Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


Цепь переменного тока с параллельным соединением ветвей.




Рассмотрим электрическую цепь с двумя параллельными

ветвями (рис. 2.11). Полученные выводы распространим на цепь с любым количеством ветвей. К цепи, содержащей две параллельные ветви, включающие активные, индуктивные и емкостные элементы (R1, L1, C1 и R2, L2, C2 cоответственно), подводится переменное напряжение U частоты f.

 

Прямая задача: Заданы все Обратная задача: Заданы свойства

входящие в цепь элементы. цепи. Найти неизвестные элементы

Найти все токи и разности цепи (эта задача решена в лабора-

фаз. торной работе Ц-5)

Решим прямую задачу, то есть найдем токи I1, I2 и общий ток I .

 
 

 

Рис. 2.11.Электрическая цепь с двумя параллельными

ветвями

 

Из второго закона Кирхгофа следует, что напряжения на параллельных участках цепи одинаковы :

U1 = U2 = U (2.25)

На основании закона Ома найдем токи I1 и I2 :

 

; (2.26)

 

Найдем также разности фаз тока и напряжения для каждой ветви:

 

(2.27)

На основании первого закона Кирхгофа применительно к узлу А можно записать:

= + (2.28)

Таким образом, для определения тока I необходимо векторно сложить токи I1 и I2. В качестве опорного вектора удобно выбрать вектор напряжения .

Предположим, что при расчете разностей фаз тока и напряжения в ветвях цепи оказалось, что φ1>0, а φ2 <0. Строим вектор под углом φ1 к вектору , и вектор под углом φ2 к вектору . Графически складываем эти векторы (см. рис.2.12). Величина тока определяется длиной полученного вектора с учетом выбранного масштаба. Разность фаз неразветвленного участка цепи определяется углом между векторами и

 
 

 

Рис. 2.12

3. Трехфазные трансформаторы. Зависимость КПД и коэффициента мощности от тока нагрузки (внешняя характеристика трансформатора), как это используется в системах управления.


При колебаниях нагрузки трансформатора его вторичное на­пряжение меняется. В этом можно убедиться, воспользовав­шись упрощенной схемой замещения трансформатора , из которой следует, что .

Изменение вторичного напряжения трансформатора при уве­личении нагрузки от х.х. до номинальной является важнейшей характеристикой трансформатора и определяется выражением

(8.1)

Для определения воспользуемся упрощенной векторной диаграммой транс­форматора, сделав на ней следующее допол­нительное построение (рис. 8.1). Из точ­ки А опустим перпендикуляр на продолже­ние вектора — , получим точку D. С не­которым допущением будем считать, что отрезок представляет собой разность

, где , тогда

(8.2)


Рис. 8.1. К выводу формулы


Изменение вторичного напряжения (8.1) с учетом (8.2) примет вид

(8.3)


Обозначим (Uк.а/U1ном)100 =uк.а; (Uк.р/U1ном) 100 = uк.р., тог­да выражение изменения вторичного напряжения трансформа­тора при увеличении нагрузки примет вид

(8.4)

Выражение (8.4) дает возможность определить изменение вторичного напряжения лишь при номинальной нагрузке транс­форматора. При необходимости расчета изменения вторичного напряжения для любой нагрузки в выражение (8.4) следует ввести коэффициент нагрузки, представляющий собой относи­тельное значение тока нагрузки β=I2/ I2ном:

(8.5)

Из выражения (8.5) следует, что изменение вторичного на­пряжения зависит не только от величины нагрузки транс­форматора (β), но и от характера этой нагрузки (φ2).

На рис. 8.2, а представлен график зависимости ΔU=f(β) при соsφ2=соnst, а на рис. 8.2, б — график ΔU=f(соsφ2) при β=соnst. На этих графиках отрицательные значения ΔU при работе трансформатора с емкостной нагрузкой соответствуют повышению напряжения при переходе от режима х.х. к нагрузке. Имея в виду, что uка = uк соsφк, uка = uк sinφк , получим еще одно выражение для расчета изменения вторичного напряжения при любой нагрузке:

(8.6)

Из (8.6) следует, что наибольшее значение изменения напряжения ΔU=uк имеет место при равенстве углов фазового сдвига φ2 = φк, когда соs(φ2—φк) = 1.

Рис.8.2. Зависимость ΔU от величины нагрузки (а) и коэффициента мощности нагрузки (б) трехфазного трансформатора (100 кВ-А, 6,3/0,22 кВ, uк=5,4%,соsφк=0,4)
Зависимость вторичного напряжения U2 трансформатора от нагрузки I2 называют внешней характеристикой. Напомним, что в силовых трансформаторах за номинальное вторичное напряжение принимают напряжение на зажимах вторичной обмотки в режиме х. х. при номинальном первичном напряжении .



Вид внешней характеристики (рис. 8.3) зависит от характера нагрузки трансформатора (соsφ2). Внешнюю характеристику трансформатора можно построить по (8.6) путем расчета ΔU для разных значений β и соsφ2.

Рис. 8.3. Внешние характеристики трансформатора

Пример . Для трансформатора, данные которого приведены в примерах, определить изменение вторичного напряжения при номинальной нагрузке (β=1) с коэффициентом мощности соsφ2= 0,8 для на­грузок двух характеров: активно-индуктивной и активно-емкостной.

Решение. Из примера 1.4 имеем: uК75 = = 5,4 %; соsφк75 = 0,40; sinφк75=0,92. По (8.6) при соsφ2 = 0,8 и sinφ2 = 0,6 получим:

для активно-индуктивной нагрузки ΔU= 5,4(0,4· 0,8 + 0,92 · 0,6) = 4,65 %;

для активно-емкостной нагрузки

ΔU = 5,4[0,4· 0,8 + 0,92· (-0,6)] = -1,2 %.





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

  1. A. Оценка будущей стоимости денежного потока с позиции текущего момента времени
  2. F. Оценка будущей стоимости денежного потока с позиции текущего момента времени
  3. G. Доходный метод оценки, определяющий сумму дисконтированного денежного потока
  4. H) доходный метод оценки, определяющий сумму дисконтированного денежного потока
  5. А.20 К сильноточным относятся аппараты , у которых сила тока
  6. Анализ и оценка инвестиций в реальные активы на основе дисконтированного потока денежных средств. Чистая приведенная стоимость (NPV) проекта.
  7. Анализ электрических цепей постоянного тока методом контурных токов.
  8. Баланс мощностей в цепях переменного тока
  9. Баланс мощности в цепях пост тока
  10. Баллистокардиография и динамокардиография
  11. Борьба Руси с нашествием с Востока
  12. В продвинутых фотокамерах существуют 3 основных вида настройки автоматического замера экспозиции: матричный, центрально - взвешенный и точечный. Начнём с самого маленького:)




Последнее изменение этой страницы: 2016-05-30; Просмотров: 617; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2021 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.011 с.) Главная | Обратная связь