u = φ1-φ2  = q/C, u = Umcos(ωt).

Индукторлар

Айнымалы ток тізбегіндегі индуктивтілік айнымалы ток күшіне әсер етеді.

Тек индукторы бар тізбекті қарастырайық. Бұл жағдайда катушкалар мен қосылатын сымдардың кедергісінің мәні шамалы.

Катушкадағы кернеу ондағы өзіндік индукцияның ЭҚК-іне қалай байланысты болатынын білейік. Катушка кедергісі нөлге тең болғанда, өткізгіш ішіндегі электр өрісінің кернеулігі де нөлге тең болады. Кернеудің нөлге теңдігі мүмкін.

3. 
   Бір фазалы және көп фазалы тізбектер туралы түсінік
   

Электр энергиясын қабылдау, беру және тарату үшін негізінен айнымалы ток құрылғылары қолданылады: генераторлар, трансформаторлар, электр беру желілері және айнымалы ток тарату схемалары.

Халық шаруашылығының кейбір салаларында (көлік, байланыс, электрохимия және т.б.) қажетті тұрақты ток айнымалы токты түзету арқылы алынады.

Айнымалы электр тогы – шамасы мен бағыты периодты түрде өзгеретін ток.

Айнымалы токтың негізгі артықшылығы - кернеуді түрлендіру мүмкіндігі. Сонымен қатар, айнымалы ток электр машиналары жұмыста сенімдірек, конструкциясы мен жұмысында қарапайым.

1 фазалы генераторда индукциялық орамның барлық катушкалары бір желіге қосылған. Тұтынушылар 2 сымды сыммен (фазалық және бейтарап) қуат алады. 1 фазалы желідегі кернеу 220 В.

3 фазалы генератордың индукциялық орамасы бір-бірінен бірдей қашықтықта орналасқан және әрқайсысы өз желісіне қосылған 3 бөліктен тұрады. Яғни, олардың арасындағы бұрыш 1200. Нәтижесінде әрбір сызықта ток көршісіне қатысты бірдей бұрышқа фаза ығысады.

Мұндай жүктеме симметриялы деп аталады және оны қосу үшін бейтарап сым мүлдем қажет емес: ортақ нүктелердегі әрбір фазаның токтары өзара сөндіріледі. Бірақ жиі жүктеме асимметриялы: 3-фазалы, 1-фазалы тұтынушыларға қосымша жеке фазалар беріледі.

Содан кейін фазалардағы токтар бірдей емес және өзара жою болмайды - сізге кем дегенде 1 бейтарап сым қажет.

3 фазалы электрмен жабдықтаудың негізгі артықшылықтары:

жоғары қуатты беруді жеңілдетеді.

электр қозғалтқыштарында айналмалы магнит өрісін құру мүмкін болады.

Өнеркәсіптік электр станцияларында тек 3 фазалы генераторлар бар.

Егер нөлдік сым үзілсе, әртүрлі фазаларға қосылған 1 фазалы тұтынушылар 380 В кернеумен қоректенеді, бұл олардың бұзылуына әкеледі. Сондықтан батыс елдерінде әрбір фаза бейтарап сыммен жабдықталған. Біздің елде экономикаға байланысты бір қарапайымды әлі де қолданылады.

---

1. 
   Бірнеше ЭҚК-і бар Кирхгоф заңдарын қолданатын тармақталған және тармақталмаған электр тізбектеріне талдау жасау. Электр тізбектерін есептеу әдістері
   

Бірнеше ЭҚК-і бар Кирхгоф заңдарын қолданатын тармақталған және тармақталмаған электр тізбектеріне талдау жасау.
Кез келген электр тізбегін талдау және есептеу оның математикалық моделі негізінде жүзеге асырылуы мүмкін. Мысал ретінде талдау тапсырмасын қарастырайық - тізбектің барлық тармақтарының токтарын есептеу (1-сурет), онда барлық элементтердің кедергілері мен ЭҚК белгілі.


