З’єднання споживачів трикутником, симетричне та несиметричне навантаження
1. При з’єднанні споживачів трикутником (рис.44, а) лінійна напруга дорівнює фазній на навантаженні споживачів 
(тобто, 
).
2. Фазні струми визначаються за допомогою фазних напруг:
, 
, 
.
3. Лінійні струми обчислюються за допомогою основних співвідношень струмів щодо з’єднання трикутником:
4. Незалежно від характеру навантаження завжди
.
5. При симетричному навантаженні ( 
) фазні струми рівні за величиною і кути зсуву фаз струмів по відношенню до відповідних фазних напруг однакові. Векторна діаграма напруг і струмів при симетричному навантаженні, з’єднаному трикутником, зображена на рис. 44,б.
6. Співвідношення між лінійними і фазними струмами для випадку симетричного навантаження одержуємо з рис.45.
З прямокутного трикутника “Omn” :
, тобто 
.
При з’єднанні трикутником у випадку симетричного навантаження лінійний струм кола в 
разів більше фазного струму приймача.
7. При несиметричному режимі роботи, наприклад при зміні опору однієї з фаз, режим роботи інших двох фаз не змінюється, так як лінійні напруги генератора залишаються незмінними. Змінюється лише струм цієї фази та лінійні струми у проводах, що з’єднані з цією фазою. Тому схему з’єднання трикутником дуже зручно використовувати при несиметричному навантаженні. Явище “перекосу фаз” принципово не може виникати.
Що стосується симетричних трифазних приймачів, то їх можна вмикати в трьохпровідне коло або зіркою, або трикутником.
|
|
|
Обрив лінійного проводу
Розглянемо обрив лінійного проводу А( 
рис.46,а). У випадку обриву фази А опори навантажень 
і 
виявляються з’єднаними послідовно, тому 
, 
.
Згідно з першим законом Кірхгофа: 
, 
(рис.46,б).
Активна , реактивна та повна потужності трифазного кола
1) Комплексною потужністю трифазної системи називається сума комплексних потужностей всіх фаз джерела енергії, яка, згідно з балансом потужності, дорівнює сумі комплексних потужностей всіх фаз приймача:
для зірки 
;
для трикутника 
.
Так як комплексна потужність кожної фази споживача при з’єднанні зірка дорівнює
то комплексна повна потужність трифазної системи для з’єднання зірка
,
аналогічно одержуємо вираз для трикутника
Дійсна частина комплексної потужності називається активною потужністю трифазної системи, уявна частина - реактивною потужністю трифазної системи.
2) Активна потужність трифазної системи є сумою активних потужностей всіх фаз джерела енергії, яка, згідно з балансом потужності, дорівнює сумі активних потужностей окремих фаз приймача:
|
|
|
для зірки 
,
для трикутника 
При симетричному навантаженні, як для зірки, так і для трикутника, потужності трьох фаз РФ рівні. Отже, сумарна потужність трифазного приймача, з’єднаного зіркою, або трикутником:
, (33)
де 
- активна потужність однієї фази споживача.
3) Реактивна потужність трифазної системи є сумою реактивних потужностей всіх фаз джерела енергії, яка, згідно з балансом потужності, дорівнює сумі реактивних потужностей фаз приймача:
для зірки: 
,
для трикутника: 
.
Реактивна потужність симетричної трифазної системи, як для зірки, так і для трикутника:
, (34)
де 
- реактивна потужність однієї фази споживача.
4) Модуль повної потужності трифазної системи:
. (35)
Підставивши в формулу (35) рівняння (33) і (34), одержимо формулу для модуля повної потужності для випадку симетричної системи : 
.
|
|
|
5) Вирази для потужності можна записати також за допомогою лінійних величин.
Для з’єднання зіркою: Іл = ІФ , 
,
а також
Для з’єднання трикутником: 
, 
,
а також
Таким чином, співвідношення для потужності (активної, реактивної, повної) не залежить від виду з’єднань.
Література:
1. Паначевний Б.І., Свергун Ю.Ф. Загальна електротехніка: Підручник.-3-є вид. – К.: Каравела, 2009 – 296с.
