Лекция 10 19.11.091 Основы теории электрических цепей Лектор профессор ЭЛТИ Юрий Петрович Усов. - презентация

1

2 Лекция Основы теории электрических цепей Лектор профессор ЭЛТИ Юрий Петрович Усов

3 Лекция ОТЭЦ В осеннем/весеннем семестрах: Лекции- 34/18 час. Лаборатория- 18/18 час. Практические занятия- 18/18 час. Компьютер. практика- 18/18 час. Экзамен- зима/весна

4 Лекция Трехфазные цепи

5 Лекция 10 Несимметричный режим трехфазных цепей

6 Лекция Несимметричный режим обусловлен различной нагрузкой фаз или несимметричной системой напряжений трехфазного источника, причем в этом режиме напряжения и токи фаз не образуют симметричные системы

7 Лекция Несимметричный режим при статической нагрузке фаз рассчитывается известными методами в комплексной форме, причем в этом режиме ток и напряжение в нулевом проводе могут быть не равны нулю

8 Лекция Соединение несимметричной нагрузки звездой при заданных фазных ЭДС

9 Лекция

10 Лекция Дано:

11 Лекция Определить:

12 Лекция По методу узловых потенциалов

13 Лекция Где проводимости:

14 Лекция Напряжение смещения нейтралей

15 Лекция По 2 закону Кирхгофа:

16 Лекция По закону Ома:

17 Лекция По первому закону Кирхгофа: IN=IA+IB+ICIN=IA+IB+IC

18 Лекция 10 Векторная диаграмма

19 Лекция

20 Лекция а) если, то Тогда и

21 Лекция Таким образом нулевой провод выравнивает величины фазных напряжений нагрузки, что используется в бытовых электрических сетях

22 Лекция то и б) если,

23 Лекция При изменении модуля сопротивления одной из фаз, например:

24 Лекция Концы векторов и на комплексной плоскости опишут годограф – это прямая или дуга окружности

25 Лекция

26 Лекция Соединение несимметричной нагрузки звездой без нулевого провода при заданных линейных напряжениях

27 Лекция Дано:

28 Лекция

29 Лекция Определить: а) б)

30 Лекция По методу контурных токов:

31 Лекция Тогда

32 Лекция 10 Векторная диаграмма

33 Лекция

34 Лекция Примечание: Если то - емкостной фазоуказатель

35 Лекция Соединение несимметричной нагрузки треугольником

36 Лекция

37 Лекция Дано:

38 Лекция Определить: а) фазные токи б) линейные токи

39 Лекция По закону Ома:

40 Лекция По первому закону Кирхгофа:

41 Лекция 10 Векторная диаграмма

42 Лекция

43 Лекция Несимметричный режим сложной трехфазной цепи

44 Лекция

45 Лекция Дано:

46 Лекция По методу узловых потенциалов:

47 Лекция По обобщенному закону Ома:

48 Лекция

49 Лекция

50 Лекция По 1 закону Кирхгофа:

51 Лекция

52 Лекция Проверка:

53 Лекция По закону Ома:

54 Лекция Причем

55 Лекция Баланс мощностей

56 Лекция а) комплекс полной вырабатываемой мощности

57 Лекция б) активная потребляемая мощность 0

58 Лекция в) реактивная потребляемая мощность

59 Лекция Относительные погрешности

60 Лекция 10 Векторная диаграмма

61 Лекция

62 Лекция Измерение мощности в трехфазных цепях

63 Лекция Измерение мощности осуществляется ваттметрами, которые имеют две обмотки: токовую обмотку с малым сопротивлением и обмотку напряжения с большим сопротивлением

64 Лекция При этом ваттметр имеет четыре клеммы W

65 Лекция где Показание ваттметра:

66 Лекция Измерение суммарной активной мощности трехфазной цепи с нулевым проводом

67 Лекция W1W1 W2W2 W3W3

68 Лекция

69 Лекция Измерение суммарной активной мощности трехфазной цепи без нулевого провода

70 Лекция Измерение мощности осуществляется двумя ваттметрами, причем одна из трех возможных схем следующая

71 Лекция W1W1 W2W2

72 Лекция

73 Лекция Измерение суммарной реактивной мощности трехфазной цепи без нулевого провода в симметричном режиме

