Jauda trīsfāzu maiņstrāvas ķēdēs. Maiņstrāva

Trīsfāzu sistēmas aktīvā jauda R ir fāzes aktīvo jaudu summa, un katrai no tām ir spēkā maiņstrāvas ķēžu aktīvās jaudas pamatizteiksme. Tāpēc fāzes aktīvā jauda R f =WU f es f cos un ar simetrisku slodzi aktīvā jauda trīsfāzu ierīce

P=3P F = 3U F es F cos (3.7)

Bet trīsfāzu instalācijās vairumā gadījumu ierīces aktīvā jauda ir jāizsaka nevis fāzē, bet gan lineāros daudzumos. To ir viegli izdarīt, pamatojoties uz fāzes un lineāro vērtību attiecībām, aizstājot fāzes vērtības aktīvās jaudas izteiksmē ar lineārajām. Kad to savieno zvaigzne U F = U L / 3 ; es F = es L, un savienojot ar trīsstūri U F = U L ; es F =es L / W.Pēc šo izteiksmju aizstāšanas formulā (3.7.) iegūstam tādu pašu izteiksmi trīsfāzu simetriskas iekārtas aktīvajai jaudai:

P = 3 U F es F cos = 3 U L es L cos

Lai gan šī izteiksme attiecas tikai uz simetriskas sistēmas aktīvo jaudu, vairumā gadījumu to tomēr var izmantot kā ceļvedi, jo rūpnieciskajās ierīcēs galvenā slodze reti ir nesabalansēta.

Reaktīvā jauda simetriskā sistēmā, kā arī šķietamā jauda tiek izteikta lineāros daudzumos, piemēram, aktīvā jauda:

J = 3 J F = 3 U F es F grēks = 3 U L es L grēks

S = 3 U F es F = 3 U L es L

Vienkāršākie trīsfāzu sistēmas aktīvās jaudas mērīšanas nosacījumi ir pieejami, ja uztvērēju fāzes ir savienotas zvaigznītē ar pieejamu neitrālu punktu. Šajā gadījumā, lai izmērītu vienas fāzes jaudu, vatmetra strāvas ķēde tiek savienota virknē ar vienu no uztvērēja fāzēm (3.12.a att.), un sprieguma ķēde ir savienota ar šīs fāzes spriegumu. uztvērējs, kurā ir pievienota vatmetra strāvas ķēde, t.i., vatmetra sprieguma ķēdes skavas ir savienotas ar līnijas vadu, bet otrs - uz uztvērēja neitrālu punktu. Šādos apstākļos izmērītā jauda

P NO = P F = U F es F cos

un simetriskā uztvērēja jauda

P =3 P NO =3 U F es F cos

Bieži neitrālais punkts nav pieejams vai uztvērēja fāzes ir savienotas ar trīsstūri. Pēc tam tiek veikts mērījums, izmantojot mākslīgo neitrālu punktu (12. att. b).

Rīsi. 3.12 Shēma aktīvās jaudas mērīšanai simetriskā trīsfāzu sistēmā:

a - ar pieejamu neitrālu punktu,

b - ar mākslīgu neitrālu punktu

Šādu punktu (precīzāk, mezglu) veido vatmetra sprieguma ķēde ar pretestību r Otr . n un divi papildu rezistori NO tāda pati pretestība. Izmantojot šo savienojumu, vatmetra sprieguma ķēde atrodas zem fāzes sprieguma, un fāzes strāva iet caur ierīces strāvas ķēdi. Tāpēc pat ar šo mērījumu

P = 3 P NO

Aktīvās jaudas mērīšanai četru vadu iekārtā (t.i., instalācijā ar neitrālu vadu) ar nesabalansētu slodzi izmanto trīs vatmetru metodi (3.13. att.). Šādā instalācijā katrs no vatmetriem mēra vienas fāzes aktīvo jaudu, un iekārtas aktīvo jaudu nosaka kā trīs vatmetru izmērīto jaudu summu:

Rīsi. 3.13 Shēma aktīvās jaudas mērīšanai trīsfāzu četru vadu sistēmā (trīs vatmetru metode)

Trīs vadu tīklos ar nesabalansētu slodzi jaudu mēra ar divu vatmetru metodi.

