Файл: Трехфазные и многофазные цепи и системы, основные понятия и определения.docx

Скачать файл (0,70Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 18

Скачиваний: 1

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

20 вопрос:

Трехфазные и многофазные цепи и системы, основные понятия и определения.

Трехфазная цепь 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.

Каждую из частей многофазной системы, характеризующуюся одинаковым током, принято называть фазой. Таким образом, понятие "фаза" имеет в электротехнике два значения: первое – аргумент синусоидально изменяющейся величины, второе – часть многофазной системы электрических цепей. 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 по сравнению как с однофазными, так и с другими многофазными цепями:

экономичность производства и передачи энергии по сравнению с однофазными цепями;
возможность сравнительно простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для трехфазного асинхронного двигателя;
возможность получения в одной установке двух эксплуатационных напряжений – фазного и линейного.

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).

21 вопрос:

Цепи периодического несинусоидального тока. Несинусоидальные ЭДС и токи.

Разложение несинусоидальных периодических функций в ряд Фурье.

Определение периодических несинусоидальных токов и напряжений.

Периодическими несинусоидальными токами и напряжениями называют токи и напряжения, изменяющиеся во времени по периодическому несинусоидальному закону.

Они возникают при четырех различных режимах работы электрических цепей (и при сочетаниях этих режимов):

1) когда источник ЭДС (источник тока) дает несинусоидальную ЭДС (несинусоидальный ток), а все элементы цепи — резистивные, индуктивные и емкостные — линейны, т. е. от тока не зависят;

2) если источник ЭДС (источник тока) дает синусоидальную ЭДС (синусоидальный ток), но один или несколько элементов цепи нелинейны;

3) когда источник ЭДС (источник тока) дает несинусоидальную ЭДС (несинусоидальный ток), а в состав электрической цепи входят один или несколько нелинейных элементов;

4) если источник ЭДС (тока) дает постоянную или синусоидальную ЭДС (ток), а один или несколько элементов цепи периодически изменяются во времени.

Изображение несинусоидальных токов и напряжений с помощью рядов Фурье

Определение: Любая периодическая функция, может быть разложена в ряд Фурье, т.е. представлена в виде бесконечного ряда гармонических составляющих:

где – постоянная составляющая (нулевая гармоника);

– амплитуда косинусной составляющей k–ой гармоники;

– амплитуда синусной составляющей k–ой гармоники;

Пример разложения несинусоидальной кривой напряжения в ряд Фурье

Функция напряжения задана графически:

Действующее значение несинусоидального тока

22 вопрос:

Действующие значение периодических несинусоидальных ЭДС , напряжений, токов.

23 вопрос:

Расчет цепей с несинусоидальными периодическими ЭДС и токами.

Расчет линейной электрической цепи с несинусоидальными ЭДС выполняется на основе принципа наложения.

Согласно этому принципу ток (напряжение) на любом участке цепи определяется как алгебраическая сумма токов (напряжений) отдельных гармоник на этом участке.

Индуктивные и емкостные сопротивления цепи определяются циклической частотой.

где

- номер гармоники;

Последовательность расчета

1) Представляем несинусоидальный источник энергии в виде ряда Фурье;

2) Выполняем расчет от действия нулевой гармоники (постоянной составляющей), полагая, что емкость для цепи является разрывом , индуктивность закороткой

3) Выполняем расчет от действия первой гармоники;

4) Выполняем расчет от действия гармоники более высокого порядка, предварительно производя пересчет:

5) Применяя метод наложения, определяем мгновенные или действующие значения величин.

24 вопрос :

Переходные процессы в линейных цепях. Общие понятия и определения. Правила коммутации.

Природа переходных процессов

Переходные процессы возникают при включении или отключении источников питания, элементов цепи, при коротких замыканиях и обрывах проводов, а также при различных импульсных воздействиях на цепь

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРЕХОДНОГО ПРОЦЕССА

Переходным процессом в электрической цепи называется процесс перехода цепи из одного установившегося состояния или режима в другое установившееся состояние (режим) отличающееся от предыдущего, например амплитудой или начальной фазой.

При анализе и расчете переходных процессов будем считать что переходные процессы возникают при включении или отключении элементов цепи посредством ключей.
Процесс замыкания или размыкания ключа будем называть коммутацией соответствующей моменту времени t= 0

Ключ замыкается:

Ключ размыкается:

Цепь характеризуется моментами времени которые определяют состояние цепи:

- перед коммутацией

- в момент коммутации

- в первый момент после коммутации

- установившийся режим после коммутации

25 вопрос :

Начальные условия. Зависимые и независимые начальные условия. Нулевые и ненулевые начальные условия. Примеры.

Начальные условия (Н.У.)

Под начальными условиями понимаются значения токов и напряжений в момент коммутации, т.е. при t= 0.

1. К независимым начальным условиям относятся величины, которые не изменяют своих значений в момент коммутации, при t= (0+).

2. К зависимым начальным условиям относятся все остальные условия: токи напряжения их производные, которые изменяют свои значения в момент коммутации, при t= (0+).

26 вопрос :

Классический метод расчета переходных процессов. Характеристическое уравнение цепи.

27 вопрос :

Переходные процессы в цепях первого порядка. Включение цепи r, L на постоянное напряжение. Короткое замыкание r, L цепи.