- •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
6.3 Сурет – Аттас шықпаларды эксперименталды анықтау
Егер, көрек көзінің тізбегін тұйықталған кезде, өлшеу құралының бағдары көрсетімдердің оң жағына ауытқыса, онда индуктивті байланысқан катушкалардың электр энергия көзінің оң полюсіне және өлшеу құралының оң шықпасына қосылған шықпалар аттас болып келеді.
Енді және токтарының қарама-қарсы бағытталған жағдайын қарстырайық, ол 6.2 б суретінде сызбалық бейнеленген, мұнда және токтары аттас шықпалар бойынша әртүрлі бағытталған.
Токтардың қарама-қарсы бағытталуы кезінде, өзіндік индукция мен өзара индукция магнит ағындарының оң бағыттары өзара индукция ЭҚК қарама- қарсы болады және формуласында қосу таңбасы болады
(6.4)
Екі индуктивті байланысқан катушкалардың бірізді қосылуын қарастырайық (6.4, а және б суреті).
Токтар келісіліп бағытталған кезде (6.4, а суреті), өзара индукцияның ЭҚК
және
токтармен бағыты бойынша сәйкес келетін, контурды сондай бағыт бойынша айналған кезде, өзара индукциядан кернеудің келуімен ауыстырылуы мүмкін
екнін
ескеріп екі катушкадағы қосынды кернеу
келесіге тең
(6.5)
Алынған
өрнек токтардың келісіліп бағытталуы
кезінде екі бірізді қосылған индуктивті
байланысқан катушкалар,
активті кедергілеріне және
индуктивтіліктеріне ие болатын баламалы
екенін катушкаға көрсетеді
Сондықтан, бірізді қосылған катушкалардағы токтардың келісіліп бағытталуы кезінде өзара индукцияның болуы тізбек индуктивтілігін жоғарлатады.
Токтардың қарама-қарсы бағытталуы кезінде (6.4, б сурет) контурды токтың бағыты бойынша айналған кезде өзара индукциядан кернеудің кемуі минус таңбасымен болады
(6.6)
Берілген
өрнек токтардың қарама-қарсы бағытталуы
кезінде екі бірізді қосылған индуктивті
байланысқан катушкалар,
активті кедергілеріне және
индуктивтілігіне ие болатын катушкаға
баламалы екенін көрсетеді.
а)
Бірізді қосылған индуктивті байланысқан катушкалардағы токтардың келісіліп бағытталуы
б)
Бірізді қосылған индуктивті байланысқан катушкадағы токтардың қарама-қарсы бағытталуы
6.4 Сурет
Сондықтан, бірізді қосылған катушкалардағы токтардың қарама-қарсы бағытталуы кезінде өзара индукцияның болуы тізбек индуктивтілігін төмендетеді.
Айтылғандардың негізінде келесі қорытынды жасауға болады: токтр келісіліп бағытталған кезде өзараиндукциядан кернеудің кемуі қосу таңбасына ие, ал қарама-қарсы кезінде минус таңбасына ие болады.
6.3 Өзара индукциясы бар тізбекті комплекстік түрде есептеу
Токты комплекстік түрде келтіріп токтар келісіліп бағытталған жағдай үшін өзара индукция ЭҚК өрнегін комплекстік түрде аламыз
осыдан өзара индукцияның комплекстік әсерлік ЭҚК
және сәйкесінше өзара индукциядан кернеудің кемуі
мұнда
-
өзара индукцияның комплекстік кедергісі;
радиотехникада оны байланыс кедергісі
деп атайды.
(6.6) және (6.7) сәйкес келетін комплекстік кернеулер келесідей жазылады
Осыдан, өзара индуктивтілікті М табудың келесі тәсілі шығады: егер токтар келісіліп бағытталған, элементтері бірізді қосылған тізбектің индуктивті кедергісін Xc арқылы белгілеп, ал осы кедергіні қарама-қарсы бағытталуы кезінде Хв арқылы белгілеп, яғни
(6.8)
онда екінші теңдікті біріншіден азайтып келесіні аламыз
6.5
суретінде, екі бірізді қосылған индуктивті
байланысқан катушкалардың, токтары
келісіліп және қарама-қарсы бағытталған
жағдайлары үшін векторлық диаграммалары
бейнеленген. Векторлық диаграмма оларды
салған кезде L1>M
және
L2>M
деп қабылданды. Осы кезде, токтар
келісіліп және қарама-қарсы бағытталса
да ток қосынды кернеуден
фаза бойынша қалып тұрады. Егер L1<M
деп
алсақ, онда осы жағдайда да ток қалып
тұрады
(§6.4 қара). L1<M және L2<M шарттары әрдайым бола алмайды.
өзара индуктивтілігі бар тармақталған электрлік тізбектердің есептеу реті 6.6 суретінің схемасының ұлгісінде төменде көрсетілген. Схемаңа кіретін L1, L2 және L3 элементтері индуктивті байланысқан деп қабылданады.
Берілген
болып
және
ЭҚК болады және тізбектің барлық
параметрлері
және
токтары ізделулі.
Егер
әр контурда тек қана бір индуктивті
байланысқан элемент болса, онда контурлық
токтар үшін теңдеулер жазу қиындық
туғыздырмайтын. Берілген жағдай үшін
тармақтардағы токтар үшін теңдеулердің
тікелей Кирхгофтың 1-ші және 2-ші заңдары
бойынша жазған ыңғайлы. Контурдың
айналуын
және
токтардың бағыттары бойынша жасаса,
кернеудің теңдеулерін құрастырған
кезде өзара индукцияның кедергісіндегі
кернеудің кемуін ескеріп Кирхгофтың
екінші заңы бойынша құрастырады.
а)
Токтары келісіліп бағытталған кездегі векторлық диаграмма
б)
Токтары қарама-қарсы бағытталған кездегі векторлық диаграмма