Ja trīs vadu sistēmā iekļaujat divus vatmetrus līdzstrāva(3.14. att.), tie mērīs visas iekārtas jaudu. Nav svarīgi, kādi atsevišķu ķēžu spriegumi ir apvienoti trīs vadu sistēmā. Ja pastāvīgās strāvas un sprieguma vietā mēs ņemam vērā trīsfāzu sistēmas spriegumu un strāvu momentānās vērtības, tad šādos apstākļos vatmetri parādīs vidējās momentānās jaudas vērtības, t.i., aktīvās jaudas. Bet jāpatur prātā, ka lai gan P =P 1 + P 2 , sistēmas jauda ir vienāda ar divu vatmetru rādījumu summu, taču šī summa ir algebriska, t.i., viena vatmetra rādījums var būt negatīvs - viena vatmetra bultiņa var novirzīties pretējā virzienā, aiz skalas nulles. Lai šādos apstākļos nolasītu vatmetra rādījumu, ir jāpārslēdz sprieguma ķēdes skavas. Ierīces rādījumi pēc šāda slēdža ir jāuzskata par negatīvu.

Rīsi. 3.14 Shēma aktīvās jaudas mērīšanai trīsfāzu trīs vadu sistēmā (divu vatmetru metode)

Piemērs. Trīsfāzu simetrisks strāvas patērētājs ar fāzes pretestību Za =Zb =Zc = Zf =R= 10Ohm savienots ar "zvaigzni" un iekļauts trīsfāzu tīklā ar simetrisku līnijas spriegumu Ul= 220AT(3.15. att.). Nosakiet strāvu fāzes un lineārajos vados, kā arī patērēto aktīvo jaudu režīmos:

a) ar simetrisku slodzi;

b) kad līnijas vads ir atvienots;

c) vienas un tās pašas slodzes fāzes īssavienojuma gadījumā.

Izveidojiet topogrāfiskās sprieguma diagrammas visiem trim režīmiem un parādiet uz tām strāvas vektorus.


lēmums. Fāzes spriegumi ar simetrisku slodzi: Ua = Ub = Uc = Uf=Ul/3 = 2203 = 127AT. Fāzes strāvas pie šīs slodzes: es F =Uf/Rf= 127/10 = 12,7BET. Lineārās strāvas ar simetrisku slodzi: es BET = es C = es L = es f = 12,7BET, jo simetrisks trīsfāzu elektroenerģijas patērētājs ir savienots ar "zvaigzni".

Trīsfāzu simetriskā patērētāja aktīvā jauda: R=3Rf=3 Ufesfcos = 312712,71 = 4850Otr= 4,85kW vai R=3Uleslcos f =322012,71 = 4850Otr= 4,85kW, kur cos f= 1 plkst Z F =R F .

Spriegumu un strāvu vektorshēma parādīta 3.16.

b) Risinājums Strāva līnijas vados aa un ss rindas pārtraukuma gadījumā MĀRCIŅAS(slēdzis S atvērts); kopš fāzes pretestības Zb=(es AT =0 ), a Za=R un Zc=R savienots virknē ar līnijas spriegumu U CA =U L = 220B;es A =es C =es=U CA /(R+R) = 220/(10 + 10) = 11BET.

Spriegums patērētāja fāzēs lineārā vada pārtraukuma gadījumā MĀRCIŅAS(neitrāls punkts Pšajā gadījumā atbilst līnijas sprieguma vektora vidum U CA):Ua=Uc=U CA /2 = 220/2 = 110 B.

Spriegums starp fāzes vadu AT un neitrāls punkts P nosaka pēc vektoru diagrammas (3.17. att.): Uc=Ul cos/6 = 2200,866 = 190,5 B.

Patērētāja aktīvā jauda līnijas vada pārtraukuma gadījumā MĀRCIŅAS:R=R BET +R NO = 2es 2 R F = 211 2 10 = 2420Otr= 2,42kW.

c) Nosakiet problēmas stāvokli fāzes spriegumi U F un straumes es F, aktīvā jauda Rk patērētājs fāzes īssavienojuma gadījumā Zb, izveidojiet vektoru diagrammu šim gadījumam att. 3.18.


Risinājums. Šajā gadījumā Zb=0 un Ub=0 , neitrāls punkts P pāriet uz punktu AT, savukārt fāzes spriegumi Uc =U BC ,U a =U AB, t.i. fāzes spriegumi ir vienādi ar līnijas spriegumiem ( Uf=U L). Šajā gadījumā fāzes strāvas: es A =es C =Ul/R= 220/10 = 22BET. Pašreizējais es AT plkst īssavienojums saskaņā ar Kirhhofa pirmo likumu neitrālajam punktam P:es A +es B +es C = 0 vai - es B =es A +es C .

No taisnleņķa trijstūra vektoru diagrammā att. 3.19 mums ir: (- es B /2) 2 + (es A /2) 2 =es 2 Un no kurienes es B =3es A =322≅38BET. Kurā es BET =U L /Za=esAr=U L /Zc=Ul/R= 220/10 = 22BET.

