер негізінен жел энергиясынан электр энергиясын алуға бағытталған. Жел энергиясы машиналарын жасауды меңгеруге ұмтылу осындай қондырғылардың көптеп дүниеге келуіне әкелді. Олардың кейбіреулері ондаған метр биіктікке жетеді және олардың пайымдауынша, уақыт өте келе олар нақты электр желісін құра алады. Шағын жел электр қондырғылары жеке үйлерді электрмен жабдықтауға арналған.

  1. Жабық электр тізбегі үшін Ом заңы. Электр тізбегіндегі қуат балансы. Электр тізбегінің және оның элементтерінің негізгі жұмыс режимдері туралы түсінік
Жабық электр тізбегі үшін Ом заңы.
Толық тізбек үшін Ом заңы нақты тізбектегі токтың мәнін анықтайды, ол тек жүктеме кедергісіне ғана емес, сонымен қатар ток көзінің өзінің кедергісіне де байланысты. Бұл заңның тағы бір атауы - тұйық тізбек үшін Ом заңы. Толық тізбек үшін Ом заңының мағынасын толығырақ қарастырыңыз.Электр тогын тұтынушылар (мысалы, электр шамдары) ток көзімен бірге тұйық электр тізбегін құрайды.Шам арқылы өтетін ток ток көзінен де өтеді. Демек, тізбек арқылы өтетін ток өткізгіштің кедергісінен басқа, ток көзінің өзі оған беретін кедергіге (пластиналар арасындағы электролиттің кедергісі және шекаралық қабаттардың кедергісі) сәйкес келеді. электролит және пластиналар). Демек, тұйық контурдың жалпы кедергісі электр шамының кедергісі мен ток көзінің кедергісінің қосындысы болады.Ток көзіне қосылған жүктің кедергісі сыртқы кедергі, ал ток көзінің кедергісі ішкі кедергі деп аталады. Ішкі кедергі r әрпімен белгіленеді.Егер 1-суретте көрсетілген контур арқылы I ток өтсе, онда бұл токты сыртқы тізбекте ұстап тұру үшін Ом заңы бойынша оның ұштары арасында I * R тең потенциалдар айырымы болуы керек. Бірақ сол ток I ішкі тізбек арқылы өтеді. Сондықтан ішкі тізбектегі токты ұстап тұру үшін r кедергінің ұштары арасында потенциалдар айырымы да болуы керек. Бұл потенциалдар айырмасы pa Ом заңы I * r тең болуы керек.Сондықтан тізбектегі токты ұстап тұру үшін аккумулятордың электр қозғаушы күші (ЭМӨ) мына мәнге ие болуы керек:E=I*r+I*RБұл формула тізбектегі электр қозғаушы күштің сыртқы және ішкі кернеу төмендеуінің қосындысына тең екенін көрсетеді. Мен жақшаның ішінен алып, біз мынаны аламыз:E=I(r+R)немесеI=E/(r+R)Соңғы екі формула толық тізбек үшін Ом заңын білдіреді.Толық тұйық контур үшін Ом заңы былай тұжырымдалған: тұйық контурдағы ток күші тізбектегі ЭҚК-ке тура пропорционал және тізбектің жалпы кедергісіне кері пропорционал.Электр тізбегіндегі қуат балансы.Бұл параметрді электр тізбегінде есептеу белгілі энергияның сақталу заңына негізделген. Бұдан шығатыны, көзден берілетін лездік индикаторлар тұтынушылар алатын мәндердің қосындысына тең болуы керек.Қуат балансы энергияның сақталу заңы болып табылады. Бұл жағдайда осы заңның өрнегі – көздерден (генератор немесе электрмен жабдықтау) барлық энергияның қосындысы қабылдағыштар қабылдаған шамаға тең.Электр тізбегінің және оның элементтерінің негізгі жұмыс режимдері туралы түсінік
Электр тізбегі - электр тогының өту жолын құрайтын электр құрылғыларының жиынтығы. Электрлік құрылғыларға мыналар жатады:

  • электромагниттік энергия көздері (генераторлар) немесе электр сигналдарының көздері (гальваникалық элементтер, аккумуляторлар);

  • қабылдаушылар немесе тұтынушылар;

  • электр энергиясын беру және түрлендіру құрылғылары (кабельдер, сымдар және трансформаторлар).
Өткізгіштердің тұйық тізбегі құрылып, осы тізбекте генератор деп аталатын ток көзі болған жағдайда ғана өткізгіштерде тұрақты электр тогын ұстап тұруға болады.Электр тізбектерінің жұмыс режимдеріЭлектр тізбектері жəне олардың элементтері кернеулердің, тоқтар мен қуаттардың шамаларына қатысты əртүрлі режимдерде жұмыс істей алады. Ең сипатты номиналды жəне үйлесімді режимдер, сондай-ақ бос жүріс пен қысқа тұйықталу режимдері болып табылады. Электр тізбегі элементінің номиналды жұмыс режимі оның номиналды параметрлермен жұмыс істейтін режимін айтады. Үйлесімді режим деп қайнар көздің шығаратын немесе қабылдағышпен тұтынатын қуаты максималды мəнге тең болатын режимді айтады. Бұл мəн тізбек параметрлерінің белгілі бір қатынасында (үйлесімінде) алынады. Бос жүріс режимі деп қайнар көз немесе қабылдағыш арқылы электр тоғы өтпейтін режимді айтады. Бұл жағдайда қайна көз тізбектің сыртқы бөлігіне энергияны шығармайды, ал қабылдағыш оны тұтынбайды. Қозғалтқыш үшін бұл біліктегі механикалық жүктемесі жоқ режим болады. Қысқа тұйықталу режимі деп түрлі қайнар көздің немесе пассивті элементтің (белсенді кедергі R, индуктивтілік L, сыйымдылық C), сондай-ақ кернеу астындағы электр тізбегінің бөлігінің əртарапты қысқыштарын өзара жалғаған кезде пайда болатын режимді айтады.

  1. Электр тізбегі. Электр тізбегінің негізгі түсініктері. ЭҚК, потенциал, кернеу, қуат, ток күші, электр кедергісі, ток күші
Электр тізбегі деп, генерациялауға арналған, тапсырулар, өзгертулер және электрлік энергия қолдану құрылғылар жиынтығын атайды, осы процестер электрлік ток, электр кернеу және электр қозғаушы күш (ЭҚК) ұғымдар арқасында жазылады. Электр Қозғаушы Күші (ЭҚК) – электр тізбегіне жалғанған, табиғаты электрстатикалық емес энергия көзі. Тек қана электрстатик. күштер тұйық тізбекпен тұрақты токтың үздіксіз жүруін қамтамасыз ете алмайды. Өйткені бұл күштердің тұйық контур бойымен зарядты қозғалтуы үшін жұмсайтын жұмысы нөлге тең, ал ток жүрген кезде әдетте энергия шығыны болады. Сондықтан тұйық контурмен үздіксіз ток жүруі үшін электр тізбегінен тыс басқа бір энергия көзі болу керек. Бұл энергия көзі энергияны сырттан ала отырып, оны зарядтардың қозғалыс энергиясына айналдырады да, қосымша электр өрісін (Е) тудырады.

Смотрите также файлы