74 Лекция W

75 Лекция

76 Лекция

77 Лекция Круговое вращающееся магнитное поле

78 Лекция Круговое вращающееся магнитное поле может быть создано при помощи трехфазного тока, что является одним из его важнейших технических достоинств

79 Лекция Присоединим к трехфазной цепи три одинаковые неподвижные катушки, оси которых сдвинуты в пространстве по отношению к друг другу на 120 градусов

80 Лекция При симметричной системе фазных токов i A, i B, i C эти катушки будут создавать индукции магнитного поля B A, B B, B C

81 Лекция у х А А Х В B С Z С Y

82 Лекция Фазные токи:

83 Лекция Фазные индукции магнитного поля:

84 Лекция Проекции суммарного вектора магнитной индукции

85 Лекция Проекция на ось Х:

86 Лекция Проекция на ось Y:

87 Лекция Величина суммарной индукции не зависит от времени

88 Лекция Но и зависят от времени, поэтому вращается

89 Лекция у х

90 Лекция у х

91 Лекция Если в это вращающееся магнитное поле поместить металлический цилиндр (ротор), то за счет взаимодействия наводимых в нем вихревых токов с магнитным полем цилиндр начнет вращаться – асинхронный двигатель

92 Лекция Метод симметричных составляющих

93 Лекция Метод симметричных составляющих используется для расчета несимметричного (аварийного) режима динамических трехфазных цепей, содержащих двигатели и генераторы, линии и трансформаторы

94 Лекция В динамических трехфазных цепях имеется индуктивная связь между фазами, которую удобно учесть, используя метод симметричных составляющих

95 Лекция Этот метод основан на разложении трехфазной несимметричной системы A,B,C на симметричные составляющие прямой (A 1,B 1,C 1 ), обратной (A 2,B 2,C 2 ), и нулевой (A 0,B 0,C 0 ) последовательности

96 Лекция

97 Лекция j+j +1

98 Лекция Составляющие прямой последовательности

99 Лекция j+j +1

100 Лекция Составляющие обратной последовательности

101 Лекция j+j +1

102 Лекция Составляющие нулевой последовательности

103 Лекция j+j +1

104 Лекция Расчет составляющих фазы А:

105 Лекция Составляющие токов прямой последовательности создают магнитное поле, вращающееся по направлению вращения роторов двигателей и генераторов

106 Лекция Составляющие токов обратной последовательности создают магнитное поле, вращающееся навстречу вращению роторов двигателей и генераторов

107 Лекция Составляющие токов нулевой последовательности создают неподвижное пульсирующее магнитное поле

108 Лекция Таким образом условия протекания составляющих токов разные, следовательно, и сопротивления этим составляющим разные: у двигателей и генераторов у линий и трансформаторов

109 Лекция При этом в симметричной трехфазной цепи имеет место независимость действия симметричных составляющих токов и напряжений

110 Лекция

111 Лекция Фазные токи:

112 Лекция Составляющие фазных напряжений:

113 Лекция Фазные напряжения:

114 Лекция Это означает, что расчет симметричной трехфазной цепи можно вести на одну фазу для каждой последовательности отдельно

115 Лекция Особенности существования составляющих напряжений и токов нулевой последовательности

116 Лекция Линейные напряжения

117 Лекция

118 Лекция j+j +1

119 Лекция

120 Лекция Линейные напряжения не содержат составляющих нулевой последовательности

121 Лекция Фазные токи треугольника

122 Лекция

123 Лекция Так как То

124 Лекция Фазные токи нагрузки, соединенной в треугольник, не содержат составляющих нулевой последовательности

125 Лекция Ток нулевого провода

126 Лекция

127 Лекция Так как То

128 Лекция Линейные токи звезды и пропорциональные им фазные напряжения содержат составляющие нулевой последовательности при наличии нулевого провода или связи сземлей, причем в нулевом проводе протекают только составляющие токов нулевой последовательности

129 Лекция

130 Лекция

131 Лекция

132 Лекция

133 Лекция

134 Лекция

135 Лекция

136 Лекция

137 Лекция

138 Лекция

139 Лекция