Ķēdes aktīvā jauda īssavienojuma gadījumā: Rk=R BET +P C = 2es 2 fR= 222210 = 9680Otr= 9,68kW. Spriegumu un strāvu vektoru diagramma ir parādīta att. 3.19


Trīsfāzu simetriskā uztvērēja aktīvā jauda elektriskā enerģija sastāv no trim sastāvdaļām

kur R AF ir elektriskās enerģijas uztvērēja aktīvā jauda A fāzē.

Ar fāzes simetriju sinhronais ģenerators un slodzes

kur R f ir uztvērēja vienas fāzes aktīvā jauda.

No izteiksmēm (10.5) un (10.6) izriet:

Zvaigžņu shēmai:

(10.8)

Izmantojot izteiksmes (10.7) un (10.8) shēmai "zvaigzne", mēs iegūstam:

"Trīsstūra" shēmai:

(10.10)

Parasti iekšā trīsfāzu ķēdes darbojas ar lineārām strāvu un sprieguma vērtībām, tāpēc indekss "l" parasti tiek noņemts. Izteiksmes aktīvai, reaktīvai un pilna jauda izskatās ka:

(10.11)

Darba beigas -

Šī tēma pieder:

ENERĢIJAS INSTRUKCIJAS VĒSTURE

Valsts izglītības iestāde... Augstākā profesionālā izglītība... Omskas Valsts tehniskā universitāte...

Ja jums ir nepieciešams papildu materiāls par šo tēmu vai jūs neatradāt to, ko meklējāt, mēs iesakām izmantot meklēšanu mūsu darbu datubāzē:

Ko darīsim ar saņemto materiālu:

Ja šis materiāls jums izrādījās noderīgs, varat to saglabāt savā lapā sociālajos tīklos:

Visas tēmas šajā sadaļā:

Lekcija 3. Elektriskā strāva. Elektriskais lauks
Elektriskā strāva ir sakārtota elektrisko lādiņu kustība. Par rašanos elektriskā strāva nepieciešams (3.1. att.): 1) bezmaksas maksas esamība;


avots emf elektriskā enerģija ir skaitliski vienāda ar ārējo spēku darbu, lai pārvietotu vienu pozitīvu lādiņu no negatīvā uz pozitīvo avota polu, t.i.

Pastāvīgās un momentānās strāvas, sprieguma un EML vērtības
Tā kā strāva, spriegums, EML var būt nemainīgi un mainīgi, šī fakta atspoguļošanai tiek izmantoti dažādi apzīmējumi. Parasti tiek apzīmētas strāvas, sprieguma, EML momentānās vērtības

Lekcija 5. Idealizēti elektriskās ķēdes elementi
5.1. tabula Idealizētie elektriskās ķēdes elementi Nr. Idealizētā elementa nosaukums Grafiskais attēls Burti

Maiņstrāvas specifikācijas
Lai nepārprotami aprakstītu procesus elektriskajā ķēdē, ir jāzina ne tikai lielumu vērtība, bet arī šo lielumu virziens. Strāvas virziens tiek uzskatīts par kustību gar

Kirhofa otrais likums
Sprieguma kritumu algebriskā summa jebkurā slēgtā ķēdē ir skaitliski vienāda ar EML algebrisko summu, kas darbojas šajā ķēdē:

Vektoru diagrammas metode
Šo metodi izmanto, lai labāk izprastu un vizualizētu procesa attēlojumu, kas mainās saskaņā ar harmonisku likumu. Metodes būtība: mainīgie

7. lekcija. Maiņstrāvas efektīvā vērtība. Strāvas un sprieguma attiecības elektriskās strāvas ķēdes elementos
efektīvā vērtība maiņstrāva ir vienāds ar tādu līdzstrāvas vērtību, kas laikā, kas vienāds ar maiņstrāvas periodu, atbrīvo tādu pašu pretestību

Aktīvā pretestība
Lai ir maiņstrāvas ķēde (7.3. att.).

Induktivitāte
Rīsi. 7.5. Elektriskā ķēde c indukts

Jauda
Rīsi. 7.7. Elektriskā ķēde ar kapacitāti

9. lekcija
No potenciālās starpības definīcijas izriet, ka darbs elektriskais lauks par pozitīva lādiņa kustību no punkta A ar potenciālu

Lekcija 10. Trīsfāzu elektriskās ķēdes
Elektrisko ķēdi, kurā darbojas viens EML, sauc par vienfāzes. Daudzfāze elektriskās ķēdes- tās ir ķēdes, kurās ir vairāki vienādas frekvences EML, kas ir nobīdīti attiecībā pret

Sinhronā ģeneratora darbības princips
Rotoram griežoties, tā magnētiskais lauks šķērso statora pagriezienus un saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu tajos inducē emfs, kas viena pret otru fāzē ir nobīdītas par 120 ° (10.1. att.). &nb

Lineārā sprieguma komunikācija ar fāzi
Pieņemsim, ka mēs apsveram simetrisku trīsfāžu sistēmu, t.i.

