Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Електротехніка - файл 1.docx


Електротехніка
скачать (127.2 kb.)

Доступные файлы (1):

1.docx128kb.23.11.2011 00:57скачать

содержание
Загрузка...

1.docx

Реклама MarketGid:
Загрузка...



Зміст


  1. Закони Кірхгофа для електричного кола постійного струму………………………………………………………………………………………2




  1. Робота трансформатора під навантаженням. Область застосування……………………………………………………………………………..4




  1. Задача………………………………………………………………………………………..6


  1. Закони Кірхгофа для електричного кола постійного струму

Закони Кірхгофа, нарівні з законами Ома та Джоуля-Ленца є основними законами електричного кола. Режим роботи електричного кола довільної конфігурації повністю визначається першим та другим законами Кірхгофа.

Перший закон Кірхгофа встановлює зв'язок між струмами n віток, що сходяться у вузлі кола, дорівнює нулеві:
k=1nIk=0 (1.1)


Це рівняння з однаковими знаками повинні входити струми, однаково орієнтовані відносно вузла (рис.1,а).
I1-I2+I3+I4-I5=0
Якщо до певного вузла приєднане джерело струму, то струм цього джерела повинен теж бути врахований у рівнянні (1.1) за таким самим правилом знаків, як і струми віток.
Часто вживається інше формулювання цього закону: сума струмів, що підходять до вузла в електричному колі, дорівнює сумі струмів, що відходять від цього вузла. Для нашого прикладу:
I1+I3+I4=I2+I5
Перший закон Кірхгофа є наслідком того очевидного факту, що у вузлі електричного кола заряд накопичуватися не може.
Другий закон Кірхгофа встановлює зв'язок між напругами віток, що створюють замкнутий контур. Він формулюється так: у замкнутому контурі алгебрична сума напруг дорівнює нулеві:
k=1nUk=0 (1.2)

З додатним знаком в цю суму входять напруги, додатні напрями яких співпадають з напрямком обходу контура.



Часто використовується інше формулювання другого закону Кіргхофа: алгебрична сума ЕРС у замкненому контурі дорівнює алгебричній сумі спадів напруг на всіх його елементах. У цьому випадку спади напруг, які спрямовані по струмах, записують зі знаком «+», якщо їх напрям збігається з обходом контуру, і зі знаком «-«, коли ці напрями протилежні. Це ж саме правило знаків стосується і ЕРС. Для схеми, зображеної на рис. 1,б можна записати, довільно вибравши напрям обходу контура (наприклад, за годинниковою стрілкою):

I1R1-E1-I3R3-E3+I4R4+E2+I2R2=0

Або

I1R1-I3R3+I4R4+I2R2=E1+E3-E2


Рис.1

  1. 

  2. Робота трансформатора під навантаженням. Область застосування

При холостому ході напруга на виводах вторинної обмотки трансформатора дорівнює Ū20. Після підминання до вторинної обмотки опору навантаження Zнв напруга на вторинній обмотці U2, дещо зменшується внаслідок появи падіння напруги на опорах обмоток трансформатора. Різницю цих напруг ∆U = Ū20 -U2 називають зміною напруги трансформатора.

^ Якщо струми в обмотках навантаженого трансформатора близькі до номінального зна

чення, струмом I10 у вітці намагнічування кола заступної схеми (рис. 8.4) можна знехтувати. Тоді за другим законом Кірхгофа

U1-(-U`2)-∆U`=U1-(-U`2)-ZkI1=0

Звідси різниця між комплексними значеннями напруг трансформатораU1 та -U2` дорівнює

U`=(Rk+jXk)I1=U1-(-U`2) (1)

Векторна діаграма трансформатора, що відповідає рівнянню (1), показана на рис 2.

