Шпаргалка по "Электротехника"

Таким образом, в  последовательной феррорезонансной цепи может возникнуть явление резкого  изменения тока при небольшом  изменении напряжения на входе цепи, а так же при изменении значения емкости или параметров катушки  со стальным сердечником. Феррорезонанс токов возникает в схеме, образованной двумя параллельными реактивными сопротивлениями ХL – индуктивным сопротивлением высоковольтной обмотки ТН(НТМИ) и Х с –емкостным сопротивлением ЛЭП.

18)законы коммутации

Первый закон коммутации

Ток через индуктивный элемент L непосредственно до коммутации   равен току во время коммутации и току через этот же индуктивный элемент непосредственно после коммутации  , так как ток в катушке мгновенно измениться не может:

Второй закон коммутации

Напряжение на конденсаторе С непосредственно до коммутации   равно напряжению во время коммутации и напряжению на конденсаторе непосредственно после коммутации , так как невозможен скачок напряжения на конденсаторе:

1.  — время непосредственно до коммутации
2.  — непосредственно во время коммутации
3.  — время непосредственно после коммутации

 

20)переходные процессы в цепях переменного тока с индуктивностью и емкостью

Рассмотрим переходные процессы в цепи, содержащей последовательно  соединенные резистор R и индуктивность L . Уравнение Кирхгофа для такой цепи

,

где u = u(t) - напряжение на входе цепи. Найдем решение этого уравнения для свободной составляющей тока, т.е. при u = 0, в виде i_с = Ie^pt . Для этого подставим выражение для тока в исходное уравнение и найдем значение p

.

Выражение Lp + R=0 представляет собой характеристическое уравнение, которое могло быть получено без подстановки общего выражения для свободной составляющей формальной заменой в однородном дифференциальном уравнении производных тока на p^k, где k - порядок производной.

Таким образом, общее решение  для тока при переходном процессе в R-L цепи можно представить в виде

(1)

где t = 1/|p| = L/R - постоянная времени переходного процесса; I - постоянная интегрирования, определяемая по начальным значениям; i - установившийся ток в цепи, определяемый по параметрам R и L и напряжению на входе u.

Длительность переходного  процесса в цепи, определяемая значением t , возрастает с увеличением L и уменьшением R.

 

21)зарядка,разрядка и саморазрядка конденсатора

пластины диэлектрического конденсатора заряжаются не разноимённой электрической  полярностью, а разноимённой магнитной  полярностью. При этом функции плюса  принадлежат южному магнитному полюсу электрона, а функции минуса –  северному. Эти полюса и формируют  магнитную полярность.  главное требование к схеме по зарядке диэлектрического конденсатора– ориентация её с юга (S) на север (N). Чтобы обеспечить полную изоляцию конденсатора от сети после его зарядки, желательно использовать электрическую вилку, включаемую в розетку сети с напряжением 220 V. Стрелка компаса, положенного на провод, отклоняясь вправо в момент включения вилки, показывает направление движения электроно. электроны, прошедшие диод, приходят к нижней пластине конденсатора, сориентированными векторами спинов  и магнитных моментов  к её внутренней поверхности. В результате на этой поверхности формируется северный магнитный потенциал (N). ориентацию электронов на пластинах диэлектрического конденсатора обеспечивает проницаемость их магнитных полей через диэлектрик. Потенциал на пластинах конденсатора один – отрицательный и две магнитных полярности: северного и южного магнитных полюсов. Процесс разрядки диэлектрического конденсатора на сопротивление – следующее экспериментальное доказательство соответствия реальности выявленной модели электрона и ошибочности сложившихся представлений о том, что на пластинах диэлектрического конденсатора формируются разноимённые электрические заряды. в момент включения процесса разрядки конденсатора, магнитная полярность на пластинах конденсатора изменяется на противоположную и электроны, развернувшись, начинают двигаться к сопротивлению. Электроны, идущие от верхней пластины конденсатора, ориентируются южными магнитными полюсами в сторону движения, а от нижней – северными. С течением времени конденсатор теряет энергию за счёт саморазряда.

26)назначение нулевого провода в четырехпроводной линии

При симметричной нагрузке в трёхфазной системе питание  потребителя линейным напряжением возможно даже при отсутствии нейтрального провода. Однако, при питании нагрузки фазным напряжением, когда нагрузка на фазы не является строго симметричной, наличие нейтрального провода обязательно. При его обрыве или значительном увеличении сопротивления (плохом контакте) происходит так называемый «перекос фаз», в результате которого подключенная нагрузка, рассчитанная на фазное напряжение, может оказаться под произвольным напряжением в диапазоне от нуля до линейного (конкретное значение зависит от распределения нагрузки по фазам в момент обрыва нулевого провода). Это зачастую является причиной выхода из строя бытовой электроники в квартирных домах, который может приводить к пожарам. Пониженное напряжение также может послужить причиной выхода из строя техники. Нулевой защитный РЕ-проводник соединяет заземляемые части электрооборудования с глухозаземлённой нейтралью источника питания. Ток в нём должен появляться только в аварийном режиме. Защитные заземляющие РЕ- проводники соединяют корпуса оборудования с заземлителями. В каждой электроустановке должна быть выполнена Главная система уравнения потенциалов, включающая в себя защитный проводник (РЕ или PEN) питающей линии, заземляющий проводник, металлические трубы коммуникаций здания, металлический каркас здания, систему молниезащиты.