Līnijas un fāzes strāvas saistība
Apskatīsim daļu no iepriekš minētās diagrammas (10.4. att.), kas attiecas uz fāzi A. No attēla izriet, ka IAF = IA. Līdzīgi, IHF \u003d IB, ISF \u003d IC

Transformatora darbības princips
Kad primārais tinums ir pievienots spriegumam u1, tinumā rodas maiņstrāva i1, kas serdē rada mainīgu magnētisko plūsmu Ф1. Šis magnētiskais

Transformatora attiecība
No transformatoru teorijas izriet, ka U1 ≈ E1. Izteiksmes (11.2) sadalām ar (11.3):

Magnētiskās plūsmas pašregulācija ar transformatoru
Ekspluatējot transformatoru elektroapgādes sistēmās, ir ievēroti šādi nosacījumi: ƒ = const, U1 = const. Sprieguma novirze

Trīsfāzu strāvas transformatori
Sadalīts: · grupā; trīsstieņu. Grupas transformatori ir transformatori ar katrai fāzei atsevišķu serdi (11.3. att.).

Transformatora enerģijas diagramma
Apsveriet vienfāzes divu tinumu transformatoru.

Slodzes efektivitāte
Lai aprakstītu šo atkarību, tiek ieviests jēdziens - transformatora slodzes koeficients, ko nosaka pēc formulas

13. lekcija
Elektriskās automašīnas- Tās ir elektriskās ierīces, kas paredzētas, lai pārveidotu elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā (dzinējs) vai mehānisko enerģiju elektroenerģijā (ģenerators).

14. lekcija
No Ampere un Faraday likumiem izriet, ka šos likumus var likt par pamatu jebkuras elektriskās mašīnas darbības principam. No tiem izriet, ka jebkurā elektriskā mašīnā jābūt

Maiņstrāvas elektriskās mašīnas
Maiņstrāvas iekārtās ietilpst sinhronās un asinhronās mašīnas. Sinhronās mašīnas ir elektriskās mašīnas, kurās statora un rotora rotējošais magnētiskais lauks

Maiņstrāvas elektrisko mašīnu konstrukcijas projektēšana
Maiņstrāvas elektrisko mašīnu stators nes divus vai trīsfāzu tinums, kas ir savienots attiecīgi ar diviem vai trīsfāzu tīkls maiņstrāva. Mērķis

Elektrisko maiņstrāvas mašīnu rotoru konstrukcija
Maiņstrāvas elektriskās mašīnas galvenokārt atšķiras ar rotora konstrukciju. Sinhrono mašīnu rotori ir izgatavoti no elektrotērauda un ir sadalīti

Asinhrono mašīnu rotori
vāveres būra rotors Tas ir savervēts no elektrotērauda plāksnēm, kas izolētas viena no otras. Rievās ir tinums. Ja izveidojat sekciju, kas ir perpendikulāra rotora asij, jūs iegūstat sekojošo

15. lekcija
Kad statora tinums ir savienots ar maiņstrāvas tīklu, statorā gandrīz uzreiz parādās rotējošs magnētiskais lauks.

Vienfāzes asinhronais motors
Apsveriet elektroinstalācijas shēma vienfāzes asinhronais motors ar vienu tinumu uz statora. vienfāze asinhronais motors ir asinhronais motors, kas savienots ar vienfāzes tīkls mainīgs

16. lekcija
Līdzstrāvas iekārta ir elektriskā ierīce, kas ir apvienota vienā dizainā sinhronā mašīna(SM) un slēdzi (K). Slēdzis ir elektrisks elements

Līdzstrāvas ģeneratora darbības princips
Kad armatūra griežas ar ātrumu ω no jebkuras ārējas ierīces, vadītājos saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu tiek inducēts EML, un, tā kā tinums ir aizvērts slodzei, kaut kas plūst caur to.