2. Малинівський С.М. Загальна електротехніка.- Л.:»Бескид Біт», 2003
3. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника. – М.:Энергоатомиздат, 1983
4. Титаренко М.В. Електротехніка: Навчальний посібник для студентов інженерно-технічних (неелектротехнічних) спеціальностей вузів. – К.:Кондор, 2009 – 240с.
Контрольні питання:
1. Дати визначення трифазного кола.
2. Пояснити конструкцію трифазного генератора та принцип дії.
3. Дати оцінку засобам з'єднання споживачів та джерел живлення у трифазних колах.
4. Пояснити поняття: фазний струм, фазна напруга, лінійний струм, лінійна напруга. Пояснити на схемі, де їх вимірюють.
|
|
|
5. Дати оцінку симетричним режимам трифазних кіл.
6. Дати оцінку несиметричним режимам трифазних кіл.
7. Навести співвідношення для напруг і струмів при з'єднанні зіркою і симетричному та несиметричному режимах роботи.
8. Навести співвідношення для напруг і струмів при з'єднанні споживачів трикутником при симетричному режимі роботи.
9. Обґрунтувати необхідність застосування нейтрального проводу при несиметричному та симетричному навантаженні.
10. Пояснити, до яких наслідків приводить обрив фази для трифазного кола з нейтральним, і без нейтрального проводу у випадку з'єднання споживачів зіркою?
11. Пояснити, до яких наслідків приводить обрив фази для трифазного кола у випадку з'єднання споживачів трикутником?
12. Пояснити основні етапи побудови векторних діаграм для трифазних ланцюгів у випадках симетричного і несиметричного навантаження..
13. Пояснити вигляд векторної діаграми при обриві фази для з'єднання навантаження зіркою у випадках наявності і відсутності нейтрального проводу?
14. Навести формули для підрахунку активної і реактивної потужності у трифазних колах у випадку симетричного навантаження.
15. Навести формули для підрахунку активної і реактивної потужності у трифазних колах у випадку несиметричного навантаження.
16. Навести формули для визначення повної потужності у трифазних колах.
Питання та завдання для самостійної роботи:
1. З’єднання споживачів трикутником в трифазному колі змінного струму, симетричне та несиметричне навантаження.
2. Співвідношення між фазними струмами та напругами. Векторні діаграми.
3. Активна, реактивна та повна потужність трифазного кола. Засоби її вимірювання.
4. Який вимірювальний прилад застосовується для вимірювання активної потужності в трифазному колі? З чого він складається і як підключається у схему?
5. Проаналізувати схеми вимірювання потужностей у трифазних колах.
6. Пояснити метод двох ватметрів.
МОДУЛЬ 2. Основи електроніки
Тема №4.Елементна база електронних пристроїв і систем
Лекція № 6.
Вступ. Елементна база електронних пристроїв і систем. Принцип дії та характеристики
План
1. Електроніка у народному господарстві.
2. Стислі відомості з історії електроніки. Електровакуумні та газонаповнені елементи.
3. Фотоелектронні елементи на зовнішньому фотоефекті. Їх характеристики.
4. Фотоелементи на внутрішньому фотоефекті.
5. Властивості напівпровідників в порівнянні з металами та діелектриками. Типи провідності провідників. Фізичні процеси в електронно-дірковому переході.
Зародження електроніки пов’язане з розвитком промислового виробництва на прикінці 19 на початку 20 століття. На встановлення та подальший розвиток електроніки вирішальним стало винахід радіо у 1895 році А.С.Поповим. У 1904 році англійський вчений Я.Флемінг винайшов двохелектродний електровакуумний прилад – діод. У 1907 році в США Лі де Форестом винайдена трьохелектродна електровакуумна лампа – тріод, який дозволяє підсилювати та генерірувати електричні коливання, що призвело до революції в радіотехніці.
Бурхливий розвиток радіотехніки в нашій країні почалося після Великої Жовтневої соціалістичної революції. І головну роль у цьому зіграла підтримка В.І. Леніна, який бачив в радіо засіб зв’язку. Спеціальним декретом від 2 грудня 1918 р., підписаний В.І. Леніним, була скликана Ніжегородська радіолабораторія. Яка під керівництвом М.А. Бонч-Бруевича була побудована сама потужна у світі (400 кВт) радіостанція ім.Комінтерна.