27)выбор схем соединения осветительной  и силовой нагрузки при включении  их в трехфазную сеть

Трехфазную нагрузку, как и обмотки генератора, можно  включать в звезду и треугольник. Так, трехфазные электрические двигатели рассчитаны на соединение обмоток в зависимости от напряжения сети звездой или треугольником. Если в сети нет нейтрального провода и, таким образом, потребитель имеет в своем распоряжении три линейных напряжения, можно искусственно создать фазные напряжения. Для этой цели три одинаковых сопротивления (нагрузки) включают в сеть по схеме «звезда». Каждая из этих нагрузок окажется включенной на фазное напряжение:Uф = Uл/√3. Соединение обмоток генератора по схеме «треугольник» применяют главным образом на передвижных электростанциях небольшой мощности с ограниченной по протяженности сетью (например, для питания электростригальных агрегатов и др.).

 

28)управляемый дроссель. Магнитный  усилитель

Управляемый дроссель – катушка  индуктивности с магнитопроводом. Характеризуется переменным индуктивным сопротивлением, обусловленным подмагничиванием ферромагнитного сердечника постоянным током. Ток в рабочей обмотке дросселя можно изменять по величине путем изменения магнитной проницаемости магнитопровода, подвергая его одновременному воздействию переменной и постоянной м.д.с.При изменении значения постоянного тока обмотки управления изменяется магнитное сопротивление сердечника дросселя, а следовательно, значение индуктивности рабочей обмотки и ток в ней. ,  ,где S – сечение магнитопровода; wp – число витков рабочей обмотки; l – средняя длина магнитной линии магнитопровода.При подмагничивании магнитопровода дросселя постоянным током вследствие изменения его магнитного состояния уменьшается индуктивность рабочей обмотки и возрастает ток дросселя.Вследствие того, что индуктивность рабочей обмотки дросселя зависит только от абсолютного значения подмагничивающего тока и не зависит от его полярности. Характеристика управления дросселя Iр (Iупр) оказывается симметричной относительно оси ординат. Магнитный усилитель — это электромагнитное устройство, основанное на использовании свойств ферромагнитных материалов и предназначенное для усиления или преобразования электрических сигналов. Основное назначение — управление силовым электроприводом (распространены в строительной технике), также применялись в бытовых стабилизаторах переменного тока, бесконтактных реле, для модуляции сигналов,для удвоения частоты, в регуляторах освещения киноконцертных залов, в двоичной ЭВМ ЛЭМ-1 Л. И. Гутенмахера и в троичных ЭВМ«Сетунь» и «Сетунь-70» Н. П. Брусенцова а также в цепях управления тепловоза. Применяется в системах автоматического регулирования, управления и контроля. магнитные усилители используются в системах, измеряющих постоянные токи от тензодатчиков. Гибридные схемы, сочетающие в себе миниатюрный магнитный усилитель с полупроводниковым, легко решают проблему дрейфа нуля и обладают высокой точностью.

Магнитный усилитель позволяет  бесконтактно измерять постоянные токи в линиях электропередач.

29)преобразование схем трехфазных  цепей

Преобразование трехфазного тока можно осуществлять с помощью  группы из трех однофазных трансформаторов  или посредством одного трехстержневого трехфазного трансформатора. Обычно используют трехстержневые трансформаторы. Только при очень больших мощностях (более 10 MB • А в фазе) в ряде случаев применяют группы из трех однофазных трансформаторов. Для объяснения принципа действия трехстержневого трехфазного трансформатора представим его в виде трех однофазных трансформаторов (рис. 2.41, а), у которых катушки размещены на стержнях 1, 2 и3, а ярма 4, 5 и 6 конструктивно объединены в одно общее ярмо. Через это ярмо проходит суммарный поток Ф́_рез = Ф́_А + Ф́_В + Ф́_С. Однако если на первичные обмотки этих трансформаторов подать систему симметричных трехфазных напряжений (рис. 2.41, б), то сумма Ф́_А, Ф́_В и Ф́_С в любой момент времени будет равна нулю. Следовательно, трехфазный трансформатор можно выполнить без объединенного ярма для замыкания потоков отдельных фаз. Полученный таким образом симметричный трехстержневой трансформатор (рис. 2.41,6) можно сделать более компактным, несколько уменьшив длину магнитной цепи, по которой замыкается поток Ф_с, исключив из нее два ярма (рис. 2.41,в). Возникшая при этом небольшая магнитная несимметрия контуров, по которым проходят потоки отдельных фаз, вызывает несимметрию токов холостого хода этих фаз. Однако, как показано выше, при нагрузке ток холостого хода оказывает весьма малое влияние на токи в первичной и вторичной обмотках. В результате получаем трехстержневой трансформатор (рис. 2.41, г), в котором первичная и вторичная обмотки каждой фазы расположены на общем стержне.При симметричном питающем напряжении и равномерной нагрузке (являющейся наиболее распространенной) все фазы трехфазного трансформатора находятся практически в одинаковых условиях.

 

30)вращающееся магнитное поле трехфазной системы

Одним из важнейших преимуществ трехфазной системы является простота получения вращающегося магнитного поля, т. е. по величине постоянного магнитного поля, которое вращается внутри электрической машины вокруг ее оси. Для получения трехфазного вращающегося поля нужны три одинаковые катушки (рис. 2), оси которых образуют углы по 120°. Можно подсчитать, что в этом случае результирующее поле В_рез= 1,5 в_m, т. е. оно тоже постоянно по величине.

Это поле вращается  в плоскости осей катушек с  угловой скоростью ω, как и выше рассмотренное двухфазное поле. Сопоставим теперь условия двухфазного и трехфазного вращающихся полей. При двухфазной системе необходимы два провода, рассчитанные на линейный ток /_л, и третий провод, рассчитанный на силу тока √2 /_л. Магнитная индукция во вращающемся двухфазном поле равна В_т. При трехфазной системе необходимые три одинаковых провода рассчитаны каждый на силу тока /_л, а индукция во вращающемся поле имеет величину 1,5 В_т.