Lekcija 17. Līdzstrāvas iekārtas
Vārstu līdzstrāvas ģenerators Darbības princips. Kad induktors griežas armatūras tinuma vadītājos, saskaņā ar likumu

18. lekcija
Induktora polu skaits ir četri. Ieviests p - stabu pāru skaits. Šim statoram p = 2 un 2p = 4;

Līdzstrāvas motora ātruma kontrole
1. Sprieguma līdzsvara vienādojumam armatūras ķēdē (sk. (17.10) ir šāda forma

Enkura ceļš
Ļaujiet UС mainīties šādi: (samazinām spriegumu), kopš plkst

Polu regulēšana
Mainīsim Φ atbilstoši nevienādībai ΦNOM > Φ1 > Φ2. no vienādojuma izriet, ka, samazinoties F, koeficienti A un B palielinās, un IP \u003d const. T

Reostatiskā regulēšana
Ļaujiet RD mainīties šādi: RD START

20. lekcija
Mērstrāvas un sprieguma transformatorus izmanto, lai pārveidotu un pārraidītu elektriskos signālus no primārās (jaudas) ķēdes uz sekundāro (zemstrāvas) ķēdi. Ķēdes rezultātā

strāvas transformators
Strāvas transformators (19.1. att.) sastāv no serdeņa, kas izgatavota no augstas kvalitātes lokšņu elektrotērauda, ​​primārā tinuma ar apgriezienu skaitu W1, sekundārā

Strāvas transformatoru darbības iezīmes
Ir zināms, ka jaudas transformatoriem ir serdes magnētiskās plūsmas Фс pašregulācijas īpašība (19.2. att.), pretējā gadījumā jūs varat rakstīt Фс = Ф1 - Ф

Mērīšanas sprieguma transformatori
Sprieguma transformatorus izmanto, lai barotu voltmetra un releja tinumu maiņstrāvas ierīcēs ar spriegumu U ≥ 380V. Sprieguma transformators sastāv no serdeņa

Lekcija 21. Elektroapgādes sistēmas. Definīcijas, terminoloģija.
Elektroinstalācijas sauc par elektriskām mašīnām, līnijām un palīgiekārtām (kopā ar konstrukcijām un telpām, kurās tās uzstādītas), kas paredzētas ražošanai.

Elektroapgādes sistēmu veidošanas princips
Elektroapgādes sistēmu izbūve tiek veikta saskaņā ar vairākiem pamatprincipiem. Šos principus var grupēt vai formulēt šādi: 1. Maksimālā avota aproksimācija

23. lekcija
Enerģijas taupīšana ir: 1) ražošanas pieaugums; 2) iedzīvotāju ienākumu pieaugums; 3) vides aizsardzība. Ros

24. lekcija
1. Visu uzņēmumu energosertifikācija neatkarīgi no īpašumtiesībām. Enerģijas pases klātbūtne ļauj gandrīz samazināt izmaksas par enerģijas resursiem

Kad enerģijas taupīšana
Energoresursu izmaksas uzņēmumā veidojas no samaksas par elektroenerģiju, siltumenerģiju un tiešās lietošanas kurināmo. Dažos gadījumos tas ietver saspiestu gaisu, tvaiku utt.

25. lekcija. Maksvela vienādojums. Virpuļu elektriskais lauks.
No Faradeja likuma: , (23.1) izriet, ka izmaiņas

Novirzes strāva
3. Jebkuras elektriskā lauka izmaiņas izraisa virpuļa magnētiskā lauka parādīšanos apkārtējā telpā. 4. Tā kā magnētiskā lauka avots ir elektriskā strāva, izmaiņas

Nobīdes strāvas īpašības
Apskatīsim maiņstrāvas elektrisko ķēdi: att. 23.1 - ievēlēts

26. lekcija
; (24.1)

Elektriskā lauka stiprums kondensatora iekšpusē
, (24.5) kur

28. lekcija
Reaktīvās jaudas kompensācijas jautājums ir viens no galvenajiem jautājumiem, kas risināms gan projektēšanas stadijā, gan rūpniecisko elektroapgādes sistēmu ekspluatācijas stadijā, t.sk.

Disciplīnas mērķi un uzdevumi
Šī disciplīna veidota, lai apliecinātu studentu nākotnes profesijas izvēles pareizību, lai rosinātu interesi par citu ar elektrību, elektrotehniku, elektroenerģiju saistītu disciplīnu apguvi.

Jūsu ērtībai ieteicams šo materiālu izdrukāt.
Lai sagatavotos eksāmenam un ieskaitei ir nepieciešams: 1. Lai varētu atbildēt uz kontroljautājumiem (skatīt failu "Kontroljautājumi"). Sagatavot atbildes uz drošības jautājumiem

Ieteikumi ieskaites un eksāmena nokārtošanai
Lai stimulētu studentu sistemātisku darbu semestra laikā, apmācība 1.kursā notiek pēc moduļu vērtēšanas sistēmas. Šīs tehnikas galvenie punkti ir izklāstīti d

SEMESTRIS
1 nedēļa starpkontrolē 12.-17.oktobris: Praktiskais darbs (papildus) (2,4 punkti)

SEMESTRIS
1 nedēļa starpkontrolē 15.-20.marts: Praktiskais darbs (papildus) (2,4 punkti)

