19. Мощность в трехфазных цепях. Преимущества трехфазных систем передачи электрической энергии.
Активная и реактивная
мощности трехфазной цепи, как для любой
сложной цепи, равны суммам
соответствующих мощностей отдельных
фаз:
,
,
где
IA, UA, IB, UB, IC,
UC – фазные значения токов и
напряжений.
В симметричном режиме
мощности отдельных фаз равны, а мощность
всей цепи может быть получена путем
умножения фазных мощностей на число
фаз:
,
,
.
Подставим
;
в выражение, получим
для симметричной
трехфазной цепи формулы для мощностей
имеют одинаковый вид:
[Вт],
[вар],
[ВА].
Преимущества: Экономичность передачи электроэнергии на значительные расстояния. По сравнению с системами с большим числом фаз экономичность проявляется в необходимости меньшего числа линейных проводников, что снижает затраты на токопроводящие материалы. Уравновешенность системы. Это свойство является одним из важнейших, так как в неуравновешенной системе возникает неравномерная механическая нагрузка на энергогенерирующую установку, что значительно снижает срок её службы. Двигатели 3-фазного тока (асинхронные и синхронные) устроены проще, чем двигатели постоянного тока, одно- или 2-фазные, и имеют высокие показатели экономичности. Возможность получения в одной установке двух рабочих напряжений — фазного и линейного, и двух уровней мощности при соединении на «звезду» или «треугольник».
20.Электромагнитные устройства. Магнитные цепи электротехнических устройств. Назначение магнитопровода. Неразветвленная и разветвленная магнитная цепь. Магнитотвёрдые и магнитомягкие материалы.
Электротехнические устройства, принцип действия которых основан на использовании индукционного или силового действия магнитного поля, называются электромагнитными.
Для получения требуемой ЭДС или силы в электромагнитном устройстве должно быть создано магнитное поле определенной интенсивности и направленности действия. С этой целью в каждом электромагнитном устройстве имеется магнитная цепь (магнитная система), состоящая из магнитопровода, выполняемого в общем случае из различных ферромагнитных материалов, и одной или нескольких намагничивающих обмоток.
Чтобы многие электромагнитные устройства могли выполнять те функции, на которые они рассчитаны, в их магнитопроводы приходится вводить воздушные зазоры. В некоторых электромагнитных устройствах вместо намагничивающих обмоток используются постоянные магниты.
С помощью намагничивающих обмоток, по которым во время работы устройства пропускаются токи, либо с помощью постоянных магнитов в пространстве возбуждается магнитное поле. При этом ферромагнитный материал магнитопровода намагничивается, в результате чего магнитное поле магнитопровода значительно усиливается и становится намного более интенсивным, чем поле вне магнитопровода. Поскольку магнитное поле оказывается сосредоточенным в основном в магнитопроводе, можно, придавая ему соответствующую конфигурацию, сконцентрировать магнитное поле в нужном объеме электромагнитного устройства.
Магнитной цепью (магнитопроводом) называется совокупность различных ферромагнитных и неферромагнитных частей электротехнических устройств для создания магнитных полей нужной конфигурации и интенсивности.
Магнитные цепи, можно разделить на неразветвленные магнитные цепи, в которых магнитный поток в любом сечении одинаков, и разветвленные магнитные цепи , в которых магнитные потоки в различных сечениях цепи различны.
Магнитомягкие материалы – это материалы с большой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой, быстро намагничиваются и быстро теряют магнитные свойства при снятии магнитного поля. Основной магнитомягкий материал – чистое железо и его сплавы с никелем и кобальтом. Для повышения электросопротивления легируют кремнием, алюминием. Для улучшения прессуемости сплавов вводят до 1 % пластмассы, которая полностью испаряется при спекании. Пористость материалов должна быть минимальной.
Отдельно выделяется группа магнитодиэлектриков – это частицы магнитомягкого материала, разделенные тонким слоем диэлектрика – жидкого стекла или синтетической смолы.
Магнитотвердые материалы (постоянные магниты) – материалы с малой магнитной проницаемостью и большой коэрцитивной силой.
Магниты массой до 100 г изготавливают из порошковых смесей такого же состава, как литые магниты: железо–алюминий-никель (альни), железо–алюминий–никель–кобальт (альнико).
а)для магнитомягкого материала; б) для магнитотвердого