Сурет 1 - Үш кернеу көзі бар тармақталған тұрақты токтың схемасы
Әдіс электр тізбегінің түйіндері мен тізбектері үшін Кирхгофтың бірінші және екінші заңдарына сәйкес теңдеулерді құрастырудан және тармақтардағы белгісіз токтарды және оларға сәйкес кернеулерді анықтау үшін осы теңдеулерді шешуден тұрады. Демек, белгісіздер саны b тармақтарының санына тең, сондықтан бірінші және екінші Кирхгоф заңдары бойынша бірдей тәуелсіз теңдеулерді құрастыру керек.

Бірінші заң негізінде құруға болатын теңдеулер саны тізбектегі түйіндер санына тең және тек (y - 1) теңдеулер бір-біріне тәуелсіз.

Теңдеулердің тәуелсіздігі түйіндерді таңдау арқылы қамтамасыз етіледі. Түйіндер әдетте әрбір келесі түйін көршілес түйіндерден кем дегенде бір тармақпен ерекшеленетіндей етіп таңдалады. Қалған теңдеулер тәуелсіз тізбектер үшін Кирхгофтың екінші заңы бойынша құрастырылған, яғни. b - (y - 1) = b - y +1 теңдеулер саны.

Контур тәуелсіз деп аталады, егер оның құрамында басқа контурларға кірмейтін ең болмағанда бір тармақ болса.

Электр тізбегі үшін Кирхгоф теңдеулерінің жүйесін құрастырамыз. Схемада төрт түйін және алты тармақ бар.

Сондықтан бірінші Кирхгоф заңы бойынша біз y - 1 = 4 - 1 = 3 теңдеулерді, ал екінші b - y + 1 = 6 - 4 + 1 = 3 сәйкес үш теңдеу құраймыз.

Барлық тармақтардағы токтардың оң бағыттарын ерікті түрде таңдап алайық. Контурларды айналып өту бағыты сағат тілімен таңдалады.

Электр тізбектерін есептеу әдістері

Электр тізбегін, оның әр түрлі бөліктердегі параметрлерін дұрыс есептеу үшін арнайы әдістер қолданылады, мысалы:

• 
  тізбекті түрлендіру әдісі;
  
• 
  қабаттастыру әдісі;
  
• 
  циклдік ток әдісі;
  
• 
  эквивалентті генератор әдісі;
  
• 
  түйіндік потенциалдар әдісі;
  
• 
  Кирхгоф заңдарын қолдану әдісі.
  

---

Контурлық токтар әдісі Кирхгоф заңына сәйкес контурлық токтардың қосымша мәндерін пайдалануға негізделген.

Бір немесе бірнеше тармақтардың токтарын есептеу үшін эквивалентті генератор әдісі қолданылады. Бұл әдісті белсенді екі полюсті теорема деп те атайды.

Түйінді потенциалдар әдісі теңдеулер жүйесінің ретін азайтуға мүмкіндік береді. Ол барлық тармақтардың токтарының берілген потенциалдарына сәйкес тізбектің барлық түйіндерінің потенциалдарын анықтаудан тұрады. Бұл әдіс Кирхгофтың бірінші заңына негізделген.

Тізбек параметрлерін есептеудің ең жиі қолданылатын әдістері Кирхгоф заңы әдісі және тізбекті түрлендіру әдісі болып табылады.

2. 
   Кирхгофтың бірінші және екінші ережелері. Энергия қабылдағыштардың аралас қосындысы
   

Кирхгофтың бірінші ережесі

Тізбектерге есептеулер жүргізгенде Кирхгроф ережелерін пайдаланған ыңғайлы, олар Ом заңының күрделі емес жалпылануы болып табылады. Жалпы жағдайда тізбекте кем дегенде үш өткізгіш тоғысатын нүктелерді табуға болады. Мұндай нүктелер түйіндер деп аталады. Тізбектің бір элементін тастап шыұұан кез-келген зарядтың тізбек басқа бір элементіне келіп кіруі тиіс екені анық. Түйінде тоқтар тармақталады да, зарядтың сақталу заңынан, тоқтардың үзіліссіздік шарты шығады: түйінге кіріп жатқан тоқ күштерінің қосындысы, түйіннен шығып жатқан ток күшінің қосындысына тең:

