- •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
4.2 Түйіндік кернеулер әдісі
Түйіндік кернеулер әдісі бойынша Кирхгофтың бірінші заңы негізінде базистік түйінге қатысты электрлік тізбектердің түйіндеріндегі потенциалдар анықталады. Осы потенциалдық айырымы түйіндік кернеулердеп аталады, және де олардың бағыты стрелкамен, қарастырылатын түйіннен базистік түйінге қарай бағытталған.
Егер базистік түйіннің потенциалын нөлге тең деп қабылдасақ, онда басқа түйіндер мен базистік түйін арасындағы кернеу осы түйіндердің потенциалдарына тең болады.
4.2
суретінде 1,2,3 түйіндері бар және екі
ток көзі бар электрлік схема бейнеленген.
Базистік ретінде 3 түйінін қабылдайық
және 1 мен 2 нүктелердегі кернеулерді
және
арқылы бейнелейік. Сондықтан, тармақтардағы
комплекстік өткізгіштіктер
Берілген үш түйіні бар электрлік тізбек үшін Кирхгофтың бірінші заңы бойынша екі теңдеу жазылуы мүмкін:
1 түйіні үшін
2 түйіні үшін
шамасы
1 түйінінде қосылатын тармақтардыңкомплекстік
өткізгіштіктерінің қосындысына тең
және 1 түйінінің өзіндік өткізгіштігі
деп аталады;
шамасы 1 және 2 түйіндер арасындағы
тармақтың комплекстік өткізгіштігіне
тең және ол теңдеуге минус таңбасымен
кіреді де 1 және 2 түйіндері арасындағы
жалпы өткізгіштік (өзара өткізгіштік)
деп аталады.
4.2 Сурет − Түйіндік кернеулер әдісінің иллюстрациясы
Егер ток көзінің токтары мен тармақтардағы комплекстік өткізгіштіктер берілген болса, онда түйіндік кернеулер теңдеулерін бірлесіп есептеу арқылы анықталады.
Егер
электрлік схема
түйінінен тұрса, онда Кирхгофтың бірінші
заңы бойынша
теңдеу құрастырылады(у түйіні базистік
деп саналады)
(4.5)
Мұнда
түйінге кіретін ток көзі плюс таңбасымен,
ал түйіннен шығатын минус таңбасымен
алынады;
-
түйінінде қосылатын барлық тармақтардың
өзіндік өткізгіштігі;
-
және
түйіндері арасындағы жалпы өткізгіштік.
5 Тізбек элементтері бірізді және параллель қосылған кездегі резонанс
Пассивті екіұштық (5.1 сурет) бір немесе бірнеше индуктивтіліктен және бір немесе бірнеше сиымдылықтан тұрсын.
5.1 Сурет
Резонанстық
деп кіріс кедергісі таза активті
болатын екіұштық режимін айтады.
Осы кезде φ=0 болады және тізбек кірісіндегі ток пен кернеу фаза бойынша сәйкес келеді.Екіұштықпен тораптан тұтынылатын реактивті қуат нөлге тең болады.
5.1 Кернеулер резонансы
5.2 Сурет
R , L ,С элементтері бірізді қосылған (5.2 сурет) тізбектегі резонансты кернеулер резонансы деп атайды.
Анықтама бойынша I тогы фаза бойынша U кернеуі мен сәйкес келеді. Бұл, ab қыспақтары жағынан өлшенген тізбектің кіріс кедергісі таза активті
болса ғана мүмкін. Басқаша айтқанда Z-тің жорамал бөлігі нөлге тең болуы керек, яғни индуктивтіліктік пен сиымдылықтың кедергілер өзара тең болуы керек
ω0L=
(5.1)
мұндағы ω0 – резонанстық бұрыштың жиілігі.
Басқаша жазуда
ω0
=
(5.2)
Осы кезде ток тек қана резистормен шектеледі
I=
.
(5.3)
Онда индуктивтіліктегі кернеудің кемуі (5.1) шарты бойынша сиымдылықтағы кернеудің кемуіне тең болады
UL
= UC
= ω0LI
= ω0
L
,
мұндағы
Q =
- резонанстық контурдың сапалылығы.
Q бойынша резонанстық режимде индуктивтілігі кернеу тізбек кірісіндегі кернеуден үлкен болады. Расында да векторлық диаграммадан (5.3 сурет) көретін болсақ резонанс кезінде UL>>IR. Сондықтан, элементтері бірізді жалғанған тізбектегі резонанс кернеулер резонансы деп аталады.