Побудова різних типів електровакуумних приладів призвело до розвитку у 20-30х роках радіозв’язку, радіолокації, телебачення, вимірюючої техніки і т.д.
В 30-40 роках в пристроях почали застосовувати велику кількість електронних ламп. Недоліки електронних ламп призвели до того, що спеціалісти винайшли інші електронні прибори з іншим принципом дії – напівпровідникові прилади.
В 1948 р. в США були побудовані перші напівпровідникові тріоди на базі германія – транзистори (Д. Бардин, У.Браттейн, У. Шоклі). В 1949 році транзистори були розроблені в нашій країні А.В. Красиловим та С.Г. Мадоян.
К 1968 р. в СССР було розроблено та впроваджено біля 50 типів транзисторів, велику кількість типів діодів, тиристорів та інших напівпровідникових приладів.
Перші інтегральні схеми були винайдені у 1958 році в США, а в 1962 році розпочато їх промисловий випуск.
Визначний прогрес в електроніці помітне в побудові великих інтегральних схем (ВІС). У цих мікросхемах кількість елементів досягає кілька сотен тисяч.
80-ті році вважають часом розвитку мікропроцесорів та мікро –ЕВМ. У 2000 році розміри елементів в мікросхемах відповідають геометричним розмірам деяких бактерій або молекул.
Електровакуумні прилади
а) Електровакуумні лампи - основані на використанні явища проходження електричного струму у вакуумі. В основі роботи лежить явище термоелектронної емісії, яка полягає у виході електронів з поверхні металу за рахунок тепла (температури).
Діод (рис. 47,а) складається з вакуумного скляного балона, в який з обох боків запаяні електроди (анод, катод з підігрівом). Тиск в балоні р = 10-6 – 10-8 мм. рт. ст. – високий вакуум, так як при наявності повітря в балоні розжарений катод виходить зі строю (згоряє). Крім того, молекули газів не повинні заважати вильоту електронів з катоду. Струм через діод керується зміною напруги на діоді.
Тріод (рис. 47,б) має, крім всього що має діод, додатковий електрод - керуючу сітку С, на яку подається сигнал, що керує струмом через діод.
б) Газонаповнені прилади - принцип дії побудований на явищі протікання електричного струму в газах.
Тліючий та коронний розряди в газах використовуються для стабілізації напруги . Тліючий розряд (для нього характерно світіння газу, яке нагадує світіння вугілля) відноситься до самостійного. Розряд підтримується за рахунок електронної емісії катода під ударами іонів. При виникнення тліючого розряду з’являється світіння біля катоду. Із збільшенням струму воно підсилюється і розповсюджується на всю плазму.
Газонаповнений прилад складається з балона з двома електродами
(рис. 48,а). Балон заповнений інертним газом, наприклад, неоном. В умовних позначеннях газорозрядних приладів на схемах жирна точка вказує на наявність газу. Вольт-амперна характеристика приладу наведена на рис. 6.2,б (Uзап – напруга запалювання, І – область темного розряду; ІІ, ІІІ - області тліючого розряду).
При збільшенні напруги від нуля виникає дуже слабкий струм. Це область темного розряду (І). Струм темного розряду дуже малій і масштаб для нього не такий, як для іншої частини графіка (не в міліамперах, як для тліючого розряду, а в мікроамперах).
Виникнення тліючого розряду виявляється вимірюючими приладами по характерним стрибкам струму вверх і напруги вниз. Після виникнення тліючого розряду спостерігається цікаве явище: струм зростає, а напруга на приладі збільшується незначно, поки струм не стане завбільшки значення Імах (точка В). Цей режим зветься режимом нормального катодного падіння (область ІІ). Для нього характерні проходження струму тільки через частину поверхні катода і світіння газу тільки біля цієї частини. Режим нормального катодного падіння (ділянка Імах - Імах) використовується в стабілітронах для стабілізації напруги .
Фотоелектронні прилади
Фотоелектронні прилади використовують зовнішній та внутрішній фотоефект.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 206; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!