- •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
Бұл жағдайда ваттметр көрсеткіші мынаған тең
.
Реактивті қуаттың қосындысын алу үшін көрсеткіш -ке көбейтіледі.
Активті қуатты толық қуатқа бөлу арқылы, біз келесіні аламыз
.
7.4 Үшфазалық тізбектің симметриялы емес жұмыс режимі
Үшфазалық тізбектегі симметриялы еместік әртүрлі себептерге байланысты болуы мүмкін:
фазалардың біртексіз кедергілері (симметриялы емес жүктеме);
симметриялы емес қысқа тұйықталу (мысалы, екі фаза арасында немесе фаза және бейтарап арасында);
фазалардың ажырауы;
ЭҚК-нің теңсіздіктері және т.б.
Симметриялы емес режим кезінде үшфазалық тізбектегі тоқ пен кернеудің есебі бірфазалық тізбектің есебіне ұқсас әдіспен шығарылуы мүмкін.
Бірнеше нұсқаны қарастырайық (фазалар арасындағы өзара индукциясыз).
7.4.1 суретінде бейнеленген бейтарап өткізгішпен жұлдызды қосылған симметриялы емес үшфазалық тізбек 7.12 суретінде бейнеленген симметриялы емес үшфазалық тізбек үш ЭҚК-сі бар үшконтурлы тізбек ретінде қарастырыла алады.
7.12 Сурет – Жұлдыз қосылысты симметриялы емес үшфазалық тізбек (бейтарап өткізгіші бар)
Мұндай тізбек контурлік тоқ, түйіндік кернеу және басқа да әдістермен есептелуі мүмкін. Сұлбада екі-ақ түйін арасында кернеу болғандықтан, бұл жағдайда N' және N бейтарап нүктелері арасындағы түйіндік кернеуді келесі формула бойынша (кернеудің ығысуы) анықтаған жөн
,
(7.1)
мұндағы
және
–
сәйкес тармақтардың өткізгіштері.
Одан кейін тоқтарды табамыз
Симметриялы
үшфазалық тізбекте
,
сондықтан
кезінде
кернеуі нөлге тең.
Белгілі бір фазаның немесе бейтарап өткізгіштің ажырау жағдайына берілген фазаның өткізгіштігінің немесе бейтарап өткізгіштің нөлге теңдігі сәйкес келеді.
(7.1)
анықтамасы негізінде
деп есептегендегі бейтарап өткізгіштің
болмаған жағдайында, келесідей өрнек
құралады
.
7.4.2 шықпасында желілік кернеулері берілген жұлдызды қосылған (бейтарап өткізгішсіз) симметриялы емес үшфазалық жүктеме 7.13 суретінде бейнелеген.
Жұлдызды
қосылған жүктеменің шықпаларында
,
және
желілік
кернеулері
берілсе, онда жұлдыздың фазаларындағы
тоқ келесі түрде анықталады. Жүктеменің
шықпаларындағы фазалық кернеулерді
арқылы белгілегенде, 7.13 суретіне сәйкес,
келесіні анықтаймыз
мұндағы – жүктеме фазаларының өткізгіштіктері.
Үш фазаның тоқтары қосындысының нөлге теңдігі келесі формуламен беріледі
(7.2)
және
фазалық
кернеу
арқылы бейнеленуі мүмкін және берілген
желілік кернеу
арқылы
;
.
(7.3)
7.13 Сурет – Жұлдыз қосылысты (бейтарап өткізгішсіз) симметриялы емес үшфазалық жүктеме
(7.3) формуласын (7.2) өрнекке қою келесі нәтижеге әкеледі
.
Индекстерді айнала алмастыру арқылы келесіні табамыз (АВСА және т.б., кезектесу ретімен)
(7.4)
Жүктеменің фазалық кернеуі бойынша фазалық тоқтар табылады. симметриялы жүктеме жағдайында фазалық кернеудің векторі сәйкес желілік кернеуде құрылған параллелограм диагоналінің үштен біріне тең. Бұл жағдайда фазалық кернеуі кернеу үшбұрышының тартым орталығын (медианнің қиылысу нүктесі) үшбұрыштың шыңымен қосатын векторлермен анықталады.
7.4 суретінде (7.4) формуласы бойынша А фазасына құрылым жасалынған
.
7.14 Сурет – Фазалық кернеуді табу
Мысалға
жұлдызды қосылысты конденсатор мен екі
бірдей электр шамдарынын
құрылған
фазалардың уақыт бойынша алма кезек
ауысуын анықтауға арналған фазакөрсеткіш
сұлбасын қарастырайық. Мәселен,
конденсатор А фазасына, ал шамдар В және
С фазаларына қосылды делік; конденсатордың
сыйымдылық кедергісі модуль бойынша
шам кедергісіне тең етіп алынады, яғни
,
,
мұнда
.
Шамдардағы кернеу теңсіздігі ол шамдардың
қызуы әртүрлі болатындығынан байқалады.
Жоғарыда келтірілген (7.4)
анықтамаға сәйкес, кернеу арақатынасы
желілік кернеудің симметриясы кезінде
тең болады
.
Сәйкесінше, В фазасына қосылған шам (яғни екінші шам қосылған фазадан ілгері жүретіні), кейіндеп келе жатқан шамға қарағанда жарығырақ жанады.
Конденсатордің орнына индуктивті орауышты оның индуктивті кедергісін модулі бойынша шамның кедергісіне шамамен тең болатындай етіп алып, қолдануға болады. Бұл жағдайда кейіндеп келе жатқан фазадағы шам жарығырақ жанады. Бұл арақатынас та тікелей векторлық диаграммадан алынуы мүмкін.
7.4.3 Үшбұрыш қосылысты симметриялы емес үшфазалық жүктеме шықпасында берілген кернеулерімен 7.15 суретінде бейнеленген.
1.15 Сурет – Үшбұрыш қосылысты симметриялы емес үшфазалық жүктеме
Егер
үшбұрыш қосылысты симметриялы
емес үшфазалық жүктеме шықпаларында
7.15 суретінде бейнеленгендей
,
және
желілік кернеулері берілсе, онда жүктеме
кедергілеріндегі тоқ мынаған тең болады
,
және
.
Желідегі
тоқ жүктеменің сәйкес тоқтарының айырымы
ретінде анықталады., мысалы:
және
т.б. Егер үшбұрыш қосылысты симметриялы
емес
үшфазалық жүктеме шықпасында жұлдыз
қосылысты қайнар көздің
,
және
фазалық кернеулері берілсе, онда жүктеме
шықпасындағы желілік кернеу сәйкес
фазалық кернеудің айырымдары ретінде
анықталады, нәтижесі жаңа ғана 7.15
суретінде қарастырылған есепке сәйкес
келеді.