EKSĀMENU BIĻETE Nr.10
1. Transformatora magnētiskās plūsmas pašregulācija. (L.12 par.11.15 p.41, sk. arī par. 11.1-11.11 p.39-40) 2. Elektriskā lauka intensitātes noteikšana. Elektropotenciāls

EKSĀMENU BIĻETE Nr.25
1. Attiecība starp strāvu un spriegumu uz induktivitāti. (L.7 att.7.5-7.6 priekš.7.19-7.27 p.24-25, zināt 2.Kirhhofa likumu L.6 priekš.6.2 att.6.3 p.17-18, Faradeja likumu L.13 priekš. 12.7- 12.9 ) 2.

Apmācības un kontroles tehniskie līdzekļi.
5.1.1. Izglītojošu plakātu izmantošana. Plakāti: 1. Elektriskā pretestība. 2. Rezistora un kondensatora sērijveida savienojums. 3. Seriālā savienojuma pārtraukšana

Tiek saukta elektriskā strāva, kuras lielums un virziens mainās ar regulāriem intervāliem mainītnym. Šādu strāvu nosacīti apzīmē ar zīmi ~.

Maiņstrāva atšķirībā no līdzstrāvas, kurai vienmēr ir viens virziens un kas nemaina tās lielumu, mainās saskaņā ar sinusoidālo likumu

Šo strāvu iegūst no maiņstrāvas ģeneratoriem. Vienkāršākā ģeneratora shēma ir parādīta attēlā zemāk:

Starp stabiem N un S elektromagnēts griež tērauda cilindru BET, uz kura piestiprināts rāmis no izolētas vara stieples. Rāmja gali ir piestiprināti pie vara gredzeniem, kas izolēti no vārpstas. Fiksētas otas tiek nospiestas pret gredzeniem SCH, kuras ar vadiem savienotas ar strāvas uztvērēju R. Rāmim griežoties, tas šķērso magnētiskā lauka spēka līnijas, un katrā tā pusē tiek inducēti elektromotora spēki, kas, summējot, veido kopīgu elektromotora spēku. Ar katru rāmja apgriezienu kopējā elektromotora spēka virziens tiek mainīts, jo katra no rāmja darba pusēm vienā apgriezienā iziet zem dažādiem elektromagnēta poliem. Mainās arī kadrā inducētais elektromotora spēks, jo mainās ātrums, kādā rāmja malas krustojas ar magnētiskā lauka līnijām. Tāpēc ar vienmērīgu rāmja rotāciju tajā tiks inducēts elektromotora spēks, kas periodiski mainās pēc lieluma un virziena.

Ja fiksētas otas SCH, savienots ar strāvas uztvērēju R, veido slēgtu elektrisko ķēdi, tad no enerģijas avota uz uztvērēju plūdīs mainīga vienfāzes strāva.

Tiek saukts laiks, kurā maiņstrāva pabeidz pilnu lieluma un virziena izmaiņu ciklu periodā. To apzīmē ar burtu T un tiek mērīts sekundēs. Tiek saukts ciklu skaits sekundē biežums maiņstrāva. Tas ir atzīmēts ar burtu f un to mēra hercos.

Tā kā frekvence norāda strāvas lieluma un virziena izmaiņu pilno ciklu skaitu vienā sekundē, periods tiek definēts kā vienas sekundes koeficients, kas dalīts ar frekvenci:

T=1/f,

f=1/ T.

Inženierzinātnēs tiek izmantotas dažādu frekvenču maiņstrāvas. Krievijā visas elektrostacijas rada standarta frekvences maiņstrāvas jaudu - 50 Hz.Šo strāvu sauc par rūpnieciskās frekvences strāvu, un to izmanto, lai piegādātu elektroenerģiju rūpniecības uzņēmumiem un apgaismojumam.

Trīsfāzu maiņstrāvas saņemšana. Tehnoloģijā plaši tiek izmantota trīsfāzu maiņstrāva. Trīsfāzustrāva sauc par sistēmu, kas sastāv no trim vienādas frekvences vienfāzes strāvām, kas ir nobīdītas fāzē par vienu trešdaļu perioda attiecībā pret otru un plūst caur trim vadiem. Trīsfāzu strāva tiek iegūta trīsfāzu ģeneratorā, kas rada trīs elektromotora spēkus, kas fāzē nobīdīti par 120° leņķi (trešdaļa perioda).

Vienkāršākais trīsfāzu strāvas ģenerators ir gredzenveida tērauda serde, uz kuras atrodas trīs tinumi: ω 1 , ω 2 un ω 3 , pārvietots viens pret otru gar serdes apkārtmēru par 120 °. Serdeni ar tinumiem sauc stators ģenerators un elektromagnēts, kas rotē statora iekšpusē - rotors. Rotora tinums, ko sauc par ierosmes tinumu, nes līdzstrāvu, kas magnetizē rotoru, veidojot ziemeļu daļu N un dienvidu S poliem. Rotoram griežoties, tā radītais magnētiskais lauks šķērso statora tinumus, kuros tiek inducēts elektromotora spēks. Elektromotora spēka lielums ir atkarīgs no ātruma, ar kādu rotora magnētiskā lauka līnijas šķērso statora magnētisko lauku. Rotora un statora tinumu poliem jābūt tādiem, lai katrā statora tinumā rastos sinusoidāls elektromotora spēks, kas fāzē nobīdīts par 120 °.

Ja katram no trim ģeneratora tinumiem ir pievienota slodze, tad rezultāts būs trīs vienfāzes maiņstrāvas ķēdes. Ja patērētāju pretestības ir vienādas, strāvu amplitūdas katrā ķēdē būs vienādas, un fāzu attiecības starp strāvām būs tādas pašas kā starp elektromotora spēkiem ģeneratora tinumos. Katrs no ģeneratora tinumiem kopā ar tam pievienoto ārējo ķēdi parasti tiek saukts fāze. Lai no šīm neatkarīgajām vienfāzes sistēmām izveidotu vienotu trīsfāžu sistēmu, ir nepieciešams savienot atsevišķus tinumus. Ģeneratora tinumus var savienot divos veidos: zvaigzne un trīsstūris.

Savienojot ģeneratora un patērētāju zvaigžņu tinumus (58. att.), atvienotā sistēmā nepieciešamo sešu vadu vietā tiek izmantoti četri vadi. Vadu skaita samazināšana palielina elektropārvades līnijas ierīces efektivitāti. Trīs vadi no ģeneratora tinumiem līdz uztvērējiem /, //, III, sauc par lineāriem, jo ​​tie veido līniju enerģijas pārvadīšanai no ģeneratora uz uztvērējiem, un vads, kas savieno ģeneratora un patērētāja fāzes kopējos punktus, ir nulle. Ja visu trīs fāžu slodzes ir vienādas, tad kopējā strāva neitrālajā vadā būs nulle. Tomēr vienmērīgu slodzi var nodrošināt tikai tad, ja trīsfāzu patērētāji tiek baroti, pieslēgti un atvienoti no visām trim fāzēm vienlaikus. Vienfāzes patērētāji tiek ieslēgti neatkarīgi viens no otra, un, kad tie tiek baroti, nav iespējams panākt pilnas fāzes slodzes vienmērīgumu. Šajā gadījumā neitrālajam vadam ir jāsaglabā dažādu patērētāju spriegumu vienlīdzība

Spriegumu starp lineārajiem vadiem sauc par lineāru, un spriegumu katrā fāzē sauc par fāzi. Savienojot ar zvaigzni, lineārā strāva ir vienāda ar fāzes strāvu, un fāzes spriegums ir 1,73 reizes mazāks nekā lineārais spriegums ar tādu pašu fāzes slodzi.

Vienfāzes uztvērējus, piemēram, kvēlspuldzes, var tieši savienot ar līnijas vadiem līnijas spriegumam (59. att.). Šādu savienojumu sauc par trīsstūra savienojumu. Šo savienojumu izmanto apgaismojumam un jaudas slodzēm. Trīsfāzu ģeneratora fāzes ir savienotas šādi: pirmās fāzes beigas ar otrās sākumu, otrās beigas ar trešās sākumu un trešās beigas ar pirmās fāzes sākumu, un lineārie vadi ir pievienoti fāzes savienojuma punktiem. Tā kā patērētāja vai ģeneratora fāzes ar šādu savienojumu ir tieši savienotas ar lineārajiem vadiem, to fāzes spriegumi ir vienādi ar lineārajiem, t.i. Uf= Ul, un lineārās strāvas ir 1,73 reizes lielākas nekā fāzes strāvas absolūtā vērtībā ar tādu pašu fāzes slodzi. Ģeneratora tinumu trīsstūra savienojums ir diezgan reti sastopams. Trīsfāzu strāvas motoros tinumu galus var savienot zvaigznē vai trīsstūrī.

Maiņstrāva. Galvenā vērtība elektriskajos aprēķinos ir vidējā jeb aktīvā jauda. To aprēķina pēc formulas:

Pa= esfUfcosφ Otr

kur esf- strāvas fāzes vērtība, a;

Uf - sprieguma fāzes vērtība, iekšā;

φ - fāzes leņķis starp strāvu un spriegumu.