∑�����(�1)=∑�ℎ����(�2)

3. 
   Генератор орамдары мен қабылдағыш фазаларын «жұлдыз» түрінде жалғау. Генератор орамдары мен қабылдағыш фазаларын «үшбұрыш» түрінде жалғау
   

Генератор орамдарының жұлдызды немесе үшбұрышты қосылымы генераторды қабылдағышқа қосатын сымдар санын қосылмаған жүйедегі алтыдан төрт немесе үшке дейін азайтады.

Жұлдызшамен қосылған кезде қабылдағышқа баратын үш сызықтық сым (сары, жасыл, қызыл) генератор орамдарының A, B, C басына қосылады. X, Y, Z орамаларының ұштары генератордың бейтараптығы немесе оның бейтарап нүктесі N деп аталатын түйінге біріктірілген. Төрт сымды жүйеде генератордың бейтараптығына бейтарап сым (көк) қосылады. Ол үш сымды жүйеде жоқ.

Сызықтық сымдар арқылы өтетін токтар сызықтық токтар Il деп аталады. Жұлдызша қосылу тізбегінде сызықтық сым фазамен тізбектей жалғанғандықтан, сызықтық ток фазалық токқа тең болады.

---

Желілік және бейтарап сымдар арасындағы кернеулер фазалық кернеулер деп аталады: uA, uB және uC. Фазалық кернеу фазалық ЭҚК-нен генератор орамындағы кернеудің төмендеуімен ерекшеленеді.

Болашақта генератор фазаларында кернеудің төмендеуін елемеуге болады деп есептейміз, яғни. uA= eA, uB = eB және uC = eC қабылдаймыз немесе uA, uB және uC кернеулері берілген деп есептейміз. Желілік сымдар арасындағы кернеулер желілік кернеулер деп аталады: uAB, uBC және uCA. Кернеудің оң бағыты индекстердің жазылу ретімен көрсетіледі, мысалы, А нүктесінен В нүктесіне дейінгі uAB кернеуінің оң бағыты.
Генератор орамдары мен қабылдағыш фазаларын «үшбұрыш» түрінде жалғау
Үш фазалы генератордың бірінші орамының Х соңы екінші ораманың басына В қосылса, екінші орамның соңы Y үшінші С басына және үшінші Z орамының басына жалғанса. бірінші А, содан кейін орамдар үшбұрышқа қосылған деп айтылады.



Қабылдағышқа баратын желілік сымдар генератор орамдарының A, B, C басына, яғни сәйкес Z, X, Y орамдарының ұштарына жалғанады. Нәтижесінде генератор орамасындағы фазалық кернеулер де сызықтық кернеулер болып табылады.Қабылдағышқа баратын генератор орамдары генератор орамдарының A, B, C басына, яғни сәйкес Z, X, Y орамдарының ұштарына қосылады. Нәтижесінде генератор орамасындағы фазалық кернеулер де сызықтық кернеулер болып табылады.

Үшбұрышқа қосылған генератор орамдары Eab, Ebc және Eca үш ЭҚК қосындысы әрекет ететін төмен кедергісі бар тұйық тізбекті құрайды. Жүктеме болмаған кезде тізбекте ток пайда болмауы үшін кез келген уақытта осы ЭҚК қосындысы нөлге тең болуы керек. Бұл талапты үш ЭҚК симметриялы жүйесі қанағаттандырады, оларда бірдей тиімді E мәндері бар және әрбір ЭҚК жұбы арасындағы фазалық ығысу 120 градус.

1. 
   Электр тізбектерінің заңдары. Электр тізбектеріндегі энергетикалық баланс
   

Ом заңы– электр тогының негізгі заңдарының бірі. Ом заңы – өткізгіштегі ток күшінің (І) осы өткізгіштің ұштары арасындағы кернеумен (U) байланысын анықтайды:

U=r*І (1) мұндағы r өткізгіштің геометриялық өлшемдеріне, электрлік қасиеттеріне және температурасына байланысты болатын пропорционалдық коэффициенті r – омдық кедергі немесе өткізгіштің берілген бөлігінің кедергісі деп аталады. Ом заңын 1826 ж. неміс физигі Г. Ом (1787 – 1854) ашқан.

