Резонанс токов Коэффициент мощности Метод двух узлов Метод эквивалентного генератора Трехфазные цепи Соединение фаз генератора и нагрузки треугольником Четырехпроводная звезда Мощность трехфазных цепей ЭДС взаимоиндукции

Электротехника. Расчет электрических цепей в задачах курсового расчетах

Фильтры симметричных составляющих

Симметричные составляющие несимметричных систем можно определить не только аналитически или графически, но и при помощи электрических схем, называемых фильтрами симметричных составляющих.

Эти фильтры применяются в схемах, защищающих электрические установки. Степень асимметрии системы токов и напряжений не должна превосходить известные пределы, т.е. составляющие нулевой и обратной последовательностей системы напряжений и токов при нормальных режимах должны быть меньше некоторых наперед заданных величин, определяемых для каждой конкретной установки индивидуально.

Возможность выделить при помощи электрических схем отдельные симметричные составляющие позволяет осуществить воздействие любой из них на приборы, защищающие установку, которые, будучи соответствующим образом отрегулированы, отключат или всю установку или ее часть, как только величина соответствующей составляющей превысит допустимый предел.

На (рис.4.22) в качестве примера приведены фильтры нулевой последовательности линейных токов и фазных напряжений. В схеме (рис.4.22,а) вторичные обмотки трансформаторов напряжения включены последовательно и поэтому вольтметр определяет сумму фазных напряжений, т.е. утроенную составляющую нулевой последовательности системы фазных напряжений.

В схеме (рис.4.22,b) вторичные обмотки трансформаторов тока включены параллельно и поэтому амперметр измеряет сумму линейных токов, т.е. утроенную составляющую нулевой последовательности линейных токов.

a) b)

Рис.4.22. Фильтры нулевой последовательности

способы Получения вращающегося Магнитного поля

Пульсирующее магнитное поле

Вращающееся магнитное поле нашло исключительно широкое практическое применение. С его помощью реализован принцип работы большинства электрических машин (асинхронные и синхронные двигатели, образующие класс трехфазных машин, а также двухфазные двигатели переменного тока). Рассмотрение этого вопроса начнем с понятия пульсирующего поля.

Рис.5.1. Условное представление катушки индуктивности

Пусть по катушке протекает синусоидальный ток i = Imsin(wt + ji). Этот ток вызовет синусоидальный магнитный поток, причем направление тока и магнитного потока определяется по правилу правоходового винта.

Из соотношения

   109(5.1) 

имеем

 . 110(5.2)

Соответственно магнитная индукция

  B = Bmsin(wt+ji).  111(5.3)

Ток и магнитный поток изменяются в фазе. Поскольку ток синусоидален, то синусоидальными являются магнитный поток и магнитная индукция, т.е. магнитный поток меняется как по величине, так и по направлению (рис. 5.1) - это и есть пульсирующее магнитное поле. 

Вращающееся магнитное поле системы двух катушек

Пусть даны две одинаковые катушки, оси которых расположены под углом 90° по отношению друг к другу (рис.5.2).

По катушкам протекают токи:

I1 = Imsinwt;

.

Временной и пространственный сдвиг катушек составляет 90°. В каждой катушке возникает свое пульсирующее поле.

 ; 112(5.4)

 . 113(5.5)

Рис.5.2. Система двух катушек с пространственным
сдвигом на 90○

Полученный результат показывает, что результирующая магнитная индукция не зависит от времени и равна амплитуде магнитной индукции одной из катушек.

B1(t) = Bmsinwt;

B2(t) = Bmcoswt.

Оценим значения B1(t), B2(t), B0(t) в различные моменты времени:

при wt = 0: B1(t) = 0, B2(t) = Bm, B0 = Bm (рис.5.3.a);

при wt = p/2: B1(t) = Bm, B2(t) = 0, B0 = Bm (рис.5.3.b).

Вектор  вращается с угловой частотой w. Частота вращения вектора магнитного поля определяется частотой тока, питающего катушки. Направление вращения вектора магнитного поля можно изменить на противоположное, изменяя направление тока в одной из катушек на обратное.

 

Рис.5.3. Значение магнитной индукции в разные моменты времени

Для получения вращающегося магнитного поля необходимо, чтобы одна катушка обладала большой индуктивностью, но малым сопротивлением, а вторая наоборот (рис.5.4). Таким образом, достигается фазовый сдвиг примерно на 90°.

Рис.5.4. Способ получения пространственного
и фазового сдвига на угол 90○


Определить все токи методом узловых потенциалов и показания вольтметра