Ar vienmērīgu trīsfāzu sistēmas slodzi katras fāzes patērētā jauda ir vienāda, tāpēc visu trīs fāžu jauda

Pa=3 esfUfcosφ Otr

Trīsfāzu maiņstrāvas aktīvo jaudu, kad tā ir savienota ar zvaigzni un trīsstūri, nosaka pēc formulas

Pa=1,73 eslUlcosφ Otr

Jēdziens parcosφ un pasākumi tās palielināšanai. Papildus aktīvajai jaudai elektriskajā ķēdē ir arī reaktīvā jauda. Aktīvā un reaktīvā jauda veido šķietamo jaudu S. Aktīvā jauda R a tiek patērēts ķēdē, kad izdalās siltums vai tiek veikts lietderīgs darbs, un reaktīvs R p- ar pieaugošu strāvu, lai radītu magnētiskos laukus ķēdes induktīvajā daļā. Kad strāva samazinās, ķēde it kā kļūst par ģeneratoru, un tajā uzkrātā enerģija tiek pārnesta uz ģeneratoru, kas baro šo ķēdi. Šāda enerģijas kustība no ģeneratora uz ķēdi un atpakaļ noslogo līniju un ģeneratora tinumu, radot tajos nevajadzīgus enerģijas zudumus. Tiek saukta aktīvās jaudas attiecība pret šķietamo jaudu spēka faktors. Tas parāda, cik lielu daļu šķietamās jaudas faktiski patērē ķēde, un to aprēķina, izmantojot formulu

Arosφ=Uicosφ/UI= R a/S.

Tādējādi sinusoidālās maiņstrāvas jaudas koeficients ir fāzes leņķa starp strāvu un spriegumu kosinuss.

Cos φ pieaugums ir atkarīgs no jauninstalēto dzinēju veida, jaudas un ātruma, palielinot to slodzi utt.

Strāvas termiskā efekta jēdziens. Kad strāva iet caur vadītāju, pēdējais uzsilst. Krievu akadēmiķis E. X. Lencs un angļu fiziķis D. P. Džouls vienlaikus un neatkarīgi viens no otra konstatēja, ka tad, kad elektriskā strāva iet caur vadītāju, siltuma daudzums, ko izdala vadītājs, ir tieši proporcionāls strāvas kvadrātam, strāvas pretestībai. vadītājs un laiks, kurā strāva plūda caur vadītāju. Šo pozīciju sauc par Džoula-Lenca likumu, un to nosaka pēc formulas:

J = 0,24es 2 Rt,

kur J - siltuma daudzums, fekālijas;

es- strāva, kas plūst caur vadītāju, a;

R - vadītāja pretestība, omu;

t - laiks, sek.

Lai aizsargātu elektroierīces no pārmērīgas uzkaršanas, elektriskajā ķēdē ir iekļauti drošinātāji ar zemu kušanas temperatūru, bet elektromotoru aizsardzībai strāvas pārslodžu laikā tiek izmantots termiskā maksimālā relejs.

Elektriskie mērinstrumenti. Elektriskie mērinstrumenti tiek izmantoti dažādu elektrisko lielumu mērīšanai: strāva, spriegums, pretestība utt. Atbilstoši izmērītās vērtības veidam instrumentus iedala ampērmetros, kas mēra strāvu, voltmetros, kas mēra spriegumu, ommetros, kas mēra pretestību utt. mērinstrumenti sastāv no kustīgām un fiksētām daļām. Ierīces kustīgajai daļai ir pievienota indeksa bultiņa, ko izmanto, lai nolasītu izmērīto vērtību fiksētā skalā. Elektriskā mērinstrumenta darbības būtība ir tāda, ka strāva, kas iet caur tā spolēm, izraisa instrumenta kustīgās daļas griešanos, kā rezultātā bultiņa novirzās noteiktā leņķī. Ampermetri, kas mēra strāvu elektriskajā ķēdē, ir savienoti virknē, un voltmetri ir savienoti paralēli. Pēc strāvas veida ierīces iedala ierīcēs, kas mēra tikai maiņstrāvu vai līdzstrāvu, un ierīcēs, kas mēra gan maiņstrāvu, gan līdzstrāvu.

Elektriskie mērinstrumenti ir iedalīti septiņās precizitātes klasēs: 0,1; 0,2; 0,5; viens; 1,5; 2.5 un 4. Precizitātes klases skaitlis norāda instrumenta galvenās pieļaujamās kļūdas vērtību no tās lielākās indikācijas. Tātad, ja voltmetrs ir novērtēts ar 150 iekšā, un tā precizitātes klase ir 2,5, tad, mērot spriegumu ar šo ierīci, iespējamā kļūda būs 2,5%.