Вектор напруги -U`2 відкладемо в додатному напрямку осі уявних. Опір Z'нв звичайно активно-індуктивний, тому струм І1 у ньому відстає від напруги -U`2 на деякий кут φ2,. З кінця вектора -U`2 проведено паралельно струму I1 вектор падіння напруги в опорі RК трансформатора, а вектор падіння напруги jХКIІ в індуктивних опорах розсіювання обмоток трансформатора випереджає струм I1, на кут 90°. Сума напруг RkI1 + jХКI1, визначає вектор зміни напруги ∆U' = ZkI1, а вектор U1, згідно з (1) дорівнює U1 = ∆U' + (-U`2).На векторній діаграмі (рис 2) спади напруг RкI1 та jХкI1, показані значно більшими від їх можливих реальних значень для забезпечення наочності рисун

ка. Реально ж кут між векторами напруг U1, та -U`2 близький до нуля і різницю між ними можна визначити довжиною відрізку ас (рис 2), який наближено дорівнює Ū1`2 ≈∆U`= тc • ас, де тc — масштабний коефіцієнт.

^ Рис.2

Своєю чергою відрізок ас, як це видно з рис 2, можна представити як суму відрізків аb та bс:



ти ас = ти аb + тиbс = RкІ1 соsφ2 + ХкІ1sinφ2. Отже зміну напруги трансформатора, зведену до кола первинної обмотки, можна виразити через опори його заступної схеми та кут навантаження (φ2= arctgXнВ/Rнв):

^ U' = I1(Rkcosφ2+Xksinφ2) (2)

Реальна зміна напруги вторинної обмотки трансформатора

U= U20-U2=∆U`/K (3)

Позначивши співвідношення Iн / I = β, запишемо ріняння (1) у вигляді:

^ U' = β(IRkcosφ2+IXksinφ2) (4)

Спад напруги IRk є активною складовою напруги КЗ трансформатора Ū1ka ,а спад напруги ХкI — є реактивною складовою напруги КЗ трансформатора Ū1kp. З врахуванням цього зміна напруги трансформатора, зведена до напруги кола первинної обмотки, через параметри досліду КЗ та кут φ2, заданий опором навантаження, дорівнює

Ū`=β(Ū1kacosφ21kpsinφ2) (5)

На практиці зручно визначати зміну напруги трансформатора не у вольтах, а у відсотках або у відносних одиницях (в.о.) від номінальної напруги. Приймемо за базові одиниці Ū16, I16=I,Z16/I . Тоді у відносних одиницях

Ū1н *16=1 в.о., I1н*=I/I16=1 в.о., Z1н*=Z/Z16=1 в.о
Поділимо ліву й праву частини рівняння (8.13) на Ū і отримаємо у відносних одиницях

Ū*=β(Ū1ка*cosφ21kp*sinφ2) (6)

З (6) видно, що зниження напруги трансформатора залежить не тільки від коефіцієнта β завантаженос

ті трансформатора струмом, а й від кута φ2 заданого навантаженням. Найбіль

ше зменшення вторинної напруги трансформатора має місце при рівнос

ті кутів φк та φ2 де φк = агсtg Хк/Zк. У цьому випадку вектор напруги ZkIk збігається по напрямку з вектором напру

ги -U`2 на векторній діаграмі (рис2) і зміна напруги ∆Ū має найбільше значення. Залежності напруги на виході трансформатора від струму навантажен

ня або від коефіцієнта завантаженості струмом β при сталому значенні коефіцієнта потужності навантаження соs2 та номі

нальній напрузі живлення Ū1 = Ū називають зовнішньою характеристикою транс

форматора (рис. 3). При β= 1, соsφ2 = 0,8 і значеннях = 0.055- 0.1 зміна напруги ∆Ū*= 0.05 - 0.095 в.о. При ємнісному навантаженні кут φ2 < 0, тому значення ∆Ū* у(5) може стати від'ємним і збільшення струму навантаження призводить до підвищення напруги на виводах вторинної обмотки трансформатора.

^ Рис. 3

  1. Задача


Знайти потужність навантаження, якщо Uн=35В, I=8A

Дано:Uн=35В,I=8А

Р-?
Рішення
Для постійного струму згідно з законом Джоуля-Ленца потужність визначають співвідношення:
^ P=UI
Отже потужність навантаження рівне:
Р=35×8=280 Вт



Міністерство освіти та науки України

Житомирський державний технологічний університет

Кафедра АіТК

Група ЗРР-08-1
Контрольна робота

З предмету “Основи електрифікації”

Виконав Стасюк Т.В.

Перевірив Коробійчук І.В.

2010


Скачать файл (127.2 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации