- •Электр техникасының теориялық негіздері. Сызықты электр тізбектері
- •1 Тұрақты тоқтың сызықты электр тізбектерін есептеу әдістері мен негізгі заңдары
- •1.1 Негізгі анықтамалары мен түсініктемелері
- •1.4 Сурет − Тоқ көзін эқк көзіне баламалы ауыстыру
- •1.2 Ом, Кирхгоф заңдары
- •1.11 Сурет
- •1.12 Сурет
- •1.15 Сурет
- •1.3.1 Элементтердің бірізді, параллель және аралас қосылуы
- •1.18 Сурет
- •1.19 Сурет
- •1.21 Сурет
- •1.22 Сурет
- •1.3 Сызықты электр схемаларын түрлендіру
- •1.25 Сурет
- •1.3.2 Элементтерді «үшбұрыштан» баламалы «жұлдызшаға» түрлендіру
- •1.26, Б Сурет
- •1.3.3 «Жұлдызшаны» «үшбұрышқа» түрлендіру
- •1.3.4 Эқк көздерін ауыстыру
- •1.27 Сурет
- •1.28 Сурет
- •1.4 Контурлық токтар әдісі
- •1.4.1 Контурлық токтар әдісін қолдану
- •1.4.2 Тізбектердің контурлық теңдеулерін қалыптастыру үшін топологиялық матрицаларды қолдану.
- •1.5 Екі түйін және түйіндік потенциалдар (кернеулер) әдістері. Потенциалдық диаграмма
- •1.5.1 Түйіндік потенциалдар (кернеулер) әдісі
- •1.5.3 Потенциалдық диаграмма
- •1.31, Б Сурет
- •1.6 Баламалы генератор әдісі (активті екіұштық, бос жүріс және қысқа тұйықталу)
- •1.32 Сурет
- •1.33 Сурет
- •1.34 Сурет
- •1.35 Сурет
- •1.7 Активті екіұштықтан жүктемеге максимал қуатты беру шарттары
- •1.8 Екісымды тасымалдау желілері бойынша энергияны беру
- •1.36 Сурет
- •1.37 Сурет
- •1.38 Сурет
- •1.9 Беттесу (суперпозиция) әдісі және принципі
- •1.39 Сурет
- •1.10 Компенсация принципі
- •1.40 Сурет
- •1.11 Электр тізбектеріндегі сызықты қатынастар
- •2 Бірфазалық синусоидалы тоқтың сызықты электр тізбектері
- •2.1 Синусоидалы электрлік шамалар
- •2.1 Сурет − Синусоидалы функция
- •2.2 Синусоидалы эқк өндіру
- •2.2 Сурет − эқк синхронды генераторының құрылыс принципі
- •2.3 Функцияның орташа және әсерлік мәндері
- •2.4 Сурет − Синусоидалы функцияның жартымерзімді орташа мәні
- •2.5 Сурет − Синусоидалы функцияның нақты мәні
- •2.4 Синусоидалы ток тізбегіндегі активті кедергі
- •2.6 Сурет − Кедергідегі синусоидалы ток
- •2.7 Сурет − Кедергіге келетін лездік қуат
- •2.5 Синусоидалы ток тізбегіндегі индуктивтілік
- •2.8 Сурет − Индуктивтіліктегі синусоидалы ток
- •2.9 Сурет −Индуктивтілікке келетін лездік қуат және магнит
- •2.6 Синусоидалы тоқ тізбегіндегі сиымдылық
- •2.11 Сурет − Сиымдылыққа келетін лездік қуат және электр
- •2.7 R, l, c элементтерінің бірізді қосылуы
- •2.12 Сурет − Кедергінің, индуктивтіліктің және сиымдылықтың
- •2.13 Сурет − Синусоидалы ток кезіндегі, индуктивтіліктегі,
- •2.8 R, l, c элементтерінің параллель қосылуы
- •2.9 Синусоидалы ток тізбегіндегі қуат
- •2.18 Сурет − Активті-индуктивті тізбекке келетін қуат
- •3 Комплекстік сандар мен векторлық диаграммаларды электрлік тізбектерді есептеуде қолдану
- •3.1 Синусоидалы функцияларды айналатын векторлардың проекциясы түрінде келтіру
- •3.1 Сурет − Комплекстік санды бейнелейтін вектор
- •3.2 Сурет − Айналу векторы
- •3.3 Сурет
- •3.4 Сурет
- •3.2 Комплекстік түрдегі Ом және Кирхгоф заңдары
- •3.2.1 , , Элементтерінің бірізді қосылуы
- •3.5 Сурет − , , бірізді тізбегі үшін векторлы диаграмма,
- •3.7 Сурет
- •3.8 Сурет
- •3.3 Тізбек бөлігінің кедергілері мен өткізгіштіктері арасындағы тәуелділік
- •3.4 Қуаттың комплекстік түрде жазылуы
- •3.9 Сурет
- •3.10 Сурет − Комплекстік жазықтықтағы қуаттар үшбұрышы
- •3.5 Активті қуаттың максимумын қорек көзінен қабылдағышқа беру шарттары
- •3.11 Сурет − Қорек көзінен қабылдағышқа энергияны беру
- •3.6 Қуаттар тепе-теңдігі
- •3.7 Потенциалдық (топографиялық) диаграмма
- •3.12 Сурет
- •4 Күрделі электрлік тізбектерді есептеу әдістері.