Электр тізбектерін есептеу алдында тармақтардағы тоқтарды анықтау керек, содан кейін тізбектегі жетіспейтін параметрлерді есептеу қажет. Ол үшін алдымен тармақтағы тоқтардың бағытын беру керек. Электр тізбектерін есептеу барысында Кирхгоф заңдарын тікелей қолдану күрделі электр схемаларына Кирхгофтың 1-ші және 2-заңдарын қолдануға негізделген.

---

Есептелетін тоқтар саны тармақ санына тең – А, түйін саны – Б. А белгісізді есептеу үшін А теңдеуін құрау керек. Кирхгофтың бірінші заңы бойынша (Б-1) теңдеуі құрылады, жетіспейтін теңдеу саны (А-(Б-1)) Киргофтың екінші заңымен құрылады.

А теңдеуінің жүйесін шеше отырып тармақтағы тоқты анықтауға болады. Кирхгофтың бірінші заңының тұжырымдалуы: түйіндегі тоқтардың алгебралық қосындысы нөлге тең

.
Түйінге бағытталған тоқтар «+» таңбасымен, ал түйіннен кері бағытталған тоқтар «-» таңбасымен алынады.

Кирхгофтың екінші заңының тұжырымдалуы: тұйықталған контурдағы пассивті элементтеріндегі түсу кернеулерінің алгебралық қосындысы сол контурдағы э.қ.к. алгебралық қосындысына тең болады
,
мұндағы m – пассивті элементтердің саны;

n – э.қ.к. саны.

Кирхгофтың екінші заңы бойынша теңдеу құру үшін контурға бағыт береді, сондағы берілген бағытпен бағыттас ЭҚК пен тоқтар «+» таңбасымен, ал қарама-қарсы бағытталғандар «- » таңбасымен алынады.

Электр тізбектеріндегі энергетикалық баланс

Кез келген электр тізбегінде энергия балансы сақталуы керек – барлық көздердің қуаттарының алгебралық қосындысы барлық энергия тұтынушыларының қуаттарының арифметикалық қосындысына тең болуы керек: Бұл теңдік электр тізбегінің қуат балансы деп аталады:



Егер көздің ЭҚК бағыты ток бағытымен сәйкес келсе, онда ол генераторлық режимде жұмыс істейді, яғни. тізбекке электр энергиясын береді.

2. 
   Айнымалы токты анықтау, алу және кескіндеу. Айнымалы токтың параметрлері
   

Айнымалы ток, кең мағынасында — бағыты мен шамасы периодты түрде өзгеріп отыратын электр тогы. Ал техникада айнымалы ток деп ток күші мен кернеудің период ішіндегі орташа мәні нөлге тең болатын периодты ток түсініледі. Айнымалы ток байланыс құрылғыларында (радио, теледидар, телефон т.б.) кеңінен қолданылады.

Айнымалы токтың параметрлері

Период – тербеліс жасайтын жүйенің барлық аралық күйлерден өтіп, қайтадан бастапқы күйіне қайтып келетін уақыты.

Айнымалы токтың Т периоды – ток немесе кернеу бір толық өзгерістер циклін жасайтын уақыт кезеңі.

Генератор айнымалы ток көзі болғандықтан, период оның роторының айналу жылдамдығына байланысты, ал генератордың катушкасының немесе роторының айналу жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, генерацияланатын айнымалы ЭҚК периоды соғұрлым қысқа болады және сәйкесінше , жүктің айнымалы тогы.

---

Смотрите также файлы

• Основы Java. Введение.docx

• 1. Социальнобиологические основы физической культуры.docx

• "Шабыт" лтаспаптар ансамблі.docx

• Дипломный проектработа тема работы.pdf

• Инфекционные болезни.docx