Тема Электрические цепи переменного тока
Скачать 1.44 Mb.
|
|
Тема 4. Электрические цепи переменного тока 4.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА Переменный ток долгое время не находил практического применения. Первые генераторы вырабатывали постоянный ток, который вполне удовлетворял технологические процессы электрохимии, а двигатели постоянного тока обладают хорошими регулировочными характеристиками. Однако по мере развития производства остро стал вопрос экономичного электроснабжения. Переменный ток дал возможность производства электроэнергии и изменения напряжения с помощью трансформаторов. Появилась возможность производства электроэнергии на крупных электростанциях с последующим экономичным ее распределением потребителям, увеличился радиус электроснабжения. В настоящее время центральное производство и распределение электрической энергии осуществляется в основном на синусоидальном переменном токе. Преимущественное распространение электротехнических устройств синусоидального тока обусловлено рядом причин: Обязательным условием передачи электроэнергии на дальние расстояния является возможность применения простого и с малыми потерями энергии преобразования тока — трансформирования; исключение составляют лишь линии передачи постоянного тока сверхвысокого напряжения и некоторые технологические установки, но они являются составной частью в системе цепей синусоидального тока. Наиболее простые и дешевые электрические двигатели - асинхронные двигатели синусоидального тока, в которых отсутствуют движущиеся электрические контакты. для энергетических установок в России и в большинстве стран мира принята стандартная промышленная частота 50 Гц (в США и Японии — 60 Гц). Причины: понижение частоты неприемлемо, так как уже при 40 Гц лампы накаливания заметно для глаза мигают; повышение частоты нежелательно, так как пропорционально частоте растет ЭДС самоиндукции, отрицательно влияющей на передачу энергии по проводам и работу многих электротехнических устройств. Для решения различных технических и научных задач применяют синусоидальный ток других частот. Например, частота синусоидального тока электрических печей для выплавки тугоплавких и особо чистых металлов составляет 0,5...50 кГц, а в электроакустических установках частота синусоидального тока может составлять несколько герц. Развитие радиотехники привело к созданию специфических высокочастотных (мегагерцы) устройств: антенн, генераторов, преобразователей и т.д. Многие из этих устройств основаны на свойстве переменного тока генерировать переменное электромагнитное поле, при помощи которого можно осуществить направленную передачу энергии без проводов. В этой теме мы будем рассматривать главным образом электротехнические устройства синусоидального тока промышленной частоты и методы анализа режимов их работы. I. Определение, получение и изображение переменного тока Наиболее широкое применение в электротехнике и радиотехнике получили переменные напряжения и ток, являющиеся периодическими функциями времени. Электрические цепи, в которых ЭДС, напряжения и токи изменяются во времени по синусоидальному закону, называются цепями переменного синусоидального тока. Переменным называют ток, изменение которого по величине и направлению повторяется периодически через равные промежутки времени и который характеризуется амплитудой, периодом, частотой и фазой. Широкое применение переменного тока в различных областях техники объясняется легкостью его получения и преобразования, а также простотой устройства генераторов и двигателей переменного тока и необходимостью применения трансформаторов. М  ежду полюсами электромагнита или постоянного магнита (рис. 4.1, ) расположен цилиндрический ротор (якорь). На якоре укреплена катушка, состоящая из определенного числа витков проволоки. Концы этой катушки соединены с контактными кольцами, которые вращаются вместе с якорем. С контактными кольцами связаны неподвижные контакты (щетки), с помощью которых катушка соединяется с внешней цепью. Воздушный зазор между полюсами и якорем профилируется так, чтобы индукция магнитного поля в нем менялась по синусоидальному закону: Скачать 1.44 Mb. Поделитесь с Вашими друзьями:
|