- •4.1 Контурлық токтар әдісі
- •4.2 Түйіндік кернеулер әдісі
- •4.2 Сурет − Түйіндік кернеулер әдісінің иллюстрациясы
- •5 Тізбек элементтері бірізді және параллель қосылған кездегі резонанс
- •5.1 Сурет
- •5.1 Кернеулер резонансы
- •5.2 Сурет
- •5.3 Сурет
- •5.4 Сурет
- •Токтар резонансы
- •5.5 Сурет
- •5.7 Сурет
- •6 Индуктивті байланысқан тізбектер
- •6.1 Негізгі анықтамалар мен түсініктемелер
- •5.6 Сурет
- •5.3 Фазалар ұғысу компенсациясы
- •6.2 Индуктивті байланысқан катушкалардың полярлығы
- •6.1 Сурет
- •6.2 Сурет
- •6.3 Сурет – Аттас шықпаларды эксперименталды анықтау
- •6.4 Сурет
- •6.3 Өзара индукциясы бар тізбекті комплекстік түрде есептеу
- •6.5 Сурет
- •6.6 Сурет
- •7 Үшфазалық тоқ тізбектері
- •7.1 Үшфазалық электр тібектері
- •7.2 Жұлдыз және ұшбұрыш қосылыс
- •7.4 Сурет – Үшфазалық генератордің жұлдыз қосылысы
- •А) жүктеменің жұлдызша қосылуы; б), в) жүктеменің үшбұрыштап қосылыуы
- •7.6 Сурет
- •7.7 Сурет – Жұлдыз қосылыс
- •7.3 Үшфазалық тізбектің симметриялы жұмыс режимі
- •7.8 Сурет – Үшфазалық тізбектің симметриялы жұмыс режимі
- •Бұл жағдайда ваттметр көрсеткіші мынаған тең
- •Реактивті қуаттың қосындысын алу үшін көрсеткіш -ке көбейтіледі.
- •7.4 Үшфазалық тізбектің симметриялы емес жұмыс режимі
- •7.5 Симметриялы емес үшфазалық тізбектің қуаты
- •Бұл мәннің нақтылы бөлігі активті қуатты сипаттайды
- •7.16 Сурет – Бейтарап өткізгіш бар кезде қуатты өлшеу
- •7.18 Сурет
- •7.7 Асинхронды және синхронды қозғалтқыштардың әрекет еті принципі
- •7.8 Симметриялы құрауыштың әдісі
- •7.21 Сурет
- •7.9 Көлденең симметриялы еместік
- •7.22 Сурет – Көлденең симметриялы еместік жағдайлары
- •7.10 Бойлық симметриялы еместік
- •7.11 Симметриялы құрауыштың сүзгілері
- •7.28 Сурет – Кері реттелікті тоқтардың сүзгісі
- •7.29 Сурет – Кері реттелікті кернеу сүзгісі
- •8 Мерзімді синусоидалы емес тоқ тізбектері
- •8.1 Фурье қатарының тригонометриялық формасы
- •8.1 Сурет – Уақыттың мерзімді синусоидалы емес функциясы
- •8.2 Симметрия жағдайы
- •8.3 Сурет – Ординаттар осіне қатысты симметриялы функция
- •8.4 Сурет – Координаттар басына қатысты симметриялы функция
- •8.5 Сурет – Абциссалар осіне қатысты симметриялы функция
- •8.3 Санамалау басын көшіру
- •8.4 Фурье қатарының кешенді формасы
- •Сондықтан, келесіні есепке алу арқылы
- •8.5 Фурье қатарын мерзімді синусоидалы емес үрдісті есептеуге қолдану
- •8.8 Сурет
- •8.6 Мерзімді синусоидалы емес функцияның әсерлік және орташа мәндері
- •8.7 Мерзімді синусоидалы емес тоқ тізбегіндегі қуат
- •8.8 Мерзімді синусоидалы емес функцияны сипаттайтын коэффициенттер
- •8.9 Үшфазалық электр тізбектеріндегі жоғарғы гармоникалар
- •Әдебиет
- •Мазмұны
2.8 R, l, c элементтерінің параллель қосылуы
r, L, C элементтерінің параллель қосылған электрлік тізбектің шықпаларына (2.16 сурет) синусоидалы кернеуді жұмсаса
онда, сол тізбектен өтетін синусоидалы токтардың алгебралық қосындысы жалпы токқа тең болады ( Кирхгофтың бірінші заңы бойынша)
2.16 Сурет − Кедергінің, индуктивтіліктің, сиымдылықтың
параллель қосылуы
кедергісіндегі
тогы
кернеуімен фаза бойынша сәйкес келеді,
индуктивтілігіндегі
тогы бұрышына кернеуден қалып тұрады,
ал
сиымдылығындағы
тогы
бұрышына кернеуден озып тұрады ( 2.17
сурет).
2.17 Сурет − Синусоидалы кернеу кезіндегі кедергідегі, индуктивтіліктегі және сиымдылықтағы (параллель қосылған) токтар
Сондықтан тізбектің қосынды тогы келесіге тең
(2.18)
(2.18) теңдеуі лездік токтар үшін Кирхгофтың бірінші заңының тригонометриялық түрін көрсетеді. Оның ішіне кіретін
,
шама
тізбектің реактивті өткізгіштігі деп
аталады және таңбадан тәуелді
индуктивтілікті (
>0)
немесе сиымдылықты (
<0)
сипатқа ие болуы мүмкін. Реактивті
өткізгіштікке қарағанда
шамасы әрдайым оң таңбалы болады және активті өткізгіштік деп аталады.Осы жағдайда активті өткізгіш ылғи орынды болады.
және
табу үшін (2.12) қатынасын қолданайық
(2.19)
(2.20)
(2.19)-дан келесіні аламыз
,
немесе
,
мұндағы
.
(2.21)
қарастырылатын тізбектің толық өткізгіштігі.
Активті, реактивті және толық өткізгіштіктер электр тізбектерінің теориясында қолданылатын негізгі түсінктердің санына жатады.
(2.20) сәйкес тоғы кернеуінен келесі бұрышқа қалып тұрады
Егер r, L, C элементтері параллель жалғанған тізбектің шықпаларындағы кернеу
,
берілген болса, онда ток келесі формуламен анықталады
Ток пен кернеудің бастапқы фазаларының арасындағы айырымына тең бұрышы кернеуден токқа қарай бағытта өсі бойынша саналады және сүйір немесе тік бұрышты болады
.
Тізбектің индуктивті сипаты кезінде, яғни >0 болғанда бұрышы оң таңбалы болады; осы кезде ток фаза бойынша кернеуден қалып тұрады.
Тізбектің сиымдылықты сипаты кезінде, яғни <0 болғанда бұрышы теріс таңбалы болады; осы кезде ток фаза бойынша кернеуден озып тұрады.
Ток кернеумен
кезінде сәйкес келеді, яғни индуктивтік пен сиымдылықтық өткізгіштіктер тең болғанда. Электр тізбектерінің мұндай режимі токтар резонансы деп аталады.
(2.20) және (2.21) өрнектерінен тізбектің активті және реактивті өткізгіштіктері толық өткізгіштікпен келесі формулалар арқылы байланысқанын көреміз
(2.22)
.
(2.22) өрнегінің оң және сол жақтарын нақты кернеуіне көбейтіп активті және реактивті өткізгіштіктері бар тармақтардағы нақты токтарды аламыз және олар токтың активті және реактивті құраушылары деп аталады
(2.23)
Токтың активті және реактивті құраушылары қосынды токтың нақты мәнімен келесі формула арқылы байланысты
және
мәндері
тікбұрышты үшбұрыштың қажеттері сияқты
қарастырылады, ал
гипотенузасына тең болады; осындай
тікбұрышты үшбұрыш
,
шамалары да құрастырады.
және
элементтері параллель қосылған тізбектің
конденсаторын сипаттау үшін конденсатордың
түсінігі қолданылады
ол
конденсатордың
бұрышының тангенсіне тең. Кері шама,
конденсатордың диэлектрлік шығындарының
бұрыш тангенсі деп аталады
,
(диэлектрлік
шығындардың
бұрышы. |
| бұрышын 90°-қа дейін толтырады).
кедергісі неғұрлым үлкен болса, конденсатордың сапалылығы соғұрлым үлкен болады және шығындар бұрышы